Skillnad mellan polymer och makromolekyl

Huvudskillnad - Polymer vs Macromolecule

Polymerer har en molekylstruktur bestående huvudsakligen eller helt av ett stort antal liknande enheter bundna ihop. Dessa enheter heter upprepande enheter. Dessa upprepande enheter representerar de monomerer från vilka polymeren tillverkas. De flesta gånger bildas en makromolekyl på grund av polymerisation. Då kallas de för polymermolekyler. Men några makromolekyler bildas på grund av den kemiska bindningen av flera atomer tillsammans. Huvudskillnaden mellan polymer och makromolekyl är det polymerer innehåller upprepande enheter som representerar monomererna medan inte alla makromolekyler har en monomer i sin struktur.

Viktiga områden som omfattas

1. Vad är en polymer
     - Definition, Klassificering, Allmänna Egenskaper
2. Vad är en Macromolecule
    - Definition, Allmänna Egenskaper
3. Vad är skillnaden mellan polymer och makromolekyl
    - Jämförelse av viktiga skillnader

Viktiga termer: Atomer, Makromolekylär Crowding, Makromolekyler, Monomerer, Polymerisering, Polymerer, Repeterande Enheter, Tacticity

Vad är en polymer

En polymer är en typ av makromolekyl som består av ett stort antal upprepande enheter. Dessa upprepande enheter representerar monomerer från vilka polymeren tillverkas. Monomerer är små molekyler. Dessa monomerer har antingen dubbelbindningar eller minst två funktionella grupper per molekyl. Därefter kan de genomgå polymerisation för att bilda polymermaterial.

Eftersom polymerer är olika kan de kategoriseras i flera olika grupper beroende på olika parametrar. Klassificeringen ges nedan.

Klassificering av polymerer

Baserat på strukturen:

• Linjära polymerer
• Grenade polymerer
• Nätverk / tvärbundna polymerer

Baserat på Molekylkrafterna:

• Termoplastiska polymerer
• Termohärdande polymerer
• elastomerer

Baserat på källan:

• Naturliga polymerer
• Syntetiska polymerer

Baserat på polymeriseringsmetoden:

• Additionspolymerer
• Kondensationspolymerer

Polymerer har olika egenskaper beroende på de upprepande enheter som är närvarande i polymeren, mikrostruktur av polymermaterialet, etc. Vissa polymerer visar plasticitet, vissa visar elasticitet; vissa polymerer är starka och styva, vissa är mjuka och flexibla. På samma sätt visar polymerer ett brett spektrum av egenskaper.

Figur 01: Kovalenta organiska ramar

 Allmänna egenskaper hos polymerer

• De flesta polymerer är resistenta mot kemikalier.
• De flesta polymerer fungerar som elektriska och termiska isolatorer.
• Generellt har polymerer en hög hållfasthet i jämförelse med deras lätta vikt.
• Vissa polymerer kan erhållas från naturliga källor, men de flesta polymererna syntetiseras från petroleumolja.

De takticitet av polymerer är ett annat viktigt begrepp beträffande polymerer. Polymerer kan vara isotaktiska, syndiotaktiska eller ataktiska. Denna taktik bestäms beroende på positionen av de hängande grupperna som finns närvarande i polymerkedjorna. Om de hängande grupperna är på samma sida, är de isotaktiska polymerer. Om grupperna är i ett växlande mönster, är de syndiotaktiska. Men om hängande grupper är placerade på slumpmässigt sätt är de ataktiska polymerer.

Vad är en Macromolecule

En makromolekyl är en mycket stor molekyl med en diameter som sträcker sig från 100 till 10 000 ångström. En makromolekyl bildas ofta på grund av polymerisering. Då kallas de för polymermolekyler. En makromolekyl består typiskt av ett mycket stort antal atomer, som är kemiskt bundna till varandra. Därför innefattar dessa molekyler en hög molekylvikt.

Några exempel på makromolekyler innefattar naturliga och syntetiska polymerer, proteiner, polysackarider, nukleinsyror, etc. Dessa makromolekyler bildas från mindre enheter kända som monomerer.

• Polysackarider bildas från monosackarider
• Proteiner bildas från aminosyror
• Nukleinsyror bildas från nukleotider

Figur 2: Strukturer av makromolekyler

IUPAC-definition av makromolekyl

IUPAC-definitionen för en makromolekyl är följande:

"En molekyl med hög relativ molekylmassa, vars struktur väsentligen innefattar de multipla repetitionerna av enheter härledda, faktiskt eller konceptuellt, från molekyler med låg relativ molekylmassa."

De flesta makromolekylerna är olösliga i vatten på grund av deras högmolekylära vikt. De tenderar att bilda kolloider. Koncentrationen av en makromolekyl i en lösning kan påverka hastigheten och jämvikten av reaktioner hos makromolekyler närvarande i samma lösning. Detta fenomen kallas för makromolekylär trängsel.

Makromolekylär Crowding

Makromolekylär trängsel förändrar molekylernas egenskaper i en lösning när höga koncentrationer av makromolekyler. Sådana tillstånd kan uppstå i levande celler. Dessa höga koncentrationer av makromolekyler upptar en stor mängd av cellens volym. Detta minskar volymen av lösningsmedel som är tillgängligt för andra makromolekyler. Då påverkar det hastigheterna och jämvikten i deras reaktioner.

Skillnad mellan polymer och makromolekyl

Definition

Polymer: En polymer är en typ av makromolekyl som består av ett stort antal upprepande enheter.

makromolekyl: En makromolekyl är en mycket stor molekyl med en diameter som sträcker sig från 100 till 10 000 ångström.

Upprepande enheter

Polymer: Polymerer består av upprepande enheter.

makromolekyl: Makromolekyler kan eller inte består av upprepande enheter.

monomerer

Polymer:  Polymerer är gjorda av monomerer.

makromolekyl: Makromolekyler kan eller inte kan framställas av monomerer.

löslighet

Polymer: Vissa polymerer är lösliga i organiska lösningsmedel.

makromolekyl: De flesta makromolekylerna är mycket olösliga i vatten och andra liknande lösningsmedel.

Polymerisation

Polymer: Polymerer bildas väsentligen från polymerisation.

makromolekyl: Makromolekyl kan bildas på olika sätt.

Slutsats

Polymerer är makromolekyler, men inte alla makromolekyler är polymerer. Huvudskillnaden mellan en polymer och en makromolekyl är att polymerer innehåller upprepande enheter som representerar monomerer medan inte alla makromolekyler har en monomer i sin struktur.

referenser:

1. "Macromolecule." Encyclopædia Britannica, Encyclopædia Britannica, ink., 7 februari 2011, Tillgänglig här.
2. "Macromolecular crowding." Wikipedia, Wikimedia Foundation, 4 december 2017, Tillgänglig här.

Image Courtesy:

1. "Kovalenta organiska ramar (rymdfyllningsdiagram)" (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
2. "Strukturer av makromolekyler" Av Cjp24 - Egent arbete (CC BY-SA 3.0) via Wikimedia Commons