โพลิเมอร์คืออะไร?

หากคุณเคยทำห่วงโซ่กระดาษแบบยาวแสดงว่าคุณมีภาพพอลิเมอร์อยู่แล้ว คำนี้มาจากคำภาษากรีกpolyซึ่งแปลว่า "many" และmerosแปลว่า "part" รวมทั้งสองแล้วคุณจะได้ "หลายส่วน" คำจำกัดความที่ง่ายที่สุดของพอลิเมอร์คือโซ่ยาวที่เกิดจากการเชื่อมต่อกับโมเลกุลขนาดเล็กจำนวนมากเรียกว่าโมโนเมอร์ [แหล่งที่มา: Larsen ]

ในขณะที่ห่วงโซ่กระดาษนำเสนอภาพพอลิเมอร์อย่างง่าย แต่ในการใช้งานจริงโพลิเมอร์มีประโยชน์มากกว่ามาก พวกเขาประกอบเป็นส่วนประกอบของวัตถุต่างๆที่ใช้ในชีวิตประจำวันไม่ว่าจะเป็นภาชนะพลาสติกผลิตภัณฑ์ไนลอนยางรถยนต์และอื่น ๆ อีกมากมาย

เพื่อทำความเข้าใจเกี่ยวกับโพลีเมอร์ก่อนอื่นเราต้องทำความรู้จักกับโมโนเมอร์ซึ่งเป็นโมเลกุลเดี่ยวที่มีความสามารถในการเข้าร่วมกับโมโนเมอร์อื่น ๆ อย่างน้อยสองตัว กระบวนการของการรวมเข้าด้วยกันเรียกว่าพอลิเมอไรเซชันซึ่งโมเลกุลที่แยกจากกันสองชนิดที่มีชนิดเดียวกันหรือต่างกันจะจับคู่อิเล็กตรอน สหภาพนี้ก่อตัวเป็นพันธะโควาเลนต์ [ที่มา: Larsen ]

เมื่อโมโนเมอร์เข้าร่วมกับโมโนเมอร์อื่น ๆ ผ่านกระบวนการสร้างพันธะโควาเลนต์พวกมันจะสร้างโมเลกุลขนาดใหญ่ขึ้นเรียกว่าโพลีเมอร์ คำว่าโพลีเมอร์แสดงถึงจำนวนหน่วยโมโนเมอร์ที่ไม่ระบุจำนวนใด ๆ ที่มากกว่าหนึ่งหน่วย [ที่มา: Britannica ]

จำนวนพันธะที่สร้างขึ้นโดยโมโนเมอร์เป็นตัวกำหนดโครงสร้างทางเคมีที่เป็นผลลัพธ์ของพอลิเมอร์ หากโมโนเมอร์ผูกมัดกับโมเลกุลอื่นเพียงสองโมเลกุลผลลัพธ์ก็คือโครงสร้างคล้ายโซ่ ถ้ามันเชื่อมโยงกับโมเลกุลตั้งแต่สามโมเลกุลขึ้นไปโครงสร้างที่เชื่อมโยงแบบสามมิติจะก่อตัวขึ้นได้ [ที่มา: Innovate Us ]

โพลีเมอร์สามารถเกิดขึ้นได้เองตามธรรมชาติหรือเราสามารถผลิตได้ ตัวอย่างทั่วไปสองตัวอย่างของพอลิเมอร์ธรรมชาติคือสารเคมีพื้นฐานที่กำหนดชีวิต ได้แก่ กรดดีออกซีไรโบนิวคลีอิก (DNA) และกรดไรโบนิวคลีอิก (RNA) โพลีเมอร์ที่เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติอื่น ๆ ได้แก่ ไหมขนสัตว์ผมเล็บมือเล็บเท้าเซลลูโลสและโปรตีน

โพลีเมอร์ที่มนุษย์สร้างขึ้นมักเรียกกันทั่วไปว่าพลาสติก พวกเขาสามารถมีรูปร่างและขึ้นรูปเป็นรูปแบบที่แตกต่างกันโดยใช้ในครัวเรือนและอุตสาหกรรมจำนวนมาก พอลิเมอร์สังเคราะห์ส่วนใหญ่ได้มาจากน้ำมันปิโตรเลียมและประเภทต่างๆ ได้แก่ ไนลอนโพลีเอทิลีนโพลีเอสเตอร์เรยอนเทฟลอนและอีพ็อกซี่ พลาสติกหรือยางที่คุณพบทุกวันล้วนเป็นโพลีเมอร์ชนิดหนึ่ง [ที่มา: Larsen ]

ต้นกำเนิดของโพลีเมอร์ที่มนุษย์สร้างขึ้นมีร่องรอยย้อนกลับไปในอเมริกากลางและชาวแอซเท็กโบราณ Olmecs และ Mayas ซึ่งล้วนสร้างรูปแบบของยางโดยการผสมน้ำยางธรรมชาติที่พบในพืชกับน้ำองุ่นของผักบุ้ง [แหล่งที่มา: Kaufman ] ยางที่ได้นั้นมีความยืดหยุ่นมากกว่าน้ำยางเปราะและใช้ทำรองเท้าแตะรวมถึงลูกบอลสำหรับเกมพระราชพิธี ประมาณ 3,000 ปีหลังจากที่ชาวอเมริกากลางเล่นบอล Charles Goodyear ได้รวมยางธรรมชาติเข้ากับกำมะถันเพื่อสร้างยางวัลคาไนซ์ซึ่งเป็นสารโพลีเมอร์ที่ยังคงได้รับความนิยมในปัจจุบันคุณอาจจำชื่อของกู๊ดเยียร์ได้จากแบรนด์ยางรถยนต์

ในขณะที่คุณดำเนินไปในแต่ละวันหยุดและพิจารณาโครงสร้างทั้งหมดรอบตัวคุณ เป็นเรื่องยากที่จะเชื่อว่าภาชนะบรรจุน้ำมะนาวพลาสติกเคสรอบสมาร์ทโฟนของคุณหรือยางรถยนต์ที่พาคุณไปในที่ที่คุณต้องการล้วนเป็นผลมาจากโมโนเมอร์ขนาดเล็กแต่ละตัวที่เกาะกันเป็นโพลีเมอร์ ความแข็งแกร่งในตัวเลขใช่มั้ย?

บทความที่เกี่ยวข้อง