Põhiline erinevus ristsidumise ja geelistumise vahel on see, et ristsidumine on ioonsete või kovalentsete sidemete moodustumine polümeeriahelate vahel, samas kui geelistumine on geeli moodustumine.
Ristsidumine on polümeermaterjalide puhul tavaline protsess. Geelitamine on ka ristsidumise tüüp. Siiski moodustab see pigem geeli kui lihtsa ristseotud polümeermaterjali.
Mis on ristsidumine?
Ristsidumine on kovalentsete sidemete moodustumine kahe polümeeri ahela vahel. Need keemilised sidemed võivad olla kas ioonsidemed või kovalentsed sidemed – enamasti on need kovalentsed sidemed. Ristseotud polümeerid on polümeerid, millel on polümeeriahelate vahel ristsidemed. Need sidemed tekivad polümerisatsiooniprotsessi käigus (polümeermaterjali moodustumine). Mõnikord tekivad ristsidemed ka pärast polümerisatsiooni lõppu.
Kuna polümeerahelate vahelised ristsidemed on tugevamad kui tavalised molekulidevahelised atraktsioonid, on ristsidumisel moodustunud polümeerid stabiilsed ja tugevamad. Need polümeerid esinevad nii sünteetilistes vormides kui ka looduslikult esinevate polümeeridena. Ristsidemed tekivad keemiliste reaktsioonide tulemusena ristsiduvate reaktiivide juuresolekul. Ristseotud polümeeride levinuim näide on vulkaniseeritud kumm. Kuna looduslik kautšuk ei ole piisav alt jäik ega jäik, on kumm vulkaniseeritud. Siin kuumutatakse kummi väävliga, mistõttu väävlimolekulid moodustavad kummipolümeeri ahelates kovalentseid sidemeid, mis ühendavad ahelaid omavahel. Seejärel muutub kumm jäigaks ja jäigaks materjaliks, mis on vastupidav.
Ristsidumise hulk annab ristsidumise astme materjali mooli kohta. Ristsidumise astet saame mõõta pundumiskatse abil. Selles katses asetatakse materjal sobiva lahustiga anumasse. Seejärel mõõdetakse massi või ruumala muutust. Siin, kui ristsidumise aste on madal, paisub materjal rohkem.
Mis on geelistumine?
Geleerumine on geeli moodustumine polümeeride segust. Siin põhjustavad hargnenud polümeerid sidemete moodustumist harude vahel. See on teatud tüüpi ristsidumine ja see viib suure polümeerivõrgu moodustumiseni. Selle võrgu moodustumise protsessi käigus moodustub mingil hetkel üks makroskoopiline molekul ja me nimetame seda punkti geelipunktiks. Siin kaotab segu oma voolavuse ja viskoossuse. Vahepeal muutub see väga suureks. Süsteemi tarretumispunkti saab kergesti määrata viskoossuse järsu muutuse jälgimise teel. Pärast selle lõpmatu võrgumaterjali moodustumise lõppu võime seda nimetada "geeliks" ja see geel ei lahustu lahustis. Geel võib aga paisuda.
Geel võib tekkida kahel viisil: füüsiline sidumine või keemiline ristsidumine. Nende meetodite hulgas hõlmab füüsikaline geelistumisprotsess polümeeri molekulide vahelist füüsilist sidet. Füüsilised sidemed võivad sisaldada tõmbejõude, mis ei ole keemilised sidemed. Keemilise ristsidumise protsess hõlmab aga kovalentse sideme moodustumist polümeeri molekulide vahel.
Mis vahe on ristsidumisel ja geelistumisel?
Põhiline erinevus ristsidumise ja geelistumise vahel on see, et ristsidumine on ioonsete või kovalentsete sidemete moodustumine polümeeriahelate vahel, samas kui geelistumine viitab geeli moodustumisele. Veelgi enam, ristsidumine tekib ristsildava aine lisamise tõttu, geelistumine aga viskoossuse järsu muutumise tõttu ristsiduvate ainete lisamise tõttu. Geelitamine on ka teatud tüüpi ristsidumine.
All infograafika tabelites on rohkem erinevusi ristsidumise ja geelistumise vahel.
Kokkuvõte – ristsidumine vs geelistumine
Ristsidumine on polümeermaterjalide puhul tavaline protsess. Geelitamine on ka ristsidumise tüüp. Kuid see moodustab pigem geeli kui lihtsa ristseotud polümeermaterjali. Peamine erinevus ristsidumise ja geelistumise vahel on see, et ristsidumine on ioonsete või kovalentsete sidemete moodustumine polümeeri ahelate vahel, samas kui geelistumine viitab geeli moodustumisele.
