ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างพอลิเมอร์และโมเลกุลขนาดใหญ่คือ โพลีเมอร์นั้นเป็นโมเลกุลขนาดใหญ่ที่มีหน่วยซ้ำที่เรียกว่าโมโนเมอร์ตลอดโครงสร้างโมเลกุล ในขณะที่ไม่ใช่ทุกโมเลกุลที่มีโมโนเมอร์ในโครงสร้าง
ความแตกต่างระหว่างพอลิเมอร์และโมเลกุลขนาดใหญ่เกิดจากข้อเท็จจริงที่ว่าพอลิเมอร์เป็นส่วนย่อยของโมเลกุลขนาดใหญ่ โมเลกุลขนาดใหญ่เป็นโมเลกุลขนาดใหญ่มากที่มีน้ำหนักโมเลกุลสูง นอกจากนี้เรายังสามารถแบ่งโมเลกุลขนาดใหญ่ออกเป็นสองประเภทหลักตามโครงสร้างของมัน กล่าวคือ พวกมันคือโมเลกุลโพลีเมอร์และโมเลกุลที่ไม่ใช่โพลีเมอร์ ในทางกลับกัน พอลิเมอร์เกิดจากการพอลิเมอไรเซชันของโมเลกุลขนาดเล็ก ซึ่งเป็นโมโนเมอร์แต่โมเลกุลขนาดใหญ่ทั้งหมดไม่ประกอบด้วยหน่วยโมโนเมอร์ที่ทำซ้ำตลอดโครงสร้าง
โพลิเมอร์คืออะไร
คำว่า polymer หมายถึงหลายส่วน (“poly”=many and “mer”=part); คำนี้มาจากคำภาษากรีกสองคำ "polus" (=many) และ "meros" (=part) พอลิเมอร์เป็นโมเลกุลขนาดใหญ่ที่มีหน่วยการสร้างเหมือนกัน พอลิเมอร์แต่ละตัวมีหน่วยการทำซ้ำที่เรียกว่าโมโนเมอร์ นอกจากนี้ยังมีพอลิเมอร์ที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติและพอลิเมอร์สังเคราะห์ที่สังเคราะห์ขึ้นเอง ตัวอย่างเช่น ครั่ง ขนสัตว์ ไหม ยางธรรมชาติ และอำพันเป็นพอลิเมอร์ธรรมชาติบางชนิด เซลลูโลสเป็นพอลิเมอร์ธรรมชาติอีกชนิดหนึ่งที่เราสามารถพบได้ในไม้และกระดาษ นอกจากนี้ ไบโอพอลิเมอร์ยังเกิดขึ้นในระบบชีวภาพ โปรตีน (โพลีเอไมด์) กรดนิวคลีอิก (โพลีนิวคลีโอไทด์) และคาร์โบไฮเดรตเป็นเพียงตัวอย่างบางส่วนของไบโอโพลิเมอร์
นอกจากนี้ ในโลกสมัยใหม่ ยังมีโพลีเมอร์สังเคราะห์จำนวนมาก ซึ่งมีประโยชน์มากมายในชีวิตประจำวันของเราวัสดุเหล่านี้ใช้สะดวกมาก ตัวอย่างเช่น โพลีเอทิลีน โพลีโพรพิลีน โพลีสไตรีน โพลีอะคริโลไนไตรล์ โพลีไวนิลคลอไรด์ (PVC) ยางสังเคราะห์ และฟีนอลฟอร์มาลดีไฮด์เรซิน (เบเคไลต์) เป็นโพลีเมอร์เทียมที่มีจำนวนมากเป็นส่วนใหญ่ อย่างไรก็ตาม โพลีเมอร์เทียมหลายชนิดไม่สามารถย่อยสลายได้ทางชีวภาพ
vimeo.com/160880037
การจำแนกโพลิเมอร์
คุณสมบัติของพอลิเมอร์แตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับโครงสร้างและประเภทพันธะของโมเลกุล นอกจากนี้ การเพิ่มพอลิเมอร์มักจะเกิดขึ้นในพันธะคู่ของคาร์บอน-คาร์บอน นอกจากนี้ยังมีระบบเปิดวงแหวน ไวนิลโพลีเมอร์ส่วนใหญ่จัดอยู่ในหมวดหมู่นี้
| โพลิเมอร์ | สูตร | โมโนเมอร์ |
|
โพลีเอทิลีน ความหนาแน่นต่ำ (LDPE) |
–(CH2-CH2)n– |
เอทิลีน CH2=CH2 |
|
โพลีเอทิลีน ความหนาแน่นสูง (HDPE) |
–(CH2-CH2)n– |
เอทิลีน CH2=CH2 |
|
โพรพิลีน (PP) เกรดต่างๆ |
–[CH2-CH(CH3)]n– |
โพรพิลีน CH2=CHCH3 |
|
โพลี(ไวนิลคลอไรด์) (PVC) |
–(CH2-CHCl)n– |
ไวนิลคลอไรด์ CH2=CHCl |
|
โพลีสไตรีน (ปล.) |
–[CH2-CH(C6H5)] n– |
สไตรีน CH2=CHC6H5 |
|
โพลีอะคริโลไนไทรล์ (แพน, ออร์ลอน, อาคริแลน) |
–(CH2-CHCN)n– |
อะคริโลไนไทรล์ CH2=CHCN |
