ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างการเชื่อมโยงทางกายภาพและทางเคมีคือการเชื่อมโยงข้ามทางกายภาพเกิดขึ้นจากปฏิกิริยาที่อ่อนแอในขณะที่การเชื่อมโยงข้ามทางเคมีเกิดขึ้นจากพันธะโควาเลนต์
การเกิดครอสลิงค์คือการยึดเหนี่ยวของโซ่โพลีเมอร์หนึ่งเข้ากับอีกโซ่หนึ่ง ลิงก์นี้สามารถเกิดขึ้นได้ด้วยวิธีใดวิธีหนึ่งจากสองวิธี: วิธีทางกายภาพและทางเคมีที่เกี่ยวข้องกับพันธะไอออนิกและพันธะโควาเลนต์ตามลำดับ
การเชื่อมโยงข้ามทางกายภาพคืออะไร
การเชื่อมโยงกันทางกายภาพคือการสร้างพันธะระหว่างสายโซ่โพลีเมอร์ผ่านปฏิกิริยาที่อ่อนแอ ส่วนใหญ่แล้ว ปฏิกิริยาเหล่านี้มักจะเป็นพันธะไอออนิกเช่น. เจลโซเดียมอัลจิเนตสร้างพันธะไอออนิกเมื่อสัมผัสกับแคลเซียมไอออน การเชื่อมขวางนี้เกี่ยวข้องกับการก่อรูปสะพานระหว่างสายแอลจิเนต ตัวอย่างทั่วไปอีกตัวอย่างหนึ่งรวมถึงการเติมบอแรกซ์ลงในพอลิไวนิลแอลกอฮอล์ ซึ่งก่อให้เกิดพันธะไฮโดรเจน (แรงปฏิกิริยาที่อ่อนแอ) ระหว่างกรดบอริกกับกลุ่มแอลกอฮอล์ของพอลิเมอร์ ตัวอย่างของสารที่สามารถผ่านการเชื่อมโยงทางกายภาพได้ ได้แก่ เจลาติน คอลลาเจน agarose และ agar-agar
โดยทั่วไป การเชื่อมโยงข้ามทางกายภาพนั้นไม่เสถียรทั้งทางกลไกและทางความร้อน มีพอลิเมอร์ประเภทหนึ่งที่เรียกว่าเทอร์โมพลาสติกอีลาสโตเมอร์ซึ่งมักจะอาศัยการเชื่อมโยงข้ามทางกายภาพในโครงสร้างจุลภาค การเชื่อมโยงข้ามนี้ทำให้วัสดุมีความเสถียร จึงมีประโยชน์อย่างกว้างขวางในการใช้งานที่ไม่ใช่ยางรถยนต์ เช่น รางสำหรับเคลื่อนบนหิมะและสายสวนสำหรับใช้ในทางการแพทย์ เนื่องจากการเชื่อมโยงข้ามทางกายภาพมักจะย้อนกลับได้ และเราสามารถปฏิรูปได้โดยใช้ความร้อน
การเชื่อมโยงทางเคมีคืออะไร
เคมีเชื่อมขวางคือการก่อตัวของพันธะระหว่างสายพอลิเมอร์ผ่านพันธะเคมีโควาเลนต์ การเชื่อมโยงข้ามเหล่านี้เกิดขึ้นจากปฏิกิริยาเคมีที่สามารถเริ่มต้นได้จากความร้อน ความดัน การเปลี่ยนแปลงของ pH หรือการฉายรังสี
ตัวอย่างเช่น การเชื่อมขวางทางเคมีเกิดขึ้นเมื่อเรซินที่ไม่เป็นโพลีเมอร์หรือพอลิเมอร์ไรซ์บางส่วนถูกผสมกับสารเคมีเฉพาะที่ชื่อรีเอเจนต์การเชื่อมขวาง ซึ่งส่งผลให้เกิดปฏิกิริยาเคมีที่ก่อให้เกิดการเชื่อมโยงข้าม ยิ่งไปกว่านั้น เราสามารถกระตุ้นการเชื่อมโยงข้ามนี้ในวัสดุที่มักจะเป็นเทอร์โมพลาสติก นั่นคือผ่านการสัมผัสกับแหล่งกำเนิดรังสี เช่น การได้รับลำแสงอิเล็กตรอน รังสีแกมมา หรือรังสีอัลตราไวโอเลต เช่น. เราสามารถใช้การประมวลผลลำแสงอิเล็กตรอนสำหรับการเชื่อมขวางของพอลิเอทิลีนแบบเชื่อมขวางชนิด C
รูปที่ 01: โครงสร้างของยางวัลคาไนซ์
วัลคาไนซ์เป็นการเชื่อมโยงข้ามประเภทอื่นซึ่งเป็นกระบวนการทางเคมี สามารถเปลี่ยนยางเป็นวัสดุแข็ง ทนทาน ที่เกี่ยวข้องกับยางรถยนต์และจักรยาน ขั้นตอนนี้เรียกว่าการบ่มด้วยกำมะถัน มันเป็นกระบวนการที่ช้าที่สามารถเร่งความเร็วได้โดยใช้ตัวเร่ง
ความแตกต่างระหว่างการเชื่อมโยงทางกายภาพและทางเคมีคืออะไร
ในวิชาเคมีและชีวเคมี การเชื่อมขวางเป็นกระบวนการสร้างพันธะระหว่างสายพอลิเมอร์ ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างการเชื่อมโยงทางกายภาพและทางเคมีคือการเชื่อมโยงข้ามทางกายภาพเกิดขึ้นจากปฏิกิริยาที่อ่อนแอในขณะที่การเชื่อมโยงข้ามทางเคมีเกิดขึ้นจากพันธะโควาเลนต์ นอกจากนี้ เทอร์โมพลาสติกอีลาสโตเมอร์ยังได้รับการเชื่อมขวางทางกายภาพ ในขณะที่เทอร์โมเซตติงโพลีเมอร์ได้รับการเชื่อมขวางทางเคมี นอกจากนี้ การเชื่อมโยงข้ามทางกายภาพมีความทนทานต่ำ ในขณะที่การเชื่อมโยงข้ามเคมีมีความทนทานสูงความแตกต่างอีกประการระหว่างการเชื่อมโยงทางกายภาพและทางเคมีคือการเชื่อมโยงข้ามทางกายภาพนั้นอ่อนแอกว่าการเชื่อมโยงข้ามทางเคมี
อินโฟกราฟิกด้านล่างแสดงความแตกต่างระหว่างการเชื่อมโยงทางกายภาพและทางเคมีในรูปแบบตาราง
สรุป – การเชื่อมโยงทางกายภาพกับเคมีข้าม
การเชื่อมโยงกันเป็นเรื่องธรรมดาในวิชาเคมีและชีววิทยา ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างการเชื่อมโยงทางกายภาพและทางเคมีคือการเชื่อมโยงข้ามทางกายภาพเกิดขึ้นจากปฏิกิริยาที่อ่อนแอในขณะที่การเชื่อมโยงข้ามทางเคมีเกิดขึ้นจากพันธะโควาเลนต์