ההבדל העיקרי בין פולימר ומונומר הוא שפולימר הוא אוסף של מספר רב של מולקולות בעוד שמונומר הוא מולקולה בודדת.
מונומרים ופולימרים חשובים בהיבטים שונים. כשמישהו שומע את המילה פולימר, הוא חושב באופן אוטומטי על פולימרים סינתטיים כמו פוליאתילן, PVC או ניילון. מלבד אלה, ישנה גם קטגוריה של פולימרים המכונה ביו-פולימרים כגון פחמימות, חלבונים, חומצות גרעין, שהן חיוניות לחיינו. פולימרים עשויים ממונומרים. לפיכך, חשוב גם לדעת את ההבדל בין פולימר ומונומר כדי להבין את תהליכי הסינתזה שלהם.
מהו פולימר?
פולימר הוא מקרומולקולה המורכבת מיחידות חוזרות המייצגות את המונומרים. מונומרים הם אבני הבניין של פולימרים. פולימר נוצר כאשר מונומרים מתחברים זה לזה באמצעות קשרים כימיים קוולנטיים. ישנם מספר סיווגים של חומרים פולימריים לפי מבנה, תכונות, מופע וכדומה. לדוגמה, ניתן לסווג פולימרים כפולימרים טבעיים וסינטטיים. כמו כן, אנו יכולים לסווג אותם על פי מאפיינים כתרמופלסטיים, פולימרים תרמוסטיים ואלסטומרים. ביופולימרים הם קטגוריה חשובה נוספת. קטגוריה זו כוללת פחמימות, חלבונים, חומצות גרעין וחומרים פולימריים אחרים שנוצרים ומתקיימים במערכות ביולוגיות או באורגניזמים חיים.
איור 01: תרשים של מבנה ניילון
פולימריזציה הוא התהליך שבו אנו משתמשים לייצור פולימר ממונומרים. לכן, נוכל לסווג חומרים אלו גם לפי שיטת הפילמור. לדוגמה, פולימרי תוספת נוצרים מפילמור תוספת ואילו פולימרי עיבוי נוצרים מפילמור עיבוי. לחומרים אלה יש כמה תכונות ייחודיות כגון קשיחות, צמיגות, נטייה ליצור כוסות וכו'. כמה דוגמאות נפוצות כוללות פוליאתילן, פוליפרופילן, פוליסטירן, גומי, ניילון וכו'.
מה זה מונומר?
מונומרים הם אבני בניין של פולימרים. הם יכולים להופיע כמולקולות פשוטות או מורכבות עם קשרים כפולים או קבוצות פונקציונליות כגון –OH, -NH2, –COOH וכו'. נוכחות של קשרים כפולים בלתי רוויים או קבוצות פונקציונליות היא דרישה בתהליך הפילמור כאשר מספר מונומרים מתחברים ליצירת פולימר.
איור 02: דוגמאות למונומרים ויניל
בדרך כלל, ישנן שתי קבוצות פונקציונליות בשני הצדדים של המונומר, כך שהוא יכול ליצור שרשראות ליניאריות על ידי קשירה לאחרת משני הצדדים. אם יש מספר קבוצות פונקציונליות, מונומרים יכולים לקשר ליצירת פולימרים מסועפים. לדוגמה, גלוקוז הוא המונומר הנפוץ של פחמימות עם קבוצות תפקודיות -OH. כאשר מחברים שתי מולקולות גלוקוז, מולקולת מים משתחררת ויוצרת קשר גליקוזידי. כאשר -OH ב-C-1 מצטרף לקבוצת -OH ב-C-4 של מולקולת גלוקוז אחרת, תיווצר שרשרת ליניארית. אבל אם -OH של C-6 מתחבר עם -OH של C-1 של גלוקוז אחר, הוא יוצר את הפוליסכריד המסועף.
יתר על כן, חומצות אמינו הן המונומרים של חלבון ונוקלאוטידים הם המונומרים של חומצת הגרעין. מלבד הביופולימרים שהוזכרו לעיל, ישנם גם פולימרים סינתטיים. לדוגמה, למולקולת אתן/אתילן יש קשר כפול פחמן-פחמן, והיא המונומר של פוליאתילן.
מה ההבדל בין פולימר ומונומר?
פולימר הוא מקרומולקולה המורכבת מיחידות חוזרות המייצגות את המונומרים בעוד שמונומרים הם אבני בניין של פולימרים. ההבדל העיקרי בין פולימר למונומר הוא שפולימר הוא אוסף של מספר רב של מולקולות ואילו מונומר הוא מולקולה אחת. יתר על כן, למונומרים יש משקל מולקולרי קטן, בעוד שלפולימרים יש משקל מולקולרי גדול יותר, שהוא פעמים רבות ממשקל המונומר. כהבדל חשוב נוסף בין פולימר ומונומר, לפולימרים יש בדרך כלל נקודות רתיחה גבוהות יותר, חוזקות מכניות גבוהות יותר על פני מונומרים.
מלבד זה, מונומרים ופולימרים שונים בתכונות הכימיות והפיזיקליות שלהם. לדוגמה, גלוקוז הוא סוכר מחמצן, מסיס במים, בעל טעם מתוק. עמילן הוא פולימר של גלוקוז. אבל עמילן הוא סוכר שאינו מחמצן, מסיס חלקית במים ואין לו טעם מתוק.
סיכום – פולימר לעומת מונומר
פולימרים הם מולקולות ענק העשויות ממולקולות קטנות. אנו קוראים למולקולות הקטנות הללו כמונומרים. ההבדל העיקרי בין פולימר ומונומר הוא שפולימר הוא אוסף של מספר רב של מולקולות ואילו מונומר הוא מולקולה בודדת.
