Was ist eine Polymerkette?
Polymerketten sind große Moleküle oder Makromoleküle, die aus vielen miteinander verbundenen Monomeren bestehen. Ein Monomer ist eine einzelne Einheit eines Moleküls, beispielsweise Aminosäuren und Nukleotide. Mono bedeutet eins und Poly bedeutet viele, was bedeutet, dass eine Polymerkette viele Monomere enthält. Um eine Polymerkette oder ein Polymer herzustellen, können die Monomere, die miteinander verbunden sind, identisch oder ähnlich sein.
Wenn der Begriff Poly zur Beschreibung einer Polymerkette verwendet wird, bezieht er sich auf eine sehr große Anzahl von Monomeren. Ein einzelnes Polymer kann Tausende oder sogar Millionen von Monomeren enthalten. Nicht alle Moleküle können sich zu Polymerketten verbinden. Wasser ist ein Beispiel für ein Monomer, das sich nicht zu einer Polymerkette verbindet, selbst wenn viele Wassermoleküle vorhanden sind.
Eine Reihe verschiedener Eigenschaften einer Polymerkette bestimmen das Verhalten des Polymers als Molekül und auch die Wechselwirkung mit anderen Molekülen. Das erste Merkmal, das zur Gruppierung von Polymerketten verwendet wird, sind die Monomertypen, die das Grundgerüst des Polymers bilden. Wenn eine Polymerkette nur aus einer Art von sich wiederholendem Monomer besteht, wird sie als Homopolymer bezeichnet, und wenn sie verschiedene Untereinheiten enthält, wird sie als Copolymer bezeichnet . Der Name jeder Polymerkette leitet sich häufig vom Monomerrückgrat ab, z. B. ist DNA ein Polynukleotid.
Wenn Polymere gebildet werden, können sie ein lineares Grundgerüst oder ein verzweigtes Grundgerüst aufweisen. Lineare Polymerketten haben die einfachste Struktur, da sie nur aus einer langen Kette von Monomeren bestehen, die ohne Verzweigungen miteinander verbunden sind. Ein Ringpolymer ist ein spezieller Typ eines linearen Polymers, bei dem das Grundgerüst keine Verzweigungen aufweist, sondern einen Ring bildet, anstatt einen diskreten Anfang und ein diskretes Ende zu haben. Verzweigte Polymerketten haben ein Grundgerüst mit davon abzweigenden Seitenketten. Diese Arten von Polymerketten können sehr komplex sein und Strukturen wie Leitern, Dendronen und Sternpolymere umfassen.
Die Länge des Rückgrats ist eine integrale Eigenschaft, die die physikalischen Eigenschaften einer Polymerkette bestimmt. Die Länge oder Anzahl der Monomere beeinflusst eine Anzahl verschiedener physikalischer Eigenschaften des Polymers. Mit zunehmender Kettenlänge nehmen die Schmelz- und Siedetemperaturen zu, die Viskosität nimmt zu und die Mobilität nimmt ab. Es besteht auch eine höhere Wahrscheinlichkeit von Wechselwirkungen innerhalb der Kettenmoleküle, wenn deren Länge zunimmt. Diese Veränderungen führen zu einer Polymerkette, die stärker ist, sich weniger leicht verformt oder aufbricht und die ihre Position besser halten kann.
Die unterschiedlichen Eigenschaften und physikalischen Eigenschaften von Polymerketten haben sie insbesondere für industrielle Anwendungen so interessant gemacht. Es gibt viele gebräuchliche Beispiele sowohl für natürlich vorkommende als auch für industriell hergestellte Polymerketten. Natürlich vorkommende Polymere umfassen DNA und RNA, Seide, Stärke, Cellulose und Kautschuk. Übliche industriell hergestellte Polymere umfassen Polyester, Nylon und die vielen Arten von Kunststoffen, die existieren