Monomeeri vs. polymeeri
Kemian luokissa meille opetetaan aina ensin perusteet - atomit ja molekyylit. Muistatko, että atomit ja molekyylit voidaan luokitella monomeereiksi tai polymeereiksi? Tässä artikkelissa käsittelemme monomeerin ja polymeerin eroja. Monomeerin ja polymeerin välillä on vain vähän eroja. Nopeaa yleiskuvaa varten monomeeri koostuu atomista ja molekyyleistä. Kun monomeerit yhdistyvät, ne voivat muodostaa polymeerin. Toisin sanoen polymeeri koostuu monomeereistä, jotka ovat sitoutuneet toisiinsa.
”Monomer” tulee kreikan sanasta “monomeros”. ”Mono” tarkoittaa ”yksi” ja ”meros” tarkoittaa ”osia”. Kreikkalainen sana ”monomeros” tarkoittaa kirjaimellisesti ”yhtä osaa”. Jotta monomeereistä tulisi polymeerejä, ne käyvät läpi prosessin, jota kutsutaan polymeroimiseksi. Polymerointiprosessi saa monomeerit sitoutumaan toisiinsa. Esimerkki monomeeristä on glukoosimolekyyli. Kuitenkin, kun useita glukoosimolekyylejä sitoutuu toisiinsa, niistä tulee tärkkelystä ja tärkkelys on jo polymeeri.
Muita esimerkkejä monomeereistä syntyy luonnostaan. Glukoosimolekyylin lisäksi aminohapot ovat muita esimerkkejä monomeereistä. Kun aminohapot käyvät läpi polymerointiprosessin, ne voivat muuttua proteiiniksi, joka on polymeeri. Solumme ytimessä voimme löytää myös monomeerejä, jotka ovat nukleotidejä. Kun nukleotidit käyvät läpi polymerointiprosessin, niistä tulee nukleiinihappopolymeerejä. Nämä nukleiinihappopolymeerit ovat tärkeitä DNA-komponentteja. Toinen luonnollinen monomeeri on isopreeni, ja se voi polymeroitua polyisopreeniksi, joka on luonnonkumi. Koska monomeereillä on kyky sitoa molekyylejä toisiinsa, kemit ja tutkijat voivat löytää uusia kemiallisia yhdisteitä, jotka voivat olla hyödyllisiä yhteiskunnalle.
Olemme aiemmin maininneet, että polymeeri koostuu useista yhdistetyistä monomeereistä. Polymeeri on vähemmän liikkuva kuin monomeeri, koska sen suurempi kuorma yhdistettyjä molekyylejä on suuri. Mitä enemmän molekyylejä yhdistetään, sitä raskaampi polymeeri olisi. Hyvä esimerkki olisi etaanikaasu. Huoneenlämpötilassa se voi kulkea mihin tahansa kevyen koostumuksensa takia. Kuitenkin, jos etaanikaasun molekyylikoostumus kaksinkertaistuu, siitä tulee butaania. Butaani on nesteen muodossa, joten sillä ei ole samanlaista liikkumisvapautta toisin kuin etaanikaasussa. Jos lisäät toisen molekyyliryhmän butaanipolttoaineeseen, meillä voi olla parafiinia, joka on vahamainen aine. Kun lisäämme enemmän molekyylejä polymeeriin, sitä kiinteämmäksi se tulee.
Kun polymeerit muuttuvat riittävän kiinteiksi, niillä on useita sovelluksia teollisuudessa, kuten autoteollisuus, urheiluteollisuus, valmistusteollisuus ja muut. Esimerkiksi polymeerejä voidaan käyttää liimoina, vaahtoina ja päällysteinä. Voimme löytää polymeerejä myös useista elektronisista laitteista ja optisista laitteista. Polymeerit ovat hyödyllisiä myös maataloudessa. Koska polymeerit koostuvat useista kemiallisista yhdisteistä, niitä voidaan käyttää lannoitteina kasvien kasvun stimuloimiseksi paremmin.
Koska monomeerit yhdistyvät jatkuvasti muodostaen polymeerejä, polymeereillä on loputtomia käyttötarkoituksia yhteiskunnassamme. Muodostuneiden kemikaalien ja materiaalien avulla voimme löytää ja kehittää käyttökelpoisempia materiaaleja.
Yhteenveto:
Monomeeri koostuu atomista ja molekyyleistä. Kun monomeerit yhdistyvät, ne voivat muodostaa polymeerin.
Polymeeri koostuu monomeereistä, jotka ovat sitoutuneet toisiinsa.
Polymerointiprosessi saa monomeerit sitoutumaan toisiinsa.
Esimerkkejä monomeereistä ovat glukoosimolekyylit. Jos ne käyvät läpi polymerointiprosessin, niistä tulee tärkkelystä, jotka ovat polymeerejä.
Polymeeri on vähemmän liikkuva kuin monomeeri, koska sen suurempi kuorma yhdistettyjä molekyylejä on suuri. Mitä enemmän molekyylejä yhdistetään, sitä raskaampi polymeeri olisi.
Ja kun lisäämme enemmän molekyylejä polymeeriin, sitä kiinteämmäksi se tulee.