Η βασική διαφορά μεταξύ πολυμερισμού προσθήκης και πολυμερισμού συμπύκνωσης είναι ότι για πολυμερισμό προσθήκης, το μονομερές πρέπει να είναι ένα ακόρεστο μόριο ενώ για τον πολυμερισμό συμπύκνωσης, τα μονομερή είναι κορεσμένα μόρια.
Τα πολυμερή είναι μεγάλα μόρια που έχουν την ίδια δομική μονάδα που επαναλαμβάνεται ξανά και ξανά. Οι επαναλαμβανόμενες μονάδες αντιπροσωπεύουν μονομερή. Αυτά τα μονομερή συνδέονται μεταξύ τους μέσω ομοιοπολικών δεσμών για να σχηματίσουν ένα πολυμερές. Έχουν υψηλό μοριακό βάρος και αποτελούνται από 10.000 άτομα. Στη διαδικασία σύνθεσης (πολυμερισμός), σχηματίζονται μεγαλύτερες αλυσίδες πολυμερούς. Υπάρχουν δύο κύριοι τύποι πολυμερών ανάλογα με τις μεθόδους σύνθεσής τους. Εάν τα μονομερή έχουν διπλούς δεσμούς μεταξύ των ανθράκων, σχηματίζονται πολυμερή προσθήκης μέσω πολυμερισμού προσθήκης. Σε ορισμένες από τις αντιδράσεις πολυμερισμού, όταν δύο μονομερή συνδυάζονται, ένα μικρό μόριο απελευθερώνεται, δηλαδή νερό. Τέτοια πολυμερή είναι πολυμερή συμπύκνωσης. Τα πολυμερή έχουν πολύ διαφορετικές φυσικές και χημικές ιδιότητες από τα μονομερή τους.
Τι είναι ο πολυμερισμός προσθήκης;
Η διαδικασία σύνθεσης πολυμερών προσθήκης είναι ο πολυμερισμός προσθήκης. Αυτή είναι μια αλυσιδωτή αντίδραση. Επομένως, οποιοσδήποτε αριθμός μονομερών μπορεί να ενωθεί σε ένα πολυμερές. Υπάρχουν τρία βήματα για μια αλυσιδωτή αντίδραση.
- Μύηση
- Πολλαπλασιασμό
- Τερματισμός
Εικόνα 01: Πολυμερισμός προσθήκης για παραγωγή πολυαιθυλενίου (το Χ είναι ρίζα υπεροξειδίου)
Για παράδειγμα, θα πάρουμε τη σύνθεση του πολυαιθυλενίου, το οποίο είναι ένα πολυμερές προσθήκης χρήσιμο για την κατασκευή προϊόντων όπως σακούλες σκουπιδιών, μεμβράνη τροφίμων, κανάτες κ.λπ. Το μονομερές για το πολυαιθυλένιο είναι το αιθένιο (CH 2=CH2). Η επαναλαμβανόμενη μονάδα του είναι –CH2-. Στο στάδιο έναρξης, δημιουργείται μια ρίζα υπεροξειδίου. Αυτή η ρίζα επιτίθεται στο μονομερές για να το ενεργοποιήσει και να παράγει μια ρίζα μονομερούς. Κατά τη φάση της διάδοσης, η αλυσίδα μεγαλώνει. Το ενεργοποιημένο μονομερές προσβάλλει ένα άλλο μονομερές διπλού δεσμού και προσκολλάται μεταξύ τους. Τελικά η αντίδραση σταματά όταν δύο ρίζες ενωθούν και σχηματίσουν έναν σταθερό δεσμό. Οι χημικοί μπορούν να ελέγξουν το μήκος της αλυσίδας του πολυμερούς, τους χρόνους αντίδρασης και άλλους παράγοντες για να αποκτήσουν το απαιτούμενο πολυμερές.
Τι είναι ο πολυμερισμός συμπύκνωσης;
Οποιαδήποτε διαδικασία συμπύκνωσης που έχει ως αποτέλεσμα το σχηματισμό πολυμερών, είναι ο πολυμερισμός συμπύκνωσης. Ένα μικρό μόριο όπως το νερό ή το HCl απελευθερώνεται ως παραπροϊόν κατά τη διάρκεια του πολυμερισμού συμπύκνωσης. Το μονομερές θα πρέπει να έχει λειτουργικές ομάδες στα άκρα, οι οποίες μπορούν να αντιδράσουν μαζί για να συνεχιστεί ο πολυμερισμός. Για παράδειγμα, εάν τα συνδετικά άκρα δύο μορίων έχουν μια ομάδα –ΟΗ και μια ομάδα –COOH, θα απελευθερωθεί ένα μόριο νερού και θα σχηματιστεί ένας εστερικός δεσμός. Ο πολυεστέρας είναι ένα παράδειγμα για ένα πολυμερές συμπύκνωσης. Κατά τη σύνθεση πολυπεπτιδίων, νουκλεϊκών οξέων ή πολυσακχαριτών, ο πολυμερισμός συμπύκνωσης λαμβάνει χώρα εντός βιολογικών συστημάτων.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ πολυμερισμού προσθήκης και πολυμερισμού συμπύκνωσης;
Η διαδικασία σύνθεσης πολυμερών προσθήκης είναι ο πολυμερισμός προσθήκης. Οποιαδήποτε διαδικασία συμπύκνωσης, που έχει ως αποτέλεσμα το σχηματισμό πολυμερών, είναι ο πολυμερισμός συμπύκνωσης. Επομένως, πολυμερισμός προσθήκης είναι η αντίδραση μεταξύ μονομερών με πολλαπλούς δεσμούς, όπου ενώνονται μεταξύ τους για να σχηματίσουν κορεσμένα πολυμερή. Και στις αντιδράσεις συμπύκνωσης, λειτουργικές ομάδες δύο μονομερών αντιδρούν μαζί απελευθερώνοντας ένα μικρό μόριο για να σχηματίσουν ένα πολυμερές.
Το μονομερές θα πρέπει να είναι ένα ακόρεστο μόριο επιπλέον πολυμερισμού, ενώ τα μονομερή είναι κορεσμένα μόρια στον πολυμερισμό συμπύκνωσης. Συγκριτικά, ο πολυμερισμός προσθήκης είναι μια ταχεία διαδικασία όταν ο πολυμερισμός με συμπύκνωση είναι μάλλον μια αργή διαδικασία. Ως τελικό προϊόν, ο πολυμερισμός προσθήκης παράγει πολυμερή υψηλού μοριακού βάρους και είναι μη βιοαποδομήσιμα και δύσκολο να ανακυκλωθούν. Ο πολυμερισμός συμπύκνωσης παράγει πολυμερή χαμηλού μοριακού βάρους ως τελικά προϊόντα, και είναι βιοαποικοδομήσιμα και εύκολα στην ανακύκλωση σε σύγκριση με τα πολυμερή προσθήκης.
Σύνοψη – Πολυμερισμός προσθήκης έναντι πολυμερισμού συμπύκνωσης
Ο πολυμερισμός προσθήκης και συμπύκνωσης είναι οι δύο κύριες διαδικασίες παραγωγής μιας πολυμερούς ένωσης. Υπάρχουν πολλές διαφορές μεταξύ των δύο διαδικασιών. Η διαφορά μεταξύ πολυμερισμού προσθήκης και συμπύκνωσης είναι ότι για τον πολυμερισμό προσθήκης, το μονομερές πρέπει να είναι ένα ακόρεστο μόριο ενώ για τον πολυμερισμό συμπύκνωσης, τα μονομερή είναι κορεσμένα μόρια.
