Ключовата разлика между катенирането и полимеризацията е, че катенирането включва свързването на атоми от един и същ химичен елемент за образуване на макромолекула, докато полимеризацията включва свързването на мономери за образуване на макромолекула.
Полимеризацията също е вид реакция на катениране в някои точки. Полимеризацията може или не може да използва подобни атоми за образуване на полимерния материал, но в процеса на катениране подобни атоми винаги се свързват един с друг, образувайки верижни структури.
Какво е катенация?
Катенацията е способността на атомите на определен химичен елемент да се свързват един с друг, образувайки верижна или пръстенна структура. Най-често химичният елемент въглерод участва в катенирането, тъй като въглеродът е способен да образува алифатни и ароматни структури чрез свързване на голям брой въглеродни атоми. Освен това има някои други химични елементи, които могат да образуват тези структури, включително сяра и фосфор.
Фигура 01: Бутанът съдържа верига от въглеродни атоми
Ако даден химичен елемент претърпи катениране, атомите на този елемент трябва да имат валентност, която е поне две. Освен това този химичен елемент трябва да може да образува силни химични връзки между атомите от своя вид; напр. ковалентни връзки. Полимеризацията също е вид реакция на катениране. Примери за химични елементи, които могат да претърпят катенация, включват:
- Carbon
- Сяра
- Силиций
- Германий
- Азот
- Селен
- телур
Какво е полимеризация?
Полимеризацията е процес на образуване на полимерен материал. Това е химическа реакция, която протича главно по три начина: полимеризация на свободни радикали, полимеризация с растеж на веригата и полимеризация със стъпаловиден растеж.
Свободнорадикалната полимеризация е процес на образуване на полимерен материал чрез добавяне на свободни радикали. Радикалите могат да се образуват по няколко начина. Често това образуване на радикали включва инициираща молекула. Тук се образува полимерна верига чрез добавяне на радикала, получен с нерадикалните мономери. Трите основни стъпки, включени в този процес, включват следното.
- Инициация
- Размножаване
- Прекратяване
Началната стъпка има реактивна точка. В този момент полимерната верига започва да се образува. Във втората стъпка полимерът прекарва времето си в отглеждане на полимерната верига. Последната стъпка, прекъсване, включва прекъсване на растежа на полимерната верига. Това може да се случи по няколко начина:
- Комбинация от краищата на две нарастващи полимерни вериги
- Комбинация от нарастващия край на полимерна верига с инициатор
- Радикална диспропорционалност (отстраняване на водороден атом, образуване на ненаситена група)
Полимеризацията с растеж на веригата е вид реакция на полимеризация, при която полимерите се образуват от ненаситени мономери. Този метод се нарича също адитивна полимеризация, тъй като мономерите се добавят към краищата на полимерните вериги. По време на процеса на полимеризация на растежа на веригата, мономерите се прикрепват към веригата в активното място на растящата полимерна верига, един мономер наведнъж.
Фигура 02: Полимеризация на винилхлорид
Полимеризацията на стъпаловиден растеж е вид процес на полимеризация, при който образуването на полимер става чрез образуването на бифункционални или многофункционални мономери. Тази техника на полимеризация е известна още като кондензационна полимеризация. При този процес полимерните вериги не се образуват в началото. Първо се образуват димери, тримери и тетрамери. След това тези олигомери се комбинират един с друг, образувайки дълги полимерни вериги. Следователно мономерите не са прикрепени към краищата на полимерните вериги, както при полимеризацията на растежа на веригата.
Каква е разликата между катенация и полимеризация?
Катенацията е способността на атомите на определен химичен елемент да се свързват един с друг, образувайки верижна или пръстенна структура. Полимеризацията, от друга страна, е образуването на полимерен материал. И така, ключовата разлика между катенацията и полимеризацията е, че катенацията включва свързването на атоми от един и същ химичен елемент за образуване на макромолекула, докато полимеризацията включва свързването на мономери за образуване на макромолекула. Някои реакции на полимеризация обаче могат да бъдат категоризирани и като реакции на катениране поради общата процедура.
Инфографиката по-долу обобщава разликата между катенация и полимеризация.
Обобщение – Катениране срещу полимеризация
Ключовата разлика между катенацията и полимеризацията е, че катенацията включва свързването на атоми от един и същ химичен елемент за образуване на макромолекула, докато полимеризацията включва свързването на мономери за образуване на макромолекула. Някои реакции на полимеризация могат да бъдат категоризирани и като реакции на катениране поради общата процедура.
