Avainero ionomeerien ja polyelektrolyyttien välillä on, että ionomeerit ovat polymeerejä, jotka sisältävät sekä sähköisesti neutraaleja että ionisoituja ryhmiä, kun taas polyelektrolyytit ovat polymeerejä, jotka sisältävät elektrolyyttisiä ryhmiä.
Polymeerit ovat makromolekyylejä, jotka koostuvat suuresta määrästä toistuvia yksiköitä. Nämä toistuvat yksiköt edustavat polymeerimateriaalin muodostuksessa käytettyjä monomeerejä. Polymeerin muodostumisprosessia kutsutaan polymerisaatioksi. Polymeroinnissa käytettyjen monomeerien tyypistä riippuen on olemassa erilaisia polymeerejä, kuten ionomeerejä ja polyelektrolyyttejä.
Mitä ionomeerit ovat?
Ionomeerit ovat polymeerimateriaaleja, jotka sisältävät sekä neutraaleja että ionisoituja ryhmiä. Nämä ryhmät esiintyvät riippuvina ryhminä, jotka ovat kiinnittyneet polymeerimateriaalin runkoon kovalenttisella sidoksella. Yleensä ionomeeri ei sisällä enempää kuin 15 % ionisoituneita ryhmiä. Usein nämä ionisoidut ryhmät ovat karboksyylihapporyhmiä.
Koska polymeerejä on monia erilaisia, riippuvien ryhmien tyyppi ja tavat, joilla ne korvataan polymeerimateriaalilla, on otettava huomioon, jotta tietty materiaali voidaan luokitella ionomeeriksi. Esimerkiksi jos ionisoituneiden ryhmien määrä polymeerissä ylittää 80 %, se luokitellaan polyelektrolyytiksi, ja jos ionisoituneita ryhmiä on kiinnittynyt polymeerin rungon osiksi, ne luokitellaan ioneeneiksi.
Kuva 01: Nafion-polymeerirakenne – esimerkki ionomeerista
Ionomeereilla on ainutlaatuisia ominaisuuksia, kuten sähkönjohtavuus ja viskositeetti. Esim. ionomeeriliuoksen viskositeetti kasvaa lämpötilan noustessa. Näillä materiaaleilla on myös ainutlaatuisia morfologisia ominaisuuksia: esim. yhteensopimattomia ei-polaarisia runkoketjuja ja polaarisia ioniryhmiä. Ionomeerien käyttökohteita ovat golftangon kansien, puoliläpäisevien kalvojen, tiivisteteippien jne. valmistus.
Mitä ovat polyelektrolyytit?
Polyelektrolyytit ovat polymeerimateriaaleja, jotka sisältävät elektrolyyttisiä ryhmiä. Polymeerimateriaalin päärunkoon on kiinnitetty ionisia riippuryhmiä. Ioniryhmän tyypin mukaan polykationisia ja polyanionisia polymeerejä on kahta tyyppiä. Yleensä, jos runkoon kiinnittyneiden ionisoituneiden ryhmien määrä ylittää 80 %, se luokitellaan polyelektrolyyttiseksi polymeeriksi.
Kuva 02: DNA on polyelektrolyytti
Veteen lisättynä nämä polymeerimateriaalit hajoavat, jolloin polymeeri varautuu. Joskus näitä kutsutaan polysuoloiksi, koska niiden ominaisuudet ovat samanlaisia kuin suoloilla ja polymeereillä. Esimerkiksi polyelektrolyyttien vesiliuokset ovat sähköä johtavia, samanlaisia kuin säleet ja liuokset ovat viskooseja, samanlaisia kuin polymeerit.
Joitakin esimerkkejä polyelektrolyyteistä ovat polypeptidi, DNA, glykosaminoglykaani jne. Näillä materiaaleilla on monia sovelluksia, mukaan lukien kolloidisen suspension destabilointi ja flokkulaation käynnistäminen, joita käytetään antamaan pintavaraus neutraaleille hiukkasille, sakeutusaineina, emulgointiaineina., hoitoaineet jne.
Mitä eroa on ionomeereillä ja polyelektrolyyteillä?
Avainero ionomeerien ja polyelektrolyyttien välillä on, että ionomeerit ovat polymeerejä, jotka sisältävät sekä sähköisesti neutraaleja että ionisoituja ryhmiä, kun taas polyelektrolyytit ovat polymeerejä, jotka sisältävät elektrolyyttisiä ryhmiä. Lisäksi ionomeerit eivät sisällä yli 15 % ionisoituja ryhmiä, kun taas polyelektrolyytit sisältävät yli 80 % polyelektrolyyttejä.
Seuraava taulukko esittää yhteenvedon eroista ionomeerien ja polyelektrolyyttien välillä.
Yhteenveto – Ionomeerit vs polyelektrolyytit
Ionomeerit ja polyelektrolyytit ovat kahdenlaisia polymeerimateriaaleja. Nämä polymeerit jaetaan ryhmiin polymeerin muodostamiseen käytetyn monomeerityypin mukaan. Keskeinen ero ionomeerien ja polyelektrolyyttien välillä on se, että ionomeerit ovat polymeerejä, jotka sisältävät sekä sähköisesti neutraaleja että ionisoituja ryhmiä, kun taas polyelektrolyytit ovat polymeerejä, jotka sisältävät elektrolyyttisiä ryhmiä.
