Vad är en polymerkedja?
Polymerkedjor är stora molekyler, eller makromolekyler, som består av många monomerer som är sammanfogade. En monomer är en enda enhet i en molekyl, till exempel aminosyror och nukleotider. Mono betyder en och poly betyder många, vilket innebär att det finns många monomerer i en polymerkedja. För att tillverka en polymerkedja eller polymer kan monomererna som är sammanfogade vara identiska eller liknande.
När termen poly används för att beskriva en polymerkedja avser det ett mycket stort antal monomerer. Det kan finnas tusentals eller till och med miljoner monomerer i en enda polymer. Inte alla molekyler kan binda samman och bilda polymerkedjor. Vatten är ett exempel på en monomer som inte binds samman och bildar en polymerkedja, även när det finns många vattenmolekyler.
Ett antal olika egenskaper hos en polymerkedja bestämmer polymerens beteende som en molekyl och även hur den interagerar med andra molekyler. Den första egenskapen som används för att gruppera polymerkedjor är typmonomerer som bildar ryggraden i polymeren. Om en polymerkedja består av endast en typ av upprepande monomer, kallas den för en homopolymer och om den innehåller olika underenheter kallas den en sampolymer . Namnet på varje polymerkedja härrör ofta från monomerryggraden, till exempel är DNA en polynukleotid.
När polymerer bildas kan de ha en linjär ryggrad eller en grenad ryggrad. Linjära polymerkedjor har den enklaste strukturen, eftersom de bara består av en lång kedja av monomerer sammanfogade utan några grenar. En ringpolymer är en speciell typ av linjär polymer, där ryggraden inte har några grenar utan bildar en ring istället för att ha en diskret start och slut. Grenade polymerkedjor har en ryggrad med sidokedjor som förgrenar sig. Dessa typer av polymerkedjor kan vara ganska komplexa och inkluderar strukturer såsom stegar, dendroner och stjärnpolymerer.
Skelettens längd är en integrerad egenskap som bestämmer de fysikaliska egenskaperna hos en polymerkedja. Längden eller antalet monomerer påverkar ett antal olika fysikaliska egenskaper hos polymeren. När kedjelängden ökar, smälter och kokar temperaturen ökar, ökar viskositeten och mobiliteten minskar. Det finns också en större sannolikhet för interaktioner inom molekyler i kedjan när den ökar i längd. Dessa förändringar resulterar i en polymerkedja som är starkare, mindre trolig att deformeras eller brytas isär och mer i stånd att hålla sin position.
De olika egenskaperna och fysikaliska egenskaperna hos polymerkedjor är det som har gjort dem så intressanta, särskilt för industriellt bruk. Det finns många vanliga exempel på både naturligt förekommande och industriellt producerade polymerkedjor. Naturligt förekommande polymerer inkluderar DNA och RNA, siden, stärkelse, cellulosa och gummi. Vanliga industriellt producerade polymerer inkluderar polyester, nylon och de många typer av plast som finns