Monomēri un polimēri ķīmijā
Polimēri, piemēram, polietilēns un poliamīds, ir veidoti no apakšvienībām, ko sauc par monomēriem.
SSPL / Getty Images
Monomērs ir molekulas veids, kam ir spēja ķīmiski savienoties ar citām molekulām garā ķēdē; polimērs ir nenoteikta skaita monomēru ķēde. Būtībā monomēri ir polimēru celtniecības bloki, kas ir sarežģītāka veida molekulas. Monomēri — atkārtotas molekulārās vienības — ir savienoti polimēros ar kovalentām saitēm.
Monomēri
Vārds monomērs cēlies no mono- (viens) un - vairāk (daļa). Monomēri ir mazi molekulas kuras var atkārtoti savienot kopā, veidojot sarežģītākas molekulas, ko sauc par polimēriem. Monomēri veido polimērus, veidojot ķīmiskās saites vai saistoties supramolekulāri, izmantojot procesu, ko sauc par polimerizāciju.
Dažreiz polimēri tiek izgatavoti no saistītām monomēru apakšvienību grupām (līdz dažiem desmitiem monomēru), ko sauc par oligomēriem. Lai to kvalificētu kā oligomēru, molekulas īpašībām ir būtiski jāmainās, ja tiek pievienota vai noņemta viena vai dažas apakšvienības. Oligomēru piemēri ietver kolagēns un šķidrais parafīns.
Saistīts termins ir “monomērs proteīns”, kas ir proteīns, kas savienojas, veidojot daudzproteīnu kompleksu. Monomēri nav tikai polimēru celtniecības bloki, bet arī pašas par sevi ir svarīgas molekulas, kas ne vienmēr veido polimērus, ja vien apstākļi nav piemēroti.
Monomēru piemēri
Monomēru piemēri ir vinilhlorīds (kas polimerizējas polivinilhlorīda vai PVC), glikoze (kas polimerizējas cietē, celulozē, laminarīnā un glikānos) un aminoskābes (kas polimerizējas peptīdos, polipeptīdos un proteīnos). Glikoze ir visizplatītākais dabiskais monomērs, kas polimerizējas, veidojot glikozīdu saites.
Polimēri
Vārds polimērs cēlies no poli- (daudz) un - vairāk (daļa). Polimērs var būt dabiska vai sintētiska makromolekula, kas sastāv no atkārtotām mazākas molekulas vienībām (monomēriem). Lai gan daudzi cilvēki terminus “polimērs” un “plastmasa” lieto aizvietojami, polimēri ir daudz lielāka molekulu klase, kas ietver plastmasu, kā arī daudzus citus materiālus, piemēram, celulozi, dzintaru un dabisko kaučuku.
Zemākas molekulmasas savienojumus var atšķirt pēc tajos esošo monomēru apakšvienību skaita. Termini dimērs, trimers, tetramērs, pentamērs, heksamērs, heptamērs, oktamērs, nonamērs, dekamērs, dodekamērs, eikozamērs atspoguļo molekulas, kas satur 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12 un 20. monomēru vienības.
Polimēru piemēri
Polimēru piemēri ietver plastmasu, piemēram, polietilēnu, silikonus, piemēram, muļķīgo špakteli, biopolimērus, piemēram, celulozi un DNS, dabiskos polimērus, piemēram, gumiju un šellaku, un daudzas citas svarīgas makromolekulas.
Monomēru un polimēru grupas
Nodarbības bioloģiskās molekulas var grupēt to veidojošos polimēru veidos un monomēros, kas darbojas kā apakšvienības:
- Kovijs, J.M.G. un Valērija Arigi. “Polimēri: mūsdienu materiālu ķīmija un fizika”, 3. izdevums. Boca Taton: CRC Press, 2007.
- Sperling, Leslie H. “Ievads fizikālajā polimēru zinātnē”, 4. izd. Hoboken, Ņūdžersija: John Wiley & Sons, 2006.
- Jangs, Roberts J. un Pīters A. Lovels. Ievads polimēros, 3. izdevums. Boca Raton, LA: CRC Press, Taylor & Francis Group, 2011.
*Tehniski diglicerīdi un triglicerīdi nav īsti polimēri, jo tie veidojas mazāku molekulu dehidratācijas sintēzes rezultātā, nevis monomēru savienojumā no gala līdz galam, kas raksturo patieso polimerizāciju.
Kā veidojas polimēri
Polimerizācija ir mazāko monomēru kovalentas savienošanas process polimērā. Polimerizācijas laikā ķīmiskās grupas tiek zaudētas no monomēriem, lai tās varētu savienoties. Ogļhidrātu biopolimēru gadījumā tas ir a dehidratācijas reakcija kurā veidojas ūdens.