Kluczowa różnica między jonomerami a polielektrolitami polega na tym, że jonomery to polimery zawierające zarówno grupy elektrycznie obojętne, jak i zjonizowane, podczas gdy polielektrolity to polimery zawierające grupy elektrolityczne.
Polimery to makrocząsteczki złożone z dużej liczby powtarzających się jednostek. Te powtarzające się jednostki reprezentują monomery stosowane do tworzenia materiału polimerowego. Proces tworzenia polimeru nazywa się polimeryzacją. W zależności od rodzaju monomerów stosowanych w polimeryzacji, istnieją różne rodzaje polimerów, takie jak jonomery i polielektrolity.
Czym są jonomery?
Jonomery to materiały polimerowe zawierające zarówno grupy obojętne, jak i zjonizowane. Grupy te występują jako grupy wiszące przyłączone do szkieletu materiału polimerowego przez wiązanie kowalencyjne. Zwykle jonomer nie zawiera więcej niż 15% zjonizowanych grup. Często te zjonizowane grupy są grupami kwasów karboksylowych.
Ponieważ istnieje wiele różnych typów polimerów, w celu sklasyfikowania konkretnego materiału jako jonomeru należy wziąć pod uwagę rodzaj grup wiszących i sposoby, w jakie są one zastępowane w materiale polimerowym. Na przykład, jeśli ilość zjonizowanych grup w polimerze przekracza 80%, to jest on klasyfikowany jako polielektrolit, a jeśli zjonizowane grupy są przyłączone jako ugrupowania szkieletu polimeru, to są one klasyfikowane jako joneny.
Rysunek 01: Struktura polimeru nafionowego – przykład jonomeru
Jonomery mają wyjątkowe właściwości, w tym przewodnictwo elektryczne i lepkość. Np. lepkość roztworu jonomeru wzrasta wraz ze wzrostem temperatury. Ponadto materiały te mają wyjątkowe właściwości morfologiczne: m.in. niezgodny niepolarny szkielet i polarne grupy jonowe. Zastosowania jonomerów obejmują produkcję pokrowców na kije golfowe, membran półprzepuszczalnych, taśm uszczelniających itp.
Co to są polielektrolity?
Polielektrolity to materiały polimerowe zawierające grupy elektrolityczne. Do głównego szkieletu materiału polimerowego przymocowane są jonowe grupy wiszące. W zależności od rodzaju grupy jonowej, istnieją dwa rodzaje polimerów polikationowych i polianionowych. Zwykle, jeśli ilość zjonizowanych grup przyłączonych do szkieletu przekracza 80%, to jest on klasyfikowany jako polimer polielektrolityczny.
Rysunek 02: DNA to polielektrolit
Po dodaniu do wody te materiały polimerowe dysocjują, powodując ładunek polimeru. Czasami nazywa się je polisolami, ponieważ ich właściwości są podobne do soli i polimerów. Na przykład wodne roztwory polielektrolitów przewodzą prąd elektryczny, podobnie jak listwy, a roztwory są lepkie, podobnie jak polimery.
Niektóre przykłady polielektrolitów obejmują polipeptyd, DNA, glikozaminoglikan itp. Istnieje wiele zastosowań tych materiałów, w tym destabilizacja zawiesiny koloidalnej i inicjacja flokulacji, stosowanych do nadawania ładunku powierzchniowego cząsteczkom obojętnym, jako zagęszczacze, emulgatory, odżywki itp.
Jaka jest różnica między jonomerami a polielektrolitami?
Kluczowa różnica między jonomerami a polielektrolitami polega na tym, że jonomery to polimery zawierające zarówno grupy elektrycznie obojętne, jak i zjonizowane, podczas gdy polielektrolity to polimery zawierające grupy elektrolityczne. Ponadto jonomery nie zawierają więcej niż 15% grup zjonizowanych, podczas gdy polielektrolity zawierają więcej niż 80% polielektrolitów.
Poniższa tabela podsumowuje różnicę między jonomerami a polielektrolitami.
Podsumowanie – jonomery kontra polielektrolity
Jonomery i polielektrolity to dwa rodzaje materiałów polimerowych. Polimery te są podzielone na grupy w zależności od typu monomeru użytego do wytworzenia polimeru. Kluczowa różnica między jonomerami a polielektrolitami polega na tym, że jonomery to polimery zawierające zarówno grupy elektrycznie obojętne, jak i zjonizowane, podczas gdy polielektrolity to polimery zawierające grupy elektrolityczne.
