Galvenā atšķirība starp katenāciju un polimerizāciju ir tā, ka katenācija ietver viena un tā paša ķīmiskā elementa atomu saistīšanu, veidojot makromolekulu, turpretim polimerizācija ietver monomēru saistīšanos, veidojot makromolekulu.
Polimerizācija dažos punktos ir arī katenācijas reakcijas veids. Polimerizācijā polimērmateriāla veidošanai var izmantot līdzīgus atomus vai neizmantot, taču katenācijas procesā līdzīgi atomi vienmēr pievienojas viens otram, veidojot ķēdes struktūras.
Kas ir katenācija?
Katenācija ir noteikta ķīmiskā elementa atomu spēja saistīties vienam ar otru, veidojot ķēdes vai gredzena struktūru. Visbiežāk ķīmiskais elements ogleklis ir iesaistīts katenācijā, jo ogleklis spēj veidot alifātiskas un aromātiskas struktūras, saistot lielu skaitu oglekļa atomu. Turklāt ir daži citi ķīmiskie elementi, kas var veidot šīs struktūras, tostarp sērs un fosfors.
01. attēls: butāns satur oglekļa atomu ķēdi
Ja noteiktam ķīmiskajam elementam tiek veikta katenācija, šī elementa atomu valencei ir jābūt vismaz diviem. Turklāt šim ķīmiskajam elementam jāspēj veidot spēcīgas ķīmiskās saites starp šāda veida atomiem; piem. kovalentās saites. Polimerizācija ir arī katenācijas reakcijas veids. Ķīmisko elementu piemēri, kas var tikt pakļauti katenācijai:
- Ogleklis
- Sērs
- Silīcijs
- Ģermānija
- Slāpeklis
- Selēns
- Tellurium
Kas ir polimerizācija?
Polimerizācija ir polimēru materiāla veidošanas process. Tā ir ķīmiska reakcija, kas notiek galvenokārt trīs veidos: brīvo radikāļu polimerizācija, ķēdes augšanas polimerizācija un pakāpeniska augšanas polimerizācija.
Brīvo radikāļu polimerizācija ir polimēru materiāla veidošanas process, pievienojot brīvos radikāļus. Radikāļi var veidoties vairākos veidos. Bieži vien šajā radikāļu veidošanā ir iesaistīta iniciatora molekula. Šeit veidojas polimēra ķēde, pievienojot radikāļus, kas iegūti ar neradikālajiem monomēriem. Šajā procesā ir iekļauti trīs galvenie soļi.
- Iesākums
- Izplatīšana
- Izbeigšana
Sākšanas solim ir reaktīvs punkts. Šajā brīdī sāk veidoties polimēru ķēde. Otrajā posmā polimērs pavada savu laiku polimēru ķēdes audzēšanā. Pēdējais posms, pārtraukšana, ietver polimēra ķēdes augšanas pārtraukšanu. Tas var notikt vairākos veidos:
- Divu augošu polimēru ķēžu galu kombinācija
- Polimēru ķēdes augošā gala kombinācija ar iniciatoru
- Radikāla disproporcija (ūdeņraža atoma noņemšana, veidojot nepiesātinātu grupu)
Ķēdes augšanas polimerizācija ir polimerizācijas reakcijas veids, kurā polimēri veidojas no nepiesātinātiem monomēriem. Šo metodi sauc arī par pievienošanas polimerizāciju, jo polimēru ķēžu galos pievieno monomērus. Ķēdes augšanas polimerizācijas procesā monomēri tiek pievienoti ķēdei augošās polimēra ķēdes aktīvajā vietā, pa vienam monomēram.
Attēls 02: Vinilhlorīda polimerizācija
Pakāpju augšanas polimerizācija ir polimerizācijas procesa veids, kurā polimērs veidojas, veidojot divfunkcionālus vai daudzfunkcionālus monomērus. Šo polimerizācijas metodi sauc arī par kondensācijas polimerizāciju. Šajā procesā polimēru ķēdes sākumā neveidojas. Pirmkārt, veidojas dimēri, trimeri un tetramēri. Tad šie oligomēri savienojas viens ar otru, veidojot garas polimēru ķēdes. Tāpēc monomēri nav piesaistīti polimēru ķēžu galiem, kā tas notiek ķēdes augšanas polimerizācijā.
Kāda ir atšķirība starp katenāciju un polimerizāciju?
Katenācija ir noteikta ķīmiskā elementa atomu spēja saistīties vienam ar otru, veidojot ķēdes vai gredzena struktūru. Savukārt polimerizācija ir polimēru materiāla veidošanās. Tātad galvenā atšķirība starp katenāciju un polimerizāciju ir tā, ka katenācija ietver viena un tā paša ķīmiskā elementa atomu saistīšanu, veidojot makromolekulu, savukārt polimerizācija ietver monomēru saistīšanos, veidojot makromolekulu. Tomēr dažas polimerizācijas reakcijas var klasificēt arī kā katenācijas reakcijas parastās procedūras dēļ.
Zemāk infografikā ir apkopota atšķirība starp katenāciju un polimerizāciju.
Kopsavilkums - katenācija pret polimerizāciju
Galvenā atšķirība starp katenāciju un polimerizāciju ir tā, ka katenācija ietver viena un tā paša ķīmiskā elementa atomu saistīšanu, veidojot makromolekulu, savukārt polimerizācija ietver monomēru saistīšanos, veidojot makromolekulu. Dažas polimerizācijas reakcijas var klasificēt arī kā katenācijas reakcijas parastās procedūras dēļ.
