Was ist ein Polymer?

Wenn Sie jemals eine lange Papierkette hergestellt haben, haben Sie bereits ein visuelles Bild eines Polymers. Der Begriff kommt von den griechischen Wörtern poly , was "viele" bedeutet, und meros , was "Teil" bedeutet. Kombinieren Sie die beiden und Sie erhalten "viele Teile". Die einfachste Definition eines Polymers ist eine lange Kette, die durch Verbinden vieler kleinerer Moleküle gebildet wird, die als Monomere bezeichnet werden [Quelle: Larsen ].

Während eine Papierkette ein einfaches Bild eines Polymers darstellt, haben Polymere in praktischen Anwendungen viel größere Verwendungsmöglichkeiten. Sie bilden die Bestandteile vieler Gegenstände des täglichen Lebens: Kunststoffbehälter, Nylonprodukte, Gummireifen und vieles mehr.

Um Polymere zu verstehen, müssen wir zuerst das Monomer kennenlernen, das ein einzelnes Molekül ist, das die Fähigkeit hat, sich mit mindestens zwei anderen Monomeren zu verbinden. Der Vorgang des Verbindens wird als Polymerisation bezeichnet , bei dem sich zwei getrennte Moleküle des gleichen oder unterschiedlichen Typs verbinden, indem sie Elektronenpaare teilen. Diese Vereinigung bildet eine kovalente Bindung [Quelle: Larsen ].

Wenn sich Monomere durch den Prozess der Bildung kovalenter Bindungen mit anderen Monomeren verbinden, bilden sie größere Moleküle, sogenannte Polymere. Das Wort Polymer steht für eine unbestimmte Anzahl von Monomereinheiten – einfach für jede Menge größer als eins [Quelle: Britannica ].

Die Anzahl der durch die Monomere erzeugten Bindungen bestimmt die resultierende chemische Struktur des Polymers. Verbindet sich ein Monomer nur mit zwei anderen Molekülen, entsteht eine kettenartige Struktur. Wenn es sich mit drei oder mehr Molekülen verbindet, können sich dreidimensionale, vernetzte Strukturen bilden [Quelle: Innovate Us ].

Polymere können natürlich vorkommen oder wir können sie herstellen. Zwei gängige Beispiele für ein natürliches Polymer sind die Grundchemikalien, die das Leben definieren: Desoxyribonukleinsäure (DNA) und Ribonukleinsäure (RNA). Andere natürlich vorkommende Polymere sind Seide, Wolle, Haare, Fingernägel, Fußnägel, Zellulose und Proteine.

Künstliche Polymere werden häufig allgemein als Kunststoffe bezeichnet; Sie können für viele Haushalts- und Industrieanwendungen in verschiedene Formen geformt und geformt werden. Die meisten synthetischen Polymere werden aus Erdöl gewonnen, und verschiedene Arten umfassen Nylon, Polyethylen, Polyester, Kunstseide, Teflon und Epoxid. Die Kunststoff- oder Gummiartikel, denen Sie täglich begegnen, sind alle eine Art Polymer [Quelle: Larsen ].

Der Ursprung künstlicher Polymere geht auf Mittelamerika und die alten Azteken, Olmeken und Mayas zurück, die alle eine Form von Gummi herstellten, indem sie Naturlatex aus Pflanzen mit dem Saft von Windenreben kombinierten [Quelle: Kaufman ]. Der resultierende Gummi war biegsamer als spröder Latex und wurde zur Herstellung von Sandalen sowie Bällen für zeremonielle Spiele verwendet. Ungefähr 3.000 Jahre nachdem die Mittelamerikaner Ball spielten, kombinierte Charles Goodyear Naturkautschuk mit Schwefel, um vulkanisierten Kautschuk herzustellen, eine polymere Substanz, die noch heute beliebt ist – Sie erkennen den Namen Goodyear vielleicht an der Marke der Autoreifen.

Halten Sie im Laufe Ihres Tages inne und betrachten Sie alle Strukturen um Sie herum. Es ist kaum zu glauben, dass ein Limonadenbehälter aus Kunststoff, die Hülle Ihres Smartphones oder die Reifen, die Sie ans Ziel bringen, das Ergebnis winziger einzelner Monomere sind, die sich zu Polymeren verbinden. Stärke in Zahlen, richtig?

Zum Thema passende Artikel