Η βασική διαφορά μεταξύ του πολυμερισμού ελεύθερων ριζών και του ιοντικού πολυμερισμού είναι ότι ο πολυμερισμός ελεύθερων ριζών λαμβάνει χώρα μέσω ριζών που περιέχουν ένα μη ζευγαρωμένο ηλεκτρόνιο, ενώ ο ιονικός πολυμερισμός λαμβάνει χώρα μέσω ιοντικών ειδών που δεν έχουν ασύζευκτα ηλεκτρόνια.
Ο πολυμερισμός είναι η χημική διαδικασία σχηματισμού πολυμερών υλικών. Ένα πολυμερές σχηματίζεται από το συνδυασμό ενός μεγάλου αριθμού μονομερών μονάδων μέσω χημικών δεσμών. Υπάρχουν τρεις κύριες μορφές πολυμερισμού όπως η προσθήκη, η συμπύκνωση και ο ριζικός πολυμερισμός.
Τι είναι ο πολυμερισμός ελεύθερων ριζών;
Πολυμερισμός ελεύθερων ριζών είναι η διαδικασία σχηματισμού ενός πολυμερούς υλικού μέσω της προσθήκης ελεύθερων ριζών. Οι ελεύθερες ρίζες μπορούν να σχηματιστούν με διάφορους τρόπους. Η πιο κοινή μέθοδος συχνά περιλαμβάνει ένα μόριο εκκινητή που σχηματίζει μια ρίζα. Μια αλυσίδα πολυμερούς σχηματίζεται από την προσθήκη της ρίζας που παράγεται με τα μη ριζικά μονομερή.
Εικόνα 01: Σχηματισμός πολυμερούς PVC από πολυμερισμό ελεύθερων ριζών
Υπάρχουν τρία κύρια βήματα που εμπλέκονται στη διαδικασία ριζικού πολυμερισμού:
- Μύηση
- Πολλαπλασιασμό
- Τερματισμός
Το βήμα εκκίνησης δημιουργεί ένα αντιδραστικό σημείο. Είναι το σημείο όπου σχηματίζεται η αλυσίδα του πολυμερούς. Το δεύτερο βήμα είναι το στάδιο διάδοσης στο οποίο το πολυμερές ξοδεύει το χρόνο του στην ανάπτυξη της πολυμερικής αλυσίδας. Στο στάδιο τερματισμού, η ανάπτυξη της πολυμερούς αλυσίδας σταματά. Αυτό μπορεί να συμβεί με πολλούς τρόπους:
- Συνδυασμός των άκρων δύο αναπτυσσόμενων αλυσίδων πολυμερούς
- Συνδυασμός του αναπτυσσόμενου άκρου μιας πολυμερούς αλυσίδας με έναν εκκινητή
- Ριζική δυσαναλογία (αφαίρεση ατόμου υδρογόνου, σχηματισμός ακόρεστης ομάδας)
Τι είναι ο ιονικός πολυμερισμός;
Ιονικός πολυμερισμός είναι η διαδικασία σχηματισμού ενός πολυμερούς υλικού χρησιμοποιώντας ιοντικά χημικά είδη ως αρχικά αντιδρώντα. Αυτός είναι ένας υποτύπος πολυμερισμού αλυσιδωτής ανάπτυξης. Υπάρχουν δύο τύποι πολυμερισμού αλυσιδωτής ανάπτυξης, ο ιονικός και ο ριζικός πολυμερισμός. Επιπλέον, ο ιοντικός πολυμερισμός μπορεί να χωριστεί περαιτέρω σε δύο ομάδες, τον κατιονικό και τον ανιονικό πολυμερισμό.
Εικόνα 02: Γενική διαδικασία ιοντικού πολυμερισμού
Ο ανιονικός πολυμερισμός ξεκινά με ένα ανιόν. Σε αυτόν τον τύπο διαδικασίας πολυμερισμού μπορούν να χρησιμοποιηθούν διαφορετικοί τύποι εκκινητών. Υπάρχουν τρία κύρια βήματα που λαμβάνουν χώρα κατά τη διαδικασία ανιονικού πολυμερισμού: έναρξη, διάδοση και τερματισμός. Η διαδικασία ξεκινά με πυρηνόφιλη προσθήκη ενός ανιόντος σε διπλό δεσμό στο μονομερές.
Ο κατιονικός πολυμερισμός ξεκινά με ένα κατιόν. Το κατιόν μεταφέρει το ηλεκτρικό του φορτίο στο μονομερές για να ενεργοποιήσει το μονομερές για πολυμερισμό. Το δραστικό μονομερές στη συνέχεια γίνεται κατιόν και το ίδιο βήμα επαναλαμβάνεται μέχρι τον τερματισμό, σχηματίζοντας ένα πολυμερές υλικό.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ του πολυμερισμού ελεύθερων ριζών και του ιοντικού πολυμερισμού;
Ο πολυμερισμός με ελεύθερες ρίζες και ο ιοντικός πολυμερισμός είναι δύο διαφορετικές διαδικασίες σχηματισμού ενός πολυμερούς υλικού. Αυτοί οι δύο είναι οι υποτύποι του πολυμερισμού αλυσιδωτής ανάπτυξης. Η βασική διαφορά μεταξύ του πολυμερισμού ελεύθερων ριζών και του ιοντικού πολυμερισμού είναι ότι ο πολυμερισμός ελεύθερων ριζών λαμβάνει χώρα μέσω ριζών που περιέχουν ένα μη ζευγαρωμένο ηλεκτρόνιο ενώ ο ιονικός πολυμερισμός λαμβάνει χώρα μέσω ιοντικών ειδών που δεν έχουν μη ζευγαρωμένα ηλεκτρόνια.
Επιπλέον, στον πολυμερισμό ελεύθερων ριζών, η ρίζα καθιστά το μονομερές δραστική ρίζα ενώ στον ιοντικό πολυμερισμό, το ανιόν ή το κατιόν συνδέεται με το μονομερές, δημιουργώντας ένα αντιδραστικό φορτισμένο είδος.
Ακολουθεί μια περίληψη της διαφοράς μεταξύ του πολυμερισμού ελεύθερων ριζών και ιοντικού πολυμερισμού σε μορφή πίνακα.
Σύνοψη – Ελεύθερες ρίζες έναντι ιοντικού πολυμερισμού
Ο πολυμερισμός με ελεύθερες ρίζες και ο ιοντικός πολυμερισμός είναι δύο διαφορετικές διαδικασίες σχηματισμού ενός πολυμερούς υλικού. Αυτοί οι δύο είναι οι υποτύποι του πολυμερισμού αλυσιδωτής ανάπτυξης. Η βασική διαφορά μεταξύ του πολυμερισμού ελεύθερων ριζών και του ιοντικού πολυμερισμού είναι ότι ο πολυμερισμός ελεύθερων ριζών λαμβάνει χώρα μέσω ριζών που περιέχουν ένα μη ζευγαρωμένο ηλεκτρόνιο ενώ ο ιοντικός πολυμερισμός λαμβάνει χώρα μέσω ιοντικών ειδών που δεν έχουν ασύζευκτα ηλεκτρόνια.
