ძირითადი განსხვავება - ამორფული და კრისტალური პოლიმერები
სიტყვა "პოლიმერი" შეიძლება განისაზღვროს, როგორც მასალა, რომელიც დამზადებულია დიდი რაოდენობით განმეორებადი ერთეულებისგან, რომლებიც ერთმანეთთან დაკავშირებულია ქიმიური შეკავშირების გზით. ერთი პოლიმერის მოლეკულა შეიძლება შეიცავდეს მილიონობით მცირე მოლეკულას ან განმეორებით ერთეულებს, რომლებსაც მონომერები ეწოდება. პოლიმერები არის ძალიან დიდი მოლეკულები, რომლებსაც აქვთ მაღალი მოლეკულური წონა. მონომერებს უნდა ჰქონდეთ ორმაგი ბმა ან მინიმუმ ორი ფუნქციური ჯგუფი, რათა განლაგდნენ პოლიმერად. ეს ორმაგი ბმა ან ორი ფუნქციური ჯგუფი ეხმარება მონომერს კიდევ ორი მონომერის მიმაგრებაში და ამ მიმაგრებულ მონომერებს ასევე აქვთ ფუნქციური ჯგუფები მეტი მონომერების მოსაზიდად.პოლიმერი მზადდება ამ გზით და ეს პროცესი ცნობილია როგორც პოლიმერიზაცია. პოლიმერიზაციის შედეგია მაკრომოლეკულა ან პოლიმერული ჯაჭვი. ეს პოლიმერული ჯაჭვები შეიძლება განლაგდეს სხვადასხვა გზით პოლიმერის მოლეკულური სტრუქტურის შესაქმნელად. განლაგება შეიძლება იყოს ამორფული ან კრისტალური. ამორფულ და კრისტალურ პოლიმერებს შორის მთავარი განსხვავებაა მათი მოლეკულური განლაგება. ამორფულ პოლიმერებს არ აქვთ განსაკუთრებული განლაგება ან ნიმუში, ხოლო კრისტალური პოლიმერები კარგად მოწყობილი მოლეკულური სტრუქტურებია.
რა არის პოლიმერების მოლეკულური სტრუქტურები
მნიშვნელოვანია იცოდეთ რამდენიმე ფაქტი პოლიმერების მოლეკულური სტრუქტურის შესახებ, სანამ წაიკითხავთ დამატებით ამორფულ და კრისტალურ პოლიმერებს შორის განსხვავების შესახებ. პოლიმერული ჯაჭვები შეიძლება განლაგდეს სამი გზით, რომლებიც ცნობილია როგორც სინდიოტაქტიკური, იზოტაქტიკური ან ატაქსიური გზით. სინდიოტაქტიკური ნიშნავს, რომ პოლიმერული ჯაჭვის გვერდითი ჯგუფები განლაგებულია ალტერნატიულად. იზოტაქტიკურ მოწყობაში, გვერდითი ჯგუფები განლაგებულია იმავე მხარეს.მაგრამ ატაქტიური განლაგება აჩვენებს გვერდითი ჯგუფების შემთხვევით განლაგებას პოლიმერული ჯაჭვის გასწვრივ.
რა არის ამორფული პოლიმერი?
ამორფულ პოლიმერს არ აქვს ორგანიზებული ნიმუში თავის მოლეკულურ სტრუქტურაში. ამორფული პოლიმერები ძირითადად მზადდება ატაქტიური პოლიმერული ჯაჭვებისგან. ეს იწვევს კრისტალურობის არარსებობას. ამიტომ, ეს არის სუსტი სტრუქტურა. ვინაიდან კრისტალურობის ხარისხი არ არის ან კრისტალურობა არ არის ამორფული პოლიმერები, მათ აქვთ დაბალი სიმკვრივე კრისტალურ პოლიმერებთან შედარებით. ამიტომ, ქიმიური წინააღმდეგობა დაბალია და გამჭვირვალეა. პოლიმერულ ჯაჭვებს შორის არის სუსტი მიზიდულობა, შაბლონური სტრუქტურის არარსებობის გამო.
ამორფული პოლიმერების მაგალითებია პოლიეთილენი, PVC და ა.შ. კრისტალურობის ხარისხზე გავლენას ახდენს პოლიმერიზაცია და წარმოების პროცესი. ამორფულ პოლიმერებს შეიძლება ჰქონდეთ კრისტალურობა კრისტალების ან მოწესრიგებული უბნების წარმოქმნით. ისინი უფრო რბილია და ნაკლებად მდგრადია გამხსნელების შეღწევის მიმართ.
