Η βασική διαφορά μεταξύ πολυμερών και μετάλλων είναι ότι τα πολυμερή είναι ελαφριά υλικά σε σύγκριση με τα μέταλλα.
Αν πάρουμε μια μπάλα από πολυμερές υλικό όπως πλαστικό και μια μπάλα από μέταλλο με το ίδιο μέγεθος, μπορούμε να παρατηρήσουμε ότι η μεταλλική μπάλα είναι βαρύτερη από την πλαστική μπάλα. Επομένως, αυτή η ιδιότητα του πολυμερούς είναι εξαιρετικά πλεονεκτική επειδή μπορούμε να αντικαταστήσουμε το μέταλλο με πλαστικό υλικό εάν έχει επιθυμητές ιδιότητες που είναι σχεδόν παρόμοιες με το μέταλλο. Επίσης, υπάρχουν περισσότερες διαφορές μεταξύ πολυμερών και μετάλλων, τις οποίες θα συζητήσουμε στο επόμενο κείμενο.
Τι είναι τα πολυμερή;
Ένα πολυμερές είναι ένα μακρομοριακό υλικό που έχει μεγάλο αριθμό επαναλαμβανόμενων μονάδων συνδεδεμένων μεταξύ τους μέσω ομοιοπολικών χημικών δεσμών. Αυτές οι επαναλαμβανόμενες μονάδες αντιπροσωπεύουν τα μονομερή που χρησιμοποιήθηκαν για την κατασκευή του πολυμερούς. Ως εκ τούτου, τα μονομερή υποβάλλονται σε μια διαδικασία που ονομάζεται πολυμερισμός για να σχηματίσουν ένα πολυμερές. Υπάρχουν κυρίως δύο τύποι πολυμερών, και είναι φυσικά και συνθετικά πολυμερή. Τα φυσικά πολυμερή περιλαμβάνουν κυρίως βιοπολυμερή όπως πρωτεΐνες και νουκλεϊκά οξέα, ενώ τα συνθετικά πολυμερή περιλαμβάνουν ανθρωπογενή πολυμερή υλικά όπως πλαστικό, νάιλον κ.λπ.
Δεδομένου ότι υπάρχουν πολλά γνωστά πολυμερή υλικά, τα ταξινομούμε σε διάφορες ομάδες για ευκολία μελέτης. Αυτές οι ταξινομήσεις μπορεί να είναι με διαφορετικούς τρόπους. ανάλογα με τη δομή, τις ιδιότητες, τη μορφολογία κ.λπ. Για παράδειγμα, μπορούμε να ταξινομήσουμε αυτά τα υλικά ανάλογα με τη δομή σε γραμμικά, διακλαδισμένα και δικτυωτά πολυμερή. Επιπλέον, μπορούμε να τα ταξινομήσουμε ανάλογα με τις ιδιότητές τους σε θερμοπλαστικά, θερμοσκληρυνόμενα και ελαστομερή. Σύμφωνα με τη μορφολογία, μπορούμε να τα ταξινομήσουμε σε άμορφα, ημι-κρυσταλλικά και κρυσταλλικά πολυμερή.
Εικόνα 01: Ταξινόμηση πολυμερών
Επιπλέον, υπάρχουν πολλές επιθυμητές ιδιότητες στα πολυμερή λόγω της μεγάλης μοριακής μάζας. Αυτές οι ιδιότητες περιλαμβάνουν σκληρότητα, ιξωδοελαστικότητα, τάση μετατροπής σε καταστάσεις γυαλιού, υψηλή αναλογία αντοχής προς βάρος κ.λπ. Επιπλέον, αυτά τα υλικά είναι πολύ λιγότερο ακριβά και οικονομικά σε σύγκριση με ορισμένα άλλα υλικά όπως τα μέταλλα.
Τι είναι τα μέταλλα;
Τα μέταλλα είναι υλικά που έχουν λαμπερή εμφάνιση, υψηλή θερμική και ηλεκτρική αγωγιμότητα. Συνήθως είναι εύπλαστα και όλκιμα. Επίσης, αυτά τα μέταλλα περιλαμβάνουν καθαρά στοιχεία ή κράματα (ένα κράμα είναι ένας συνδυασμός δύο ή περισσότερων μετάλλων και κάποιων άλλων μη μετάλλων). Επιπλέον, υπάρχουν διάφοροι τύποι μετάλλων στον περιοδικό πίνακα του στοιχείου. μέταλλα αλκαλίων, μέταλλα αλκαλικών γαιών, μέταλλα μεταπτώσεως κ.λπ.
Εικόνα 02: Βάρκα με σάλτσα από μέταλλα
Κατά την εξέταση των ιδιοτήτων, αυτά τα υλικά έχουν πολύ ευνοϊκές ιδιότητες για κατασκευές καθώς και σε άλλες εφαρμογές όπως η κατασκευή κοσμημάτων, οργάνων, οχημάτων κ.λπ. Μερικές από αυτές τις σημαντικές ιδιότητες περιλαμβάνουν τη στιλπνή εμφάνιση, την υψηλή πυκνότητα, την ελατότητα, την ολκιμότητα, υψηλή αντοχή, υψηλή θερμική και ηλεκτρική αγωγιμότητα κ.λπ.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ πολυμερών και μετάλλων;
Ένα πολυμερές είναι ένα μακρομοριακό υλικό που έχει μεγάλο αριθμό επαναλαμβανόμενων μονάδων συνδεδεμένων μεταξύ τους μέσω ομοιοπολικών χημικών δεσμών ενώ τα μέταλλα είναι είτε καθαρά στοιχεία είτε κράματα. Ως εκ τούτου, έχουν διαφορετικές χημικές και φυσικές ιδιότητες. Η βασική διαφορά μεταξύ πολυμερών και μετάλλων είναι ότι τα πολυμερή είναι ελαφριά από τα μέταλλα. Ωστόσο, τα μέταλλα έχουν λαμπερή εμφάνιση και υψηλή θερμική και ηλεκτρική αγωγιμότητα. Επιπλέον, η αναλογία αντοχής προς βάρος των πολυμερών υλικών είναι υψηλότερη από αυτή των μετάλλων. Επίσης, μια άλλη σημαντική διαφορά μεταξύ πολυμερών και μετάλλων είναι ότι τα μέταλλα είναι εξαιρετικά ελατά και όλκιμα, ενώ τα περισσότερα πολυμερή δεν είναι.
Επιπλέον, τα πολυμερή περιέχουν επαναλαμβανόμενες μονάδες που συνδέονται με ομοιοπολικούς χημικούς δεσμούς που αντιπροσωπεύουν τα μονομερή που χρησιμοποιούνται στην κατασκευή του πολυμερούς. Όμως, τα καθαρά μέταλλα έχουν μεταλλικά κατιόντα και ηλεκτρόνια συνδεδεμένα μεταξύ τους μέσω μεταλλικών δεσμών και κραμάτων που περιέχουν δύο ή περισσότερα μέταλλα και αμέταλλα επίσης. Ως εκ τούτου, αυτή είναι μια σημαντική διαφορά μεταξύ πολυμερών και μετάλλων.
Σύνοψη – Πολυμερή εναντίον μετάλλων
Τα πολυμερή και τα μέταλλα είναι πολύ σημαντικά υλικά σε διάφορες βιομηχανίες καθώς και στις καθημερινές μας ανάγκες. Η βασική διαφορά μεταξύ πολυμερών και μετάλλων είναι ότι τα πολυμερή είναι ελαφριά υλικά σε σύγκριση με τα μέταλλα.
