Ključna razlika između fizičkog i kemijskog poprečnog povezivanja je u tome što se fizičke poprečne veze javljaju kroz slabe interakcije, dok se kemijske poprečne veze stvaraju kovalentnim vezama.
Stvaranje unakrsne veze je vezanje jednog polimernog lanca za drugi. Ova se veza može formirati na jedan od dva načina: fizikalnom i kemijskom metodom koja uključuje ionske odnosno kovalentne veze.
Što je fizičko unakrsno povezivanje?
Fizičko unakrsno povezivanje je stvaranje veze između polimernih lanaca kroz slabe interakcije. Većinu vremena, ove interakcije imaju tendenciju da budu ionske veze.npr. gelovi natrijevog alginata stvaraju ionske veze nakon izlaganja ionima kalcija. Ovo unakrsno povezivanje uključuje stvaranje mosta između alginatnih lanaca. Drugi uobičajeni primjer uključuje dodavanje boraksa polivinilnom alkoholu, koji stvara vodikove veze (slabe interakcijske sile) između borne kiseline i alkoholnih skupina polimera. Neki primjeri tvari koje se mogu podvrgnuti fizičkom unakrsnom povezivanju uključuju želatinu, kolagen, agarozu i agar-agar.
Općenito, fizičke poprečne veze nisu mehanički i toplinski relativno stabilne. Postoji klasa polimera poznatih kao termoplastični elastomeri koji se oslanjaju na fizičko umrežavanje u svojoj mikrostrukturi. Ovo poprečno povezivanje daje stabilnost materijala, tako da su naširoko korisni u primjenama bez guma, npr. gusjenice za motorne sanjke i kateteri za medicinsku upotrebu. To je zato što je fizičko unakrsno povezivanje često reverzibilno i možemo ga reformirati primjenom topline.
Što je kemijsko unakrsno povezivanje?
Kemijsko unakrsno povezivanje je stvaranje veze između polimernih lanaca putem kovalentnih kemijskih veza. Ove poprečne veze nastaju kemijskim reakcijama koje se mogu pokrenuti toplinom, pritiskom, promjenom pH ili zračenjem.
Na primjer, kemijsko umrežavanje događa se kada se nepolimerizirana ili djelomično polimerizirana smola pomiješa sa specifičnim kemikalijama koje se nazivaju reagensima za umrežavanje. To rezultira kemijskom reakcijom koja stvara poprečne veze. Štoviše, možemo inducirati ovo unakrsno povezivanje u materijalima koji su obično termoplastični. To je kroz izlaganje izvoru zračenja kao što je izlaganje elektronskom snopu, gama zračenje ili ultraljubičasto zračenje. npr. možemo koristiti obradu elektronskim snopom za umrežavanje tipa C umreženog polietilena.
Slika 01: Struktura vulkanizirane gume
Vulkanizacija je još jedan tip unakrsnog povezivanja koji je kemijski proces. Može promijeniti gumu u tvrdi, izdržljivi materijal koji se povezuje s gumama za automobile i bicikle. Ovaj korak se naziva stvrdnjavanje sumporom. To je spor proces koji se može ubrzati pomoću akceleratora.
Koja je razlika između fizičkog i kemijskog unakrsnog povezivanja?
U kemiji i biokemiji, unakrsno povezivanje je proces stvaranja veza između polimernih lanaca. Ključna razlika između fizičkog i kemijskog poprečnog povezivanja je u tome što se fizičke poprečne veze javljaju kroz slabe interakcije, dok se kemijske poprečne veze stvaraju kovalentnim vezama. Štoviše, termoplastični elastomeri prolaze kroz fizičko umrežavanje dok termoreaktivni polimeri prolaze kroz kemijsko umrežavanje. Osim toga, fizičko umrežavanje ima malu trajnost, dok kemijsko umrežavanje ima visoku trajnost. Još jedna razlika između fizičkog i kemijskog unakrsnog povezivanja je da je fizičko umrežavanje slabije od kemijskog unakrsnog povezivanja.
Infografika ispod navodi razlike između fizičkog i kemijskog unakrsnog povezivanja u tabličnom obliku.
Sažetak – fizičko naspram kemijskog povezivanja
Pojam unakrsno povezivanje uobičajen je u kemiji i biologiji. Ključna razlika između fizičkog i kemijskog poprečnog povezivanja je u tome što se fizičke poprečne veze javljaju kroz slabe interakcije, dok se kemijske poprečne veze stvaraju kovalentnim vezama.
