أنواع البوليمرات
يصعب تصنيف البوليمرات ضمن فئة واحدة، نظرًا لتعقيد تركيبتها، تنوع خصائصها، واستخداماتها المتعددة. وبالتالي، يمكن تصنيفها وفقًا لعدة جوانب، منها ما يلي:
المصادر
يمكن تصنيف البوليمرات اعتمادًا على مصادر توافرها إلى ثلاثة أنواع، وهي كالتالي:
- البوليمرات الطبيعية
تتكون هذه البوليمرات بشكل طبيعي مثل البروتينات، والنشا، والسليلوز، والمطاط، وتوجد داخل أجسام الكائنات الحية.
- البوليمرات شبه الاصطناعية
تمثل البوليمرات التي تتواجد بشكل طبيعي، ولكن يتم تعديلها كيميائيًا لتحسين خصائصها.
- البوليمرات الاصطناعية
تشمل هذه البوليمرات التي ينتجها الإنسان وتوجد في العديد من المواد اليومية، مثل النايلون في الأنسجة والأقمشة، والتفلون في الأواني غير اللاصقة، والبلاستيك.
الشكل البنائي
يمكن تصنيف البوليمرات إلى ثلاثة أنواع وفقًا لشكل السلسلة التي تكونها، وهي كالتالي:
- البوليمرات الخطية
تتألف البوليمرات الخطية من ارتباط المونومرات بشكل سلاسل طويلة ومستقيمة، مما يمنحها كثافة ودرجة انصهار مرتفعتين.
- البوليمرات المتفرعة
تتكون هذه البوليمرات من سلسلة خطية تمتد طوليًا، مع وجود تفرعات تنشأ من هذه السلسلة، مما يؤدي إلى انخفاض كثافتها ودرجات انصهارها.
- البوليمرات المتشابكة
تتميز بأن المونومرات مرتبطة ببعضها لتكوين شبكة ثلاثية الأبعاد، حيث تمتلك روابط تساهمية قوية نتيجة لتنوعها في الطبيعة الثنائية والثلاثية.
القوى بين الجزيئات
تعتمد خصائص البوليمرات مثل قوة الشد، الصلابة، والمرونة على قوى الجذب بين جزيئات البوليمر نفسها أو بين سلاسل البوليمر المتجاورة. كلما زاد طول سلسلة البوليمر، تزايدت قوى التجاذب. وبناءً على مقدار هذه القوى، يتم تصنيف البوليمرات إلى عدة أنواع، منها ما يلي:
- المطاط
تمتاز الروابط بين الجزيئات في هذا النوع من البوليمرات بأنها ضعيفة، وتتميز بعدم انتظام شكل الروابط وقلة الروابط المتقاطعة، مما يمنحها مرونة عالية.
- اللدائن الحرارية
تتوسط قوى الجذب بين الجزيئات، مما يجعلها ليّنة وسهلة التشكيل إلى الأشكال المرغوبة عند تسخينها ثم تبريدها إلى درجة حرارة الغرفة، ويمكن تكرار هذه العملية عدة مرات دون أي تغيير في التركيب الكيميائي أو الخصائص الميكانيكية.
- الألياف
تكون قوى الجذب في الألياف مرتفعة جدًا، مما يجعلها صلبة وأقل مرونة مقارنة بالبوليمرات الأخرى.
سلسلة العمود الفقري للبوليمر
يمكن تصنيف البوليمرات إلى نوعين بناءً على شكل سلسلة العمود الفقري، وهما كالآتي:
- البوليمرات العضوية
تعتبر ذرة الكربون العنصر الأساسي في تركيب هذا النوع من البوليمرات.
- البوليمرات غير العضوية
تتكون سلسلة البوليمر الرئيسية في هذا النوع من عناصر أخرى غير الكربون.
مفهوم البوليمرات
تعرف البوليمرات بأنها مواد تتكون من عدة جزيئات متصلة ببعضها البعض على شكل سلاسل طويلة متكررة، وتتميز هذه المواد بخصائص فريدة تعتمد على نوعية الجزيئات وطريقة تواصلها. يمكن أن تتواجد البوليمرات بشكل طبيعي، مثل البروتينات التي تتكون من الأحماض الأمينية والأحماض النووية في جسم الإنسان، أو تكون صناعية مثل البلاستيك.