Физикалық және химиялық айқаспалы байланыстың негізгі айырмашылығы - физикалық көлденең байланыстар әлсіз өзара әрекеттесу арқылы, ал химиялық көлденең байланыстар коваленттік байланыс арқылы пайда болады.
Айқас буынның түзілуі – бір полимер тізбегінің екіншісімен байланысуы. Бұл сілтеме екі жолдың бірімен жасалуы мүмкін: сәйкесінше иондық және коваленттік байланыстарды қамтитын физикалық және химиялық әдіс.
Физикалық кросс-байланыс дегеніміз не?
Физикалық айқаспалы байланыс – әлсіз әрекеттесу арқылы полимерлік тізбектер арасындағы байланыстың түзілуі. Көбінесе бұл өзара әрекеттесулер иондық байланыстар болып табылады. Мысалы, натрий алгинаты гельдері кальций иондарымен әсер еткенде иондық байланыстар түзеді. Бұл кросс-байланыс альгинат тізбектері арасында көпір құруды қамтиды. Тағы бір кең таралған мысал бор қышқылы мен полимердің спирт топтары арасында сутегі байланыстарын (әлсіз әрекеттесу күштері) құрайтын поливинил спиртіне борасты қосуды қамтиды. Физикалық айқаспалы байланыстыруға болатын заттардың кейбір мысалдарына желатин, коллаген, агароза және агар-агар жатады.
Жалпы, физикалық көлденең байланыстар механикалық және термиялық тұрғыдан салыстырмалы түрде тұрақты емес. Термопластикалық эластомерлер деп аталатын полимерлер класы бар, олар өздерінің микроқұрылымында физикалық кросс-байланысқа сүйенеді. Бұл көлденең байланыс материалға тұрақтылық береді, сондықтан олар шина емес қолданбаларда кеңінен пайдалы, мысалы: қарда жүретін жолдар, медициналық мақсаттағы катетерлер. Себебі физикалық айқаспалы байланыс көбінесе қайтымды болады және біз оны жылуды қолдану арқылы өзгерте аламыз.
Химиялық кросс-байланыс дегеніміз не?
Химиялық айқаспалы байланыс – бұл ковалентті химиялық байланыстар арқылы полимер тізбектері арасындағы байланыстың түзілуі. Бұл көлденең байланыстар жылу, қысым, рН өзгеруі немесе сәулелену арқылы басталатын химиялық реакциялар арқылы пайда болады.
Мысал ретінде, полимерленбеген немесе ішінара полимерленген шайыр айқас байланыстырушы реагенттер деп аталатын арнайы химиялық заттармен араласқанда химиялық айқаспалы байланыс орын алады. Бұл көлденең байланыстарды құрайтын химиялық реакцияға әкеледі. Сонымен қатар, біз әдетте термопластикалық болып табылатын материалдарда бұл кросс-байланысты тудыра аламыз. Бұл электронды сәуленің әсері, гамма-сәулелену немесе ультракүлгін сәулелену сияқты сәулелену көзіне әсер ету арқылы. Мысалы, біз C түріндегі көлденең байланысқан полиэтиленді айқастыру үшін электронды сәулелік өңдеуді пайдалана аламыз.
01-сурет: Вулканизацияланған каучуктың құрылымы
Вулканизация - химиялық процесс болып табылатын көлденең байланыстырудың тағы бір түрі. Ол резеңкені автомобиль мен велосипед шиналарына байланысты қатты, берік материалға өзгерте алады. Бұл кезең күкіртті емдеу деп аталады. Бұл баяу процесс, оны үдеткіштер арқылы жеделдетуге болады.
Физикалық және химиялық айқаспалы байланыстың айырмашылығы неде?
Химия мен биохимияда кросс-байланыс – полимерлі тізбектер арасындағы байланыстың түзілу процесі. Физикалық және химиялық кросс-байланыстың негізгі айырмашылығы физикалық көлденең байланыстар әлсіз өзара әрекеттесу арқылы пайда болады, ал химиялық көлденең байланыстар коваленттік байланыс арқылы пайда болады. Сонымен қатар, термопластикалық эластомерлер физикалық кросс-байланыстырудан өтеді, ал термореактивті полимерлер химиялық қиылысудан өтеді. Сонымен қатар, физикалық кросс-байланыстырудың төзімділігі төмен, ал химиялық көлденең байланыстырудың беріктігі жоғары. Физикалық және химиялық айқаспалы байланыстың тағы бір айырмашылығы - физикалық айқаспалы байланыстың химиялық байланысқа қарағанда әлсіз болуы.
Төмендегі инфографика кесте түрінде физикалық және химиялық айқаспалы байланыстың айырмашылығын көрсетеді.
Қорытынды – Физикалық және химиялық айқаспалы байланыс
Айқас байланыстыру термині химия мен биологияда кең таралған. Физикалық және химиялық айқаспалы байланыстың негізгі айырмашылығы - физикалық көлденең байланыстар әлсіз өзара әрекеттесу арқылы, ал химиялық көлденең байланыстар коваленттік байланыс арқылы пайда болады.