|
Polytetrafluoroethylene (PTFE, เทฟลอน) |
–(CF2-CF2)n– |
เตตระฟลูออโรเอทิลีน CF2=CF2 |
|
โพลี(ไวนิลอะซิเตท) (PVAc) |
–(CH2-CHOCOCH3)n– |
ไวนิลอะซิเตท CH2=CHOCOCH3 |
นอกจากนี้ โพลีเมอร์เทียมจำนวนมากยังเป็นของแข็งที่มีคุณสมบัติทางกายภาพที่หลากหลายและมีประโยชน์ ส่วนใหญ่เป็นเฉื่อย (กันน้ำ ทนต่อการกัดกร่อน) ยืดหยุ่น (ยืดหยุ่นได้) และมีจุดหลอมเหลวต่ำ (สามารถขึ้นรูปได้ง่าย)
โมเลกุลขนาดใหญ่คืออะไร
มาโครโมเลกุลเป็นโมเลกุลขนาดยักษ์ที่ประกอบด้วยอะตอมนับพัน มีน้ำหนักโมเลกุลตั้งแต่หลายพันถึงหลายล้าน และมีขนาดตั้งแต่หลายสิบนาโนเมตร (นาโนเมตร) ถึงไม่กี่เซนติเมตร (ซม.) ตัวอย่างเช่น คาร์โบไฮเดรต โปรตีน ลิปิด และกรดนิวคลีอิกเป็นโมเลกุลขนาดใหญ่บางส่วน
รูปที่ 01: โปรตีนเป็นโมเลกุลขนาดใหญ่
ในที่นี้ โมเลกุลขนาดใหญ่บางตัวเป็นหน่วยทวีคูณของหน่วยซ้ำ (โมโนเมอร์) และพวกมันคือพอลิเมอร์ คาร์โบไฮเดรต โปรตีน และไขมันมีโมโนเมอร์ อย่างไรก็ตาม เราไม่สามารถแบ่งย่อยโมเลกุลขนาดใหญ่บางตัวออกเป็นเอนทิตีแต่ละอย่างได้ โมเลกุลเหล่านั้นบางตัวมีมาโครไซเคิล ตัวอย่างเช่น ไขมันเป็นโมเลกุลขนาดใหญ่ที่สังเคราะห์โดยการควบแน่นของโมเลกุลสี่ตัว (กลีเซอรอลและกรดไขมัน 3 ตัว) แต่มันไม่ใช่โพลีเมอร์
ความแตกต่างระหว่างโพลิเมอร์และโมเลกุลขนาดใหญ่คืออะไร
มาโครโมเลกุลและพอลิเมอร์เป็นทั้งโมเลกุลขนาดยักษ์ นอกจากนี้ โพลีเมอร์ยังเป็นโมเลกุลขนาดใหญ่ที่มีหน่วยซ้ำ "โมโนเมอร์" ตลอดโครงสร้างโมเลกุล อย่างไรก็ตาม ไม่ใช่โมเลกุลขนาดใหญ่ทั้งหมดที่เป็นพอลิเมอร์ เพราะเราไม่สามารถแบ่งบางส่วนออกเป็นหน่วยย่อยได้ นั่นคือไม่ใช่ทุกโมเลกุลที่มีโมโนเมอร์ในโครงสร้าง ดังนั้น ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างพอลิเมอร์และโมเลกุลขนาดใหญ่ก็คือ พอลิเมอร์เป็นโมเลกุลขนาดใหญ่ที่มีหน่วยซ้ำที่เรียกว่าโมโนเมอร์ตลอดโครงสร้างโมเลกุล ในขณะที่ไม่ใช่ทุกโมเลกุลที่มีโมโนเมอร์ในโครงสร้างนอกจากนี้ ความแตกต่างอีกประการระหว่างพอลิเมอร์และโมเลกุลขนาดใหญ่ก็คือโมเลกุลขนาดใหญ่ประกอบด้วยทั้งโมเลกุลพอลิเมอร์และไม่ใช่โพลีเมอร์ แต่โพลีเมอร์จะรวมเฉพาะโมเลกุลโพลีเมอร์เท่านั้น
อินโฟกราฟิกด้านล่างแสดงความแตกต่างระหว่างพอลิเมอร์และโมเลกุลขนาดใหญ่ในรูปแบบตาราง
สรุป – พอลิเมอร์กับโมเลกุลขนาดใหญ่
มาโครโมเลกุลเป็นโมเลกุลที่มีน้ำหนักโมเลกุลมาก ดังนั้นน้ำหนักโมเลกุลจึงเป็นปัจจัยที่สำคัญในโมเลกุลขนาดใหญ่ อย่างไรก็ตาม โพลีเมอร์อาจมีหรือไม่มีน้ำหนักโมเลกุลมาก ต่างจากโมเลกุลขนาดใหญ่ มันเกิดขึ้นจากการทำซ้ำหน่วยโครงสร้างขนาดเล็กในโครงสร้างของพวกเขา ดังนั้นพอลิเมอร์ส่วนใหญ่จึงมีน้ำหนักโมเลกุลมาก นอกจากนี้ โพลีเมอร์ที่มีน้ำหนักโมเลกุลมากคือโมเลกุลขนาดใหญ่ในทางกลับกัน อาจมีโมเลกุลโพลีเมอร์หรือไม่ใช่โพลีเมอร์ในโมเลกุลขนาดใหญ่ ดังนั้น โดยสรุป หากพอลิเมอร์มีน้ำหนักโมเลกุลค่อนข้างสูง เราจะเรียกมันว่าโมเลกุลขนาดใหญ่ ดังนั้นจึงสรุปความแตกต่างระหว่างพอลิเมอร์และโมเลกุลขนาดใหญ่