Avainero kationisen ja anionisen polyelektrolyytin välillä on se, että kationiset polyelektrolyytit voivat dissosioitua vesiliuoksissa muodostaen positiivisesti varautuneita polymeerilajeja, kun taas anioniset polyelektrolyytit voivat dissosioitua vesiliuoksissa muodostaen negatiivisesti varautuneita polymeerilajeja.
Polyelektrolyytit ovat polymeerejä, joissa on toistuvia yksiköitä, joissa on elektrolyyttiryhmä. Niitä on kahta tyyppiä: polykationit tai kationiset polyelektrolyytit ja polyanionit tai anioniset polyelektrolyytit. Nämä kationiset ja anioniset ryhmät voivat dissosioitua vedestä koostuvissa vesiliuoksissa ja muodostaa varautuneita polymeerilajeja. Siksi polyelektrolyyttien ominaisuudet ovat samanlaisia kuin elektrolyyttien, kuten suolojen ja polymeerien, joilla on korkea molekyylipaino. Siksi voimme nimetä niitä polysuoloiksi.
Mikä on kationinen polyelektrolyytti?
Kationiset polyelektrolyytit ovat polymeerejä, joissa on positiivisesti varautuneita osia ja anionisia vastaioneja jokaisessa toistuvassa yksikössä tai suuressa osassa yksiköitä. Näiden kationisten polyelektrolyyttien yleisimpiä funktionaalisia ryhmiä ovat ammonium-, fosfonium- ja imidatsoliumryhmät.
Yleensä voimme nähdä näissä polymeereissä fyysisiä ristisidoksia, jotka syntyvät sähköstaattisten vuorovaikutusten kautta. Näitä kutsutaan usein supramolekyylisiksi vuorovaikutuksiksi. Tyypillisesti sähköstaattiset vuorovaikutukset eivät ole yhtä vahvoja kuin kovalenttiset sidokset. Nämä sähköstaattiset vuorovaikutukset voivat kuitenkin mahdollistaa korkeammat lämpösiirtymät ja oikeat mekaaniset ominaisuudet verrattuna ionittomiin polymeereihin.
Lisäksi kationiset polyelektrolyytit ovat käyttökelpoisia vedenkäsittelyssä, antimikrobisissa materiaaleissa ja ei-virusgeenien toimittamisessa. Tämä johtuu pääasiassa molekyylin virityspainosta, positiivisesti varautuneesta osasta, anionisesta vastaionista tai varaustiheydestä, johon kationisilla polyelektrolyyteillä on varaa jne.
Mikä on anioninen polyelektrolyytti?
Anioniset polyelektrolyytit ovat polymeerejä, joissa on negatiivisesti varautuneita osia ja anionisia vastaioneja jokaisessa toistuvassa yksikössä tai suuressa osassa yksiköitä. Anionisia polyelektrolyyttejä voi olla monenlaisia; akryyliamidipohjaiset polymeerit yleisimpänä muotona. Lisäksi sulfoniryhmien esiintyminen näissä aineissa voi tehdä niistä herkkiä pH:lle.
Kuva 01: Sulfonaattia sisältävä anioninen polyelektrolyytti (vasen puoli) ja polyakryylihappo (oikea puoli)
Anioniset polyelektrolyytit ovat laaj alti hyödyllisiä flokkulanteina, reologiaa säätelevinä aineina ja liimoina. Lisäksi nämä polymeerimateriaalit ovat tärkeitä kunnallisten jätevesien ja teollisuuden jätevesien käsittelyssä, mukaan lukien pääasiassa mineraalien käsittely. Lisäksi on olemassa myös joitain muita sovelluksia; öljyn t alteenotto, värinpoisto, paperinvalmistus, mineraalien käsittely jne.
Mitä eroa on kationisella ja anionisella polyelektrolyytillä?
Kationiset ja anioniset polyelektrolyytit ovat polymeerimateriaaleja, joilla on erilaisia varauksia. Kationiset polyelektrolyytit ovat polymeerimateriaaleja, joissa on positiivisesti varautuneita osia ja anionisia vastaioneja jokaisessa toistuvassa yksikössä tai suuressa osassa yksiköitä. Anioniset polyelektrolyytit toisa alta ovat polymeerimateriaaleja, joissa on negatiivisesti varautuneita osia ja anionisia vastaioneja, joita esiintyy jokaisessa toistuvassa yksikössä tai suuressa osassa yksiköitä. Keskeinen ero kationisen ja anionisen polyelektrolyytin välillä on se, että kationiset polyelektrolyytit voivat dissosioitua vesiliuoksissa muodostaen positiivisesti varautuneita polymeerilajeja, kun taas anioniset polyelektrolyytit voivat dissosioitua vesiliuoksissa muodostaen negatiivisesti varautuneita polymeerilajeja.
Alla oleva infografiikka esittelee kationisen ja anionisen polyelektrolyytin erot taulukkomuodossa vierekkäin vertailua varten.
Yhteenveto – Kationinen vs anioninen polyelektrolyytti
Polyelektrolyytit ovat polymeerimateriaaleja, joissa on toistuvia yksiköitä, joissa on elektrolyyttiryhmä. Polyelektrolyyttejä on kahta tyyppiä polykationeina tai kationisina polyelektrolyytteinä ja polyanioneina tai anionisina polyelektrolyytteinä. avainero kationisen ja anionisen polyelektrolyytin välillä on se, että kationiset polyelektrolyytit voivat dissosioitua vesiliuoksissa muodostaen positiivisesti varautuneita polymeerilajeja, kun taas anioniset polyelektrolyytit voivat dissosioitua vesiliuoksissa muodostaen negatiivisesti varautuneita polymeerilajeja.
