ההבדל העיקרי בין פולימר למקרומולקולה הוא שהפולימר הוא מקרומולקולה עם יחידה חוזרת שנקראת מונומר בכל המבנה המולקולרי, בעוד שלא לכל מקרומולקולה יש מונומר במבנה שלה.
ההבדל בין פולימר למקרומולקולה נובע מהעובדה שפולימר הוא תת-חלוקה של מקרומולקולה. מקרומולקולות הן מולקולות גדולות במיוחד בעלות משקל מולקולרי גבוה. כמו כן, אנו יכולים לחלק מקרומולקולה לשתי קטגוריות עיקריות בהתאם למבנה שלה. כלומר, הן מולקולות פולימריזות ומולקולות לא מפולמרות. מצד שני, הפולימר נוצר מפילמור של מולקולות קטנות, שהן המונומרים.אבל, כל המקרומולקולות אינן מורכבות מיחידת מונומר שחוזרת על פני המבנה שלה.
מהו פולימר?
המילה פולימר פירושה חלקים רבים ("פולי"=רבים ו"מר"=חלקים); מקור המונח הזה משתי מילים יווניות "פולוס" (=רבים) ו-"מרוס" (=חלקים). פולימר הוא מולקולה ענקית המכילה אבני בניין זהות. לכל פולימר יש יחידה חוזרת הנקראת מונומר. יתר על כן, ישנם פולימרים המופיעים באופן טבעי וכן פולימרים מסונתזים באופן מלאכותי. לדוגמה, שלאק, צמר, משי, גומי טבעי וענבר הם חלק מהפולימרים הטבעיים. תאית היא פולימר טבעי נוסף שאנו יכולים למצוא בעץ ובנייר. כמו כן, ביו-פולימרים מופיעים במערכות ביולוגיות; חלבונים (פוליאמידים), חומצות גרעין (פולינוקלאוטידים) ופחמימות הן דוגמאות בודדות של ביו-פולימרים.
חוץ מזה, בעולם המודרני, יש מספר רב של פולימרים מלאכותיים מסונתזים, שיש להם שימושים רבים בחיי היום יום שלנו.חומרים אלה נוחים מאוד לשימוש. לדוגמה, פוליאתילן, פוליפרופילן, פוליסטירן, פוליאקרילוניטריל, פוליוויניל כלוריד (PVC), גומי סינטטי ושרף פנול פורמלדהיד (בקליט) הם חלק מהפולימרים המלאכותיים הנפוצים ביותר. עם זאת, רבים מהפולימרים המלאכותיים אינם מתכלים ביולוגית.
vimeo.com/160880037
סיווג של פולימרים
מאפיינים של פולימרים משתנים בהתאם למבנה ולסוג ההתקשרות של המולקולה. כמו כן, הוספה של פולימרים מתרחשת בדרך כלל על פני הקשר הכפול של פחמן-פחמן. יתר על כן, הוא כולל גם מערכות פתיחת טבעת. פולימרי ויניל נכללים בעיקר בקטגוריה זו.
| פולימר | נוסחה | מונומר |
|
פוליאתילן צפיפות נמוכה (LDPE) |
–(CH2-CH2)n– |
ethylene CH2=CH2 |
|
פוליאתילן צפיפות גבוהה (HDPE) |
–(CH2-CH2)n– |
ethylene CH2=CH2 |
|
פוליפרופילן (PP) ציונים שונים |
–[CH2-CH(CH3)]n– |
propylene CH2=CHCH3 |
|
פולי(ויניל כלוריד) (PVC) |
–(CH2-CHCl)n– |
ויניל כלוריד CH2=CHCl |
|
פוליסטירן (PS) |
–[CH2-CH(C6H5)] n– |
סטירן CH2=CHC6H5 |
|
פוליאקרילוניטריל (PAN, Orlon, Acrilan) |
–(CH2-CHCN)n– |
acrylonitrile CH2=CHCN |
|
Polytetrafluoroethylene (PTFE, טפלון) |
–(CF2-CF2)n– |
טטרהפלואורואתילן CF2=CF2 |
|
פולי(ויניל אצטט) (PVAc) |
–(CH2-CHOCOCH3)n– |
ויניל אצטט CH2=CHOCOCH3 |
יתר על כן, פולימרים מלאכותיים רבים הם מוצקים בעלי תכונות פיזיקליות שונות ושימושיות. רובם אינרטיים (עמידים במים, עמידים בפני קורוזיה), גמישים (אלסטיים), ובעלי נקודת התכה נמוכה (ניתן לעצב בקלות).
מהי מקרומולקולה?
Macromolecule היא מולקולה ענקית המורכבת מאלפי אטומים. יש לו משקל מולקולרי שנע בין כמה אלפים לכמה מיליונים וגודלו בין כמה עשרות ננומטרים (ננומטר) לסנטימטרים ספורים (ס מ). לדוגמה, פחמימות, חלבונים, שומנים וחומצות גרעין הן חלק מהמקרומולקולות.
איור 01: חלבון הוא מקרומולקולה
כאן, כמה מקרומולקולות הן כפולות של יחידה חוזרת (מונומר), והן הפולימרים. פחמימות, חלבונים ושומנים מכילים מונומרים. עם זאת, איננו יכולים לחלק מקרומולקולות מסוימות לישויות בודדות; לחלק מהמולקולות הללו יש מאקרו-מחזורים. לדוגמה, שומן הוא מקרומולקולה המסונתזת על ידי עיבוי של ארבע מולקולות (גליצרול וחומצות שומן 3), אך הוא אינו פולימר.
מה ההבדל בין פולימר למקרומולקולה?
מקרומולקולה ופולימר שניהם מולקולות ענקיות. כמו כן, פולימר הוא מקרומולקולה עם יחידה חוזרת, "מונומר" בכל המבנה המולקולרי. עם זאת, לא כל המקרומולקולות הן פולימרים. מכיוון שאיננו יכולים לחלק חלק מהם ליחידות קטנות. כלומר, לא לכל מקרומולקולה יש מונומר במבנה שלה. לפיכך, ההבדל העיקרי בין פולימר למקרומולקולה הוא שהפולימר הוא מקרומולקולה עם יחידה חוזרת הנקראת מונומר בכל המבנה המולקולרי ואילו לא לכל מקרומולקולה יש מונומר במבנה שלה.כמו כן, הבדל נוסף בין פולימר למקרומולקולה הוא שהמאקרומולקולות מורכבות גם מולקולות פולימריות וגם מולקולות לא פולימריות, אבל פולימרים כוללים רק מולקולות פולימריות.
האינפוגרפיה שלהלן מציגה הבדל בין פולימר למקרומולקולה בצורת טבלה.
סיכום – פולימר לעומת מקרומולקולה
Macromolecule היא המולקולה בעלת משקל מולקולרי גדול. לכן, משקל מולקולרי הוא הגורם החשוב במקרומולקולה. עם זאת, בניגוד למקרומולקולות, לפולימר עשוי להיות משקל מולקולרי גדול או לא. הוא נוצר על ידי חזרה על יחידה מבנית קטנה במבנה שלהם. לפיכך, לרוב הפולימרים יש משקל מולקולרי גדול. יתר על כן, הפולימר בעל משקל מולקולרי גדול מאוד הוא מקרומולקולה.מצד שני, במאקרומולקולות יכולות להיות מולקולות פולימריזות או לא פולימריות. לכן, בקצרה, אם לפולימר משקל מולקולרי גבוה יחסית, אנו קוראים לו מקרומולקולה. לפיכך, זה מסכם את ההבדל בין פולימר למקרומולקולה.
