Põhierinevus polümeeri ja makromolekuli vahel seisneb selles, et polümeer on makromolekul, millel on kogu molekulaarstruktuuris korduv üksus, mida nimetatakse monomeeriks, samas kui mitte iga makromolekuli struktuuris pole monomeeri.
Polümeeri ja makromolekuli erinevus tuleneb asjaolust, et polümeer on makromolekuli alajaotus. Makromolekulid on äärmiselt suured, suure molekulmassiga molekulid. Samuti saame makromolekuli selle struktuuri järgi jagada kahte põhikategooriasse. Nimelt on need polümeriseeritud molekulid ja polümeriseerimata molekulid. Teisest küljest moodustub polümeer väikeste molekulide polümerisatsioonil, mis on monomeerid. Kuid kõik makromolekulid ei sisalda monomeerühikut, mis korduvad kogu selle struktuuris.
Mis on polümeer?
Sõna polümeer tähendab paljusid osi ("poly"=palju ja "mer"=osad); see termin pärineb kahest kreeka sõnast "polus" (=palju) ja "meros" (=osad). Polümeer on tohutu molekul, mis sisaldab identseid ehitusplokke. Igal polümeeril on korduv üksus, mida nimetatakse monomeeriks. Lisaks on olemas nii looduslikult esinevaid polümeere kui ka kunstlikult sünteesitud polümeere. Näiteks šellak, vill, siid, looduslik kautšuk ja merevaik on mõned looduslikud polümeerid. Tselluloos on veel üks looduslik polümeer, mida leiame puidust ja paberist. Samuti esinevad biopolümeerid bioloogilistes süsteemides; valgud (polüamiidid), nukleiinhapped (polünukleotiidid) ja süsivesikud on mõned näited biopolümeeridest.
Lisaks on tänapäeva maailmas olemas suur hulk kunstlikke sünteesitud polümeere, millel on meie igapäevaelus palju kasutusvõimalusi. Neid materjale on väga mugav kasutada. Näiteks polüetüleen, polüpropüleen, polüstüreen, polüakrüülnitriil, polüvinüülkloriid (PVC), sünteetiline kautšuk ja fenoolformaldehüüdvaik (bakeliit) on ühed enim levinud tehispolümeerid. Paljud kunstlikud polümeerid ei ole aga biolagunevad.
vimeo.com/160880037
Polümeeride klassifikatsioon
Polümeeride omadused varieeruvad sõltuv alt molekuli struktuurist ja sidemetüübist. Samuti toimub polümeeride lisamine tavaliselt läbi süsinik-süsinik kaksiksideme. Lisaks sisaldab see ka rõngaste avamise süsteeme. Sellesse kategooriasse kuuluvad enamasti vinüülpolümeerid.
| Polümeer | Valem | Monomer |
|
Polüetüleen madala tihedusega (LDPE) |
–(CH2-CH2)n– |
etüleen CH2=CH2 |
|
Polüetüleen kõrge tihedusega (HDPE) |
–(CH2-CH2)n– |
etüleen CH2=CH2 |
|
Polüpropüleen (PP) erinevad hinded |
–[CH2-CH(CH3)]n– |
propüleen CH2=CHCH3 |
|
Polü(vinüülkloriid) (PVC) |
–(CH2-CHCl)n– |
vinüülkloriid CH2=CHCl |
|
Polüstüreen (PS) |
–[CH2-CH(C6H5)] n– |
stüreen CH2=CHC6H5 |
|
Polüakrüülnitriil (PAN, Orlon, Acrilan) |
–(CH2-CHCN)n– |
akrüülnitriil CH2=CHCN |
|
Polütetrafluoroetüleen (PTFE, teflon) |
–(CF2-CF2)n– |
tetrafluoroetüleen CF2=CF2 |
|
Polü(vinüülatsetaat) (PVAc) |
–(CH2-CHOCOCH3)n– |
vinüülatsetaat CH2=CHOCOCH3 |
Lisaks on paljud tehispolümeerid tahked ained, millel on erinevad ja kasulikud füüsikalised omadused. Enamik neist on inertsed (veekindlad, korrosioonikindlad), elastsed (elastsed) ja madala sulamistemperatuuriga (saab kergesti vormida).
Mis on makromolekul?
Makromolekul on hiiglaslik molekul, mis koosneb tuhandetest aatomitest. Selle molekulmass ulatub mitmest tuhandest mitme miljonini ja suurus mitmekümnest nanomeetrist (nm) kuni mõne sentimeetrini (cm). Näiteks süsivesikud, valgud, lipiidid ja nukleiinhapped on mõned makromolekulid.
Joonis 01: Valk on makromolekul
Siin on mõned makromolekulid korduva ühiku (monomeeri) kordsed ja need on polümeerid. Süsivesikud, valgud ja lipiidid sisaldavad monomeere. Siiski ei saa me mõningaid makromolekule üksikuteks üksusteks jagada; mõnel neist molekulidest on makrotsüklid. Näiteks rasv on makromolekul, mis sünteesitakse nelja molekuli (glütserool ja 3-rasvhapped) kondenseerumisel, kuid see ei ole polümeer.
Mis vahe on polümeeril ja makromolekulil?
Makromolekul ja polümeer on mõlemad hiiglaslikud molekulid. Samuti on polümeer makromolekul, millel on kogu molekulaarstruktuuris korduv üksus, "monomeer". Kuid mitte kõik makromolekulid pole polümeerid. Sest me ei saa mõnda neist väikesteks üksusteks jagada. See tähendab, et mitte iga makromolekuli struktuuris pole monomeeri. Seega on peamine erinevus polümeeri ja makromolekuli vahel see, et polümeer on makromolekul, millel on kogu molekulaarstruktuuris korduv üksus, mida nimetatakse monomeeriks, samas kui mitte iga makromolekuli struktuuris pole monomeeri. Veel üks erinevus polümeeri ja makromolekuli vahel on see, et makromolekulid sisaldavad nii polümeerseid kui ka mittepolümeerseid molekule, kuid polümeerid sisaldavad ainult polümeriseeritud molekule.
Allpool olev infograafik näitab tabeli kujul erinevusi polümeeri ja makromolekuli vahel.
Kokkuvõte – polümeer vs makromolekul
Makromolekul on suure molekulmassiga molekul. Seetõttu on molekulmass makromolekuli puhul oluline tegur. Kuid erinev alt makromolekulidest võib polümeeril olla suur molekulmass või mitte. See moodustub, korrates nende struktuuris väikest struktuuriüksust. Seega on enamikul polümeeridel suur molekulmass. Lisaks on väga suure molekulmassiga polümeer makromolekul. Teisest küljest võib makromolekulides olla polümeriseeritud või polümeriseerimata molekule. Seega lühid alt, kui polümeeril on suhteliselt kõrge molekulmass, nimetame seda makromolekuliks. Seega võtab see kokku erinevuse polümeeri ja makromolekuli vahel.