რა არის კრისტალური პოლიმერი?
კრისტალური სტრუქტურა აჩვენებს პოლიმერული მოლეკულების რეგულარულ ხაზს. კრისტალურ პოლიმერებს აქვთ მოწესრიგებული სტრუქტურა, რომელიც შედგება სინდიოტაქტიკური და იზოტაქტიკური პოლიმერული ჯაჭვებისგან. ეს მოწესრიგებული სტრუქტურა იწვევს პოლიმერის გამჭვირვალეობას. მოლეკულებს შორის ასევე არსებობს ძლიერი მიზიდულობის ძალები. აქედან გამომდინარე, ის ქიმიურად მდგრადია და აქვს მაღალი სიმკვრივე ამორფულ პოლიმერებთან შედარებით. მიუხედავად იმისა, რომ კრისტალური პოლიმერები კარგად არის მოწესრიგებული, შეიძლება იყოს ამორფული ადგილებიც. ამიტომ ამ პოლიმერებს ნახევრადკრისტალურ მასალებს უწოდებენ.
პლასტმასის მასალა, როგორიცაა ნეილონი და სხვა პოლიამიდები, აქვს კრისტალიზებული სტრუქტურა. სხვა მაგალითებია: ხაზოვანი პოლიეთილენი, PET (პოლიეთილენ ტერეფტალატი), პოლიპროპილენი და ა.შ. ეს არის ხისტი სტრუქტურები და ნაკლებად მოქმედებს გამხსნელების შეღწევით.
სურათი 01: მოლეკულური ჯაჭვები ამორფულ და ნახევრადკრისტალურ პოლიმერებში
რა განსხვავებაა ამორფულ პოლიმერებსა და კრისტალურ პოლიმერებს შორის?
ამორფული vs კრისტალური პოლიმერები |
|
| ამორფული პოლიმერები არის პოლიმერები, რომლებსაც არ აქვთ მოწესრიგებული ნიმუში მოლეკულურ სტრუქტურაში. | კრისტალური პოლიმერები არის პოლიმერები, რომლებსაც აქვთ კარგად ორგანიზებული სტრუქტურა. |
| მორფოლოგია | |
| ამორფული პოლიმერები მზადდება ატაქტიური პოლიმერული ჯაჭვებისგან. | კრისტალური პოლიმერები მზადდება სინდიოტაქტიკური და იზოტაქტიკური პოლიმერული ჯაჭვებისგან. |
| მიზიდული ძალები | |
| ამორფულ პოლიმერებს აქვთ სუსტი მიზიდულობის ძალა პოლიმერულ ჯაჭვებს შორის. | კრისტალურ პოლიმერებს აქვთ ძლიერი მიზიდულობის ძალა პოლიმერულ ჯაჭვებს შორის. |
| სიმკვრივე | |
| ამორფულ პოლიმერებს აქვთ დაბალი სიმკვრივე. | კრისტალურ პოლიმერებს აქვთ მაღალი სიმკვრივე. |
| ქიმიური წინააღმდეგობა | |
| ამორფულ პოლიმერებს აქვთ დაბალი ქიმიური წინააღმდეგობა. | კრისტალურ პოლიმერებს აქვთ მაღალი ქიმიური წინააღმდეგობა. |
| პოლიმერული ჯაჭვები | |
| პოლიმერული ჯაჭვები განლაგებულია ატაქტიკურად ამორფულ პოლიმერებში. | პოლიმერული ჯაჭვები განლაგებულია სინდიოტაქტიკური და იზოტაქტიკური წესით კრისტალურ პოლიმერებში. |
| გარეგნობა | |
| ამორფული პოლიმერები გამჭვირვალეა. | კრისტალური პოლიმერები გამჭვირვალეა |
რეზიუმე – ამორფული პოლიმერები კრისტალური პოლიმერების წინააღმდეგ
ყველა პოლიმერს აქვს გარკვეული კრისტალურობა, რაც არის მთავარი განსხვავება ამორფულ და კრისტალურ პოლიმერებს შორის. ამორფულ პოლიმერებს აქვთ კრისტალურობის დაბალი ხარისხი, ხოლო კრისტალურ პოლიმერებს აქვთ კრისტალურობის მაღალი ხარისხი. პოლიმერის ფიზიკური და ქიმიური თვისებები დამოკიდებული იქნება კრისტალურობის ხარისხზე.
