Kluczowa różnica między polimerem a monomerem polega na tym, że polimer jest zbiorem dużej liczby cząsteczek, podczas gdy monomer jest pojedynczą cząsteczką.
Monomery i polimery są ważne w różnych aspektach. Kiedy ktoś słyszy słowo polimer, automatycznie myśli o polimerach syntetycznych, takich jak polietylen, PCV czy nylon. Oprócz nich istnieje również kategoria polimerów znanych jako biopolimery, takich jak węglowodany, białka, kwasy nukleinowe, które są kluczowe dla naszego życia. Polimery są wykonane z monomerów. Dlatego ważne jest również, aby znać różnicę między polimerem a monomerem, aby zrozumieć procesy ich syntezy.
Co to jest polimer?
Polimer to makrocząsteczka składająca się z powtarzających się jednostek reprezentujących monomery. Monomery są budulcem polimerów. Polimer tworzy się, gdy monomery łączą się ze sobą kowalencyjnymi wiązaniami chemicznymi. Istnieje kilka klasyfikacji materiałów polimerowych według struktury, właściwości, występowania itp. Na przykład możemy sklasyfikować polimery jako polimery naturalne i syntetyczne. Podobnie możemy je sklasyfikować według właściwości jako termoplastyczne, termoutwardzalne polimery i elastomery. Kolejną ważną kategorią są biopolimery. Ta kategoria obejmuje węglowodany, białka, kwasy nukleinowe i inne materiały polimerowe, które tworzą się i występują w układach biologicznych lub organizmach żywych.
Rysunek 01: Schemat struktury nylonowej
Polimeryzacja to proces, którego używamy do produkcji polimeru z monomerów. Dlatego też możemy klasyfikować te materiały również według metody polimeryzacji. Na przykład polimery addycyjne powstają w wyniku polimeryzacji addycyjnej, podczas gdy polimery kondensacyjne powstają w wyniku polimeryzacji kondensacyjnej. Materiały te mają pewne unikalne właściwości, takie jak wytrzymałość, lepkosprężystość, skłonność do tworzenia szkieł itp. Niektóre typowe przykłady to polietylen, polipropylen, polistyren, guma, nylon itp.
Co to jest monomer?
Monomery to elementy budulcowe polimerów. Mogą występować jako proste lub złożone cząsteczki z wiązaniami podwójnymi lub grupami funkcyjnymi, takimi jak –OH, -NH2, –COOH itp. Wymagana jest obecność nienasyconych wiązań podwójnych lub grup funkcyjnych w procesie polimeryzacji, gdy kilka monomerów łączy się, tworząc polimer.
Rysunek 02: Przykłady monomerów winylowych
Normalnie po obu stronach monomeru znajdują się dwie grupy funkcyjne, więc może on tworzyć łańcuchy liniowe, wiążąc się z innymi z obu stron. Jeśli istnieje kilka grup funkcyjnych, monomery mogą łączyć się, tworząc rozgałęzione polimery. Na przykład glukoza jest powszechnym monomerem węglowodanów z grupami funkcyjnymi –OH. Podczas łączenia dwóch cząsteczek glukozy cząsteczka wody uwalnia i tworzy wiązanie glikozydowe. Kiedy –OH w C-1 połączy się z grupą –OH w C-4 innej cząsteczki glukozy, utworzy się łańcuch liniowy. Ale jeśli –OH C-6 łączy się z –OH C-1 innej glukozy, tworzy rozgałęziony polisacharyd.
Co więcej, aminokwasy to monomery białka, a nukleotydy to monomery kwasu nukleinowego. Oprócz wyżej wymienionych biopolimerów istnieją również polimery syntetyczne. Na przykład cząsteczka etylen/etylen ma podwójne wiązanie węgiel-węgiel i jest monomerem polietylenu.
Jaka jest różnica między polimerem a monomerem?
Polimer to makrocząsteczka składająca się z powtarzających się jednostek, które reprezentują monomery, podczas gdy monomery są elementami budulcowymi polimerów. Kluczowa różnica między polimerem a monomerem polega na tym, że polimer jest zbiorem dużej liczby cząsteczek, podczas gdy monomer jest pojedynczą cząsteczką. Ponadto monomery mają małą masę cząsteczkową, podczas gdy polimery mają większą masę cząsteczkową, która jest wielokrotnie większa od masy monomeru. Jako kolejna ważna różnica między polimerem a monomerem, polimery zwykle mają wyższe temperatury wrzenia, wyższą wytrzymałość mechaniczną niż monomery.
Poza tym monomery i polimery różnią się właściwościami chemicznymi i fizycznymi. Na przykład glukoza jest cukrem utleniającym, rozpuszczalnym w wodzie, ma słodki smak. Skrobia jest polimerem glukozy. Ale skrobia jest cukrem nieutleniającym, częściowo rozpuszczalnym w wodzie i nie mającym słodkiego smaku.
Podsumowanie – polimer kontra monomer
Polimery to gigantyczne molekuły zbudowane z małych molekuł. nazywamy te małe cząsteczki monomerami. Kluczowa różnica między polimerem a monomerem polega na tym, że polimer jest zbiorem dużej liczby cząsteczek, podczas gdy monomer jest pojedynczą cząsteczką.
