Η βασική διαφορά μεταξύ ιονομερών και πολυηλεκτρολυτών είναι ότι τα ιονομερή είναι πολυμερή που περιέχουν τόσο ηλεκτρικά ουδέτερες όσο και ιονισμένες ομάδες, ενώ οι πολυηλεκτρολύτες είναι πολυμερή που περιέχουν ηλεκτρολυτικές ομάδες.
Τα πολυμερή είναι μακρομόρια που αποτελούνται από μεγάλο αριθμό επαναλαμβανόμενων μονάδων. Αυτές οι επαναλαμβανόμενες μονάδες αντιπροσωπεύουν τα μονομερή που χρησιμοποιούνται στον σχηματισμό του πολυμερούς υλικού. Η διαδικασία σχηματισμού ενός πολυμερούς ονομάζεται πολυμερισμός. Ανάλογα με τον τύπο των μονομερών που χρησιμοποιούνται στον πολυμερισμό, υπάρχουν διάφοροι τύποι πολυμερών όπως ιονομερή και πολυηλεκτρολύτες.
Τι είναι τα Ιονομερή;
Ιονομερή είναι πολυμερή υλικά που περιέχουν ουδέτερες και ιονισμένες ομάδες. Αυτές οι ομάδες εμφανίζονται ως εκκρεμείς ομάδες προσαρτημένες στη ραχοκοκαλιά του πολυμερούς υλικού μέσω ομοιοπολικού δεσμού. Συνήθως, ένα ιονομερές δεν περιέχει περισσότερο από 15% ιονισμένες ομάδες. Συχνά, αυτές οι ιονισμένες ομάδες είναι ομάδες καρβοξυλικού οξέος.
Δεδομένου ότι υπάρχουν πολλοί διαφορετικοί τύποι πολυμερών, ο τύπος των εκκρεμών ομάδων και οι τρόποι αντικατάστασής τους από το πολυμερές υλικό θα πρέπει να ληφθούν υπόψη προκειμένου να ταξινομηθεί ένα συγκεκριμένο υλικό ως ιονομερές. Για παράδειγμα, εάν η ποσότητα των ιονισμένων ομάδων στο πολυμερές υπερβαίνει το 80%, τότε κατηγοριοποιείται ως πολυηλεκτρολύτης και εάν υπάρχουν ιονισμένες ομάδες που συνδέονται ως τμήματα της ραχοκοκαλιάς του πολυμερούς, τότε ταξινομούνται ως ιονένια.
Εικόνα 01: Δομή πολυμερούς Nafion – ένα παράδειγμα για ένα ιονομερές
Τα ιονομερή έχουν μοναδικές ιδιότητες, όπως η ηλεκτρική αγωγιμότητα και το ιξώδες. Π.χ. το ιξώδες ενός διαλύματος ιοντομερούς αυξάνεται με την αύξηση της θερμοκρασίας. Επίσης, τα υλικά αυτά έχουν μοναδικές μορφολογικές ιδιότητες: Π.χ. μη συμβατές μη πολικές ομάδες ραχοκοκαλιάς και πολικές ιοντικές ομάδες. Οι εφαρμογές των ιονομερών περιλαμβάνουν την παραγωγή καλυμμάτων ράβδων γκολφ, ημιπερατών μεμβρανών, ταινιών σφράγισης κ.λπ.
Τι είναι οι πολυηλεκτρολύτες;
Οι πολυηλεκτρολύτες είναι πολυμερή υλικά που περιέχουν ηλεκτρολυτικές ομάδες. Υπάρχουν ιοντικές ομάδες κρεμαστό κόσμημα που συνδέονται με την κύρια ραχοκοκαλιά του πολυμερούς υλικού. Ανάλογα με τον τύπο της ιοντικής ομάδας, υπάρχουν δύο τύποι ως πολυκατιονικά και πολυανιονικά πολυμερή. Συνήθως, εάν η ποσότητα των ιονισμένων ομάδων που συνδέονται με τη ραχοκοκαλιά υπερβαίνει το 80%, τότε κατηγοριοποιείται ως πολυηλεκτρολυτικό πολυμερές.
Εικόνα 02: Το DNA είναι ένας πολυηλεκτρολύτης
Όταν προστίθενται στο νερό, αυτά τα πολυμερή υλικά διασπώνται, καθιστώντας το πολυμερές φορτισμένο. Μερικές φορές, αυτά ονομάζονται πολυάλατα επειδή οι ιδιότητές τους είναι παρόμοιες τόσο με τα άλατα όσο και με τα πολυμερή. Για παράδειγμα, τα υδατικά διαλύματα πολυηλεκτρολυτών είναι ηλεκτρικά αγώγιμα, παρόμοια με τα πηχάκια και τα διαλύματα είναι παχύρρευστα, παρόμοια με τα πολυμερή.
Μερικά παραδείγματα πολυηλεκτρολυτών περιλαμβάνουν πολυπεπτίδιο, DNA, γλυκοζαμινογλυκάνη, κ.λπ. Υπάρχουν πολλές εφαρμογές αυτών των υλικών, συμπεριλαμβανομένης της αποσταθεροποίησης του κολλοειδούς εναιωρήματος και της έναρξης κροκίδωσης, που χρησιμοποιούνται για να προσδώσουν επιφανειακό φορτίο σε ουδέτερα σωματίδια, ως πυκνωτικά, γαλακτωματοποιητές, κοντίσιονερ κ.λπ.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ ιονομερών και πολυηλεκτρολυτών;
Η βασική διαφορά μεταξύ ιονομερών και πολυηλεκτρολυτών είναι ότι τα ιονομερή είναι πολυμερή που περιέχουν τόσο ηλεκτρικά ουδέτερες όσο και ιονισμένες ομάδες, ενώ οι πολυηλεκτρολύτες είναι πολυμερή που περιέχουν ηλεκτρολυτικές ομάδες. Επιπλέον, τα ιονομερή δεν περιέχουν περισσότερο από 15% ιονισμένες ομάδες, ενώ οι πολυηλεκτρολύτες περιέχουν περισσότερο από 80% πολυηλεκτρολύτες.
Ο ακόλουθος πίνακας συνοψίζει τη διαφορά μεταξύ ιοντομερών και πολυηλεκτρολυτών.
Σύνοψη – Ιονομερή εναντίον Πολυηλεκτρολυτών
Ιονομερή και πολυηλεκτρολύτες είναι δύο τύποι πολυμερών υλικών. Αυτά τα πολυμερή χωρίζονται σε ομάδες ανάλογα με τον τύπο του μονομερούς που χρησιμοποιείται για το σχηματισμό του πολυμερούς. Η βασική διαφορά μεταξύ των ιονομερών και των πολυηλεκτρολυτών είναι ότι τα ιονομερή είναι πολυμερή που περιέχουν τόσο ηλεκτρικά ουδέτερες όσο και ιονισμένες ομάδες, ενώ οι πολυηλεκτρολύτες είναι πολυμερή που περιέχουν ηλεκτρολυτικές ομάδες.
