Avainero – Amorfiset vs kiteiset polymeerit
Sana "polymeeri" voidaan määritellä materiaaliksi, joka on valmistettu suuresta määrästä toistuvia yksiköitä, jotka on liitetty toisiinsa kemiallisen sidoksen kautta. Yksi polymeerimolekyyli voi sisältää miljoonia pieniä molekyylejä tai toistuvia yksiköitä, joita kutsutaan monomeereiksi. Polymeerit ovat erittäin suuria molekyylejä, joilla on korkea molekyylipaino. Monomeereissä tulee olla kaksoissidos tai vähintään kaksi funktionaalista ryhmää, jotta ne järjestyvät polymeeriksi. Tämä kaksoissidos tai kaksi funktionaalista ryhmää auttavat monomeeriä kiinnittämään kaksi muuta monomeeriä, ja näissä kiinnittyneissä monomeereissä on myös funktionaalisia ryhmiä houkuttelemaan lisää monomeerejä. Polymeeri valmistetaan tällä tavalla ja tämä prosessi tunnetaan polymeroinnina. Polymeroinnin tulos on makromolekyyli tai polymeeriketju. Nämä polymeeriketjut voidaan järjestää eri tavoin polymeerin molekyylirakenteen muodostamiseksi. Järjestely voi olla amorfinen tai kiteinen. Suurin ero amorfisten ja kiteisten polymeerien välillä on niiden molekyylijärjestely. Amorfisilla polymeereillä ei ole erityistä järjestelyä tai kuviota, kun taas kiteiset polymeerit ovat hyvin järjestettyjä molekyylirakenteita.
Mitä ovat polymeerien molekyylirakenteet
On tärkeää tietää joitakin tosiasioita polymeerien molekyylirakenteesta ennen kuin luet lisää amorfisten ja kiteisten polymeerien eroista. Polymeeriketjut voidaan järjestää kolmella tavalla, jotka tunnetaan syndiotaktisena, isotaktisena tai ataktisena tavalla. Syndiotaktinen tarkoittaa, että polymeeriketjun sivuryhmät on järjestetty vaihtoehtoisesti. Isotaktisessa järjestelyssä sivuryhmät sijaitsevat samalla puolella. Mutta ataktinen järjestely osoittaa sivuryhmien satunnaisen järjestelyn polymeeriketjussa.
Mikä on amorfinen polymeeri?
Amorfisen polymeerin molekyylirakenteessa ei ole järjestäytynyttä kuviota. Amorfiset polymeerit valmistetaan pääasiassa ataktisista polymeeriketjuista. Tämä aiheuttaa kiteisyyden puuttumisen. Siksi se on heikko rakenne. Koska amorfisten polymeerien kiteisyysaste puuttuu tai kiteisyys puuttuu, niillä on alhainen tiheys verrattuna kiteisiin polymeereihin. Siksi kemiallinen kestävyys on alhainen ja läpinäkyvä. Polymeeriketjujen välillä on heikkoja vetovoimaa kuviollisen rakenteen puuttumisen vuoksi.
Esimerkkejä amorfisista polymeereistä ovat polyeteeni, PVC jne. Polymerointi- ja tuotantoprosessi vaikuttaa kiteisyysasteeseen. Amorfisilla polymeereillä voi olla kiteisyyttä, jolloin muodostuu kristalliitteja tai järjestyneitä alueita. Nämä ovat pehmeämpiä ja kestävät vähemmän liuottimen tunkeutumista.
Mikä on kiteinen polymeeri?
Kiteinen rakenne näyttää säännöllisen polymeerimolekyylien rivin. Kiteisillä polymeereillä on järjestetty rakenne, joka koostuu syndiotaktisista ja isotaktisista polymeeriketjuista. Tämä järjestetty rakenne saa polymeerin muuttumaan läpikuultavaksi. Molekyylien välillä on myös voimakkaita vetovoimia. Siksi se on kemikaalien kestävä ja sillä on korkea tiheys verrattuna amorfisiin polymeereihin. Vaikka kiteiset polymeerit ovat hyvin järjestyneitä, niissä voi olla myös amorfisia alueita. Siksi näitä polymeerejä kutsutaan puolikiteisiksi materiaaleiksi.
Muovimateriaaleissa, kuten nailonissa ja muissa polyamideissa, on kiteytynyt rakenne. Muita esimerkkejä ovat lineaarinen polyeteeni, PET (polyeteenitereftalaatti), polypropeeni jne. Nämä ovat jäykkiä rakenteita, joihin liuottimen tunkeutuminen vaikuttaa vähemmän.
Kuva 01: Molekyyliketjut amorfisissa ja puolikiteisissä polymeereissä
Mitä eroa on amorfisilla polymeereillä ja kiteisillä polymeereillä?
Amorfiset vs kiteiset polymeerit |
|
| Amorfiset polymeerit ovat polymeerejä, joiden molekyylirakenteessa ei ole järjestettyä kuviota. | Kiteiset polymeerit ovat polymeerejä, joilla on hyvin organisoitu rakenne. |
| Morfologia | |
| Amorfiset polymeerit on valmistettu ataktisista polymeeriketjuista. | Kiteiset polymeerit on valmistettu syndiotaktisista ja isotaktisista polymeeriketjuista. |
| Vetovoimat | |
| Amorfisilla polymeereillä on heikot vetovoimat polymeeriketjujen välillä. | Kiteisillä polymeereillä on vahvat vetovoimat polymeeriketjujen välillä. |
| Tiheys | |
| Amorfisilla polymeereillä on pieni tiheys. | Kiteisillä polymeereillä on suuri tiheys. |
| Kemiallinen kestävyys | |
| Amorfisilla polymeereillä on alhainen kemiallinen kestävyys. | Kiteisillä polymeereillä on korkea kemiallinen kestävyys. |
| Polymeeriketjut | |
| Polymeeriketjut on järjestetty ataktisesti amorfisiin polymeereihin. | Polymeeriketjut on järjestetty syndiotaktisella ja isotaktisella tavalla kiteisiin polymeereihin. |
| Ulkonäkö | |
| Amorfiset polymeerit ovat läpinäkyviä. | Kiteiset polymeerit ovat läpikuultavia |
Yhteenveto – Amorfiset polymeerit vs kiteiset polymeerit
Kaikilla polymeereillä on jonkin verran kiteisyyttä, mikä on tärkein ero amorfisten ja kiteisten polymeerien välillä. Amorfisilla polymeereillä on alhainen kiteisyysaste, kun taas kiteisillä polymeereillä on korkea kiteisyysaste. Polymeerin fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet riippuvat kiteisyysasteesta.
