Cos'è una catena polimerica?
Le catene polimeriche sono grandi molecole o macromolecole, costituite da molti monomeri che sono uniti. Un monomero è una singola unità di una molecola, ad esempio aminoacidi e nucleotidi. Mono significa uno e poli significa molti, il che significa che ci sono molti monomeri in una catena polimerica. Per creare una catena polimerica o polimero, i monomeri che sono uniti insieme possono essere identici o simili.
Quando il termine poli viene usato per descrivere una catena polimerica, si riferisce a un numero molto elevato di monomeri. Ci possono essere migliaia o addirittura milioni di monomeri in un singolo polimero. Non tutte le molecole possono legarsi insieme per formare catene polimeriche. L'acqua è un esempio di monomero che non si lega per formare una catena polimerica, anche quando ci sono molte molecole d'acqua.
Numerose caratteristiche diverse di una catena polimerica determinano il comportamento del polimero come molecola e anche il modo in cui interagisce con altre molecole. La prima caratteristica utilizzata per raggruppare le catene polimeriche sono i monomeri di tipo che formano la spina dorsale del polimero. Se una catena polimerica è costituita da un solo tipo di monomero ripetuto, viene definita omopolimero e se contiene diverse subunità, viene chiamato copolimero . Il nome di ciascuna catena polimerica deriva spesso dalla spina dorsale del monomero, ad esempio il DNA è un polinucleotide.
Quando si formano polimeri, possono avere una spina dorsale lineare o una spina dorsale ramificata. Le catene polimeriche lineari hanno la struttura più semplice, in quanto sono costituite da una lunga catena di monomeri uniti senza rami. Un polimero ad anello è un tipo speciale di polimero lineare, in cui la spina dorsale non ha rami ma forma un anello invece di avere un inizio e una fine discreti. Le catene polimeriche ramificate hanno una spina dorsale con catene laterali che si ramificano. Questi tipi di catene polimeriche possono essere piuttosto complessi e comprendono strutture come scale, dendroni e polimeri a stella.
La lunghezza della spina dorsale è una caratteristica integrale che determina le proprietà fisiche di una catena polimerica. La lunghezza, o il numero di monomeri, influenza un numero di diverse proprietà fisiche del polimero. All'aumentare della lunghezza della catena, aumentano le temperature di fusione e di ebollizione, la viscosità aumenta e la mobilità diminuisce. Vi è anche una maggiore probabilità di interazioni all'interno delle molecole della catena man mano che aumenta in lunghezza. Questi cambiamenti si traducono in una catena polimerica più forte, meno probabilità di deformarsi o spezzarsi e più in grado di mantenere la sua posizione.
Le diverse caratteristiche e proprietà fisiche delle catene polimeriche sono ciò che le ha rese così interessanti, in particolare per usi industriali. Esistono molti esempi comuni di catene polimeriche sia naturali che prodotte industrialmente. I polimeri presenti in natura comprendono DNA e RNA, seta, amido, cellulosa e gomma. I comuni polimeri prodotti industrialmente includono poliestere, nylon e molti tipi di plastica esistenti