Polimerizacija naziv je kemijskog procesa koji rezultira stvaranjem makromolekula (velikih molekula) nazvanih polimeri, kroz kombinaciju manjih molekula, monomera.
reakcija od polimerizacija vrlo je čest u prirodi, kao što možemo vidjeti u ugljikohidratima (poput škroba) i proteinima (kao kazein u mlijeku). Također se javlja sintetički, budući da je velika većina polimera koje ljudska bića koriste u svakodnevnom životu napravljena umjetno.
Prvi polimer proizveden iz polimerizacija sintetički je bakelit, 1909. godine, od strane belgijskog kemičara Lea Hendrika Baekelanda.
Općenito, da bi se monomer kombinirao s drugim (bilo da su isti ili različiti) u reakciji polimerizacija, potrebno je postojanje slobodne valencije (kemijska veza koja se izvodi) u oba monomera.
Ove valencije nastaju kao rezultat raskidanja veza, korištenjem katalizatora (kao što je nikal), vanjskim uvjetima kao što su svjetlost i toplina, ili fenomenom rezonancije u strukturi (pomak elektrona).
U stvaranju polipropilena (PP polimera), na primjer, koji se koristi u kućanskim posuđem i igračkama,
pi link (π) u svakoj molekuli se raščlanjuje na sljedeći način:
Prekid pi veze u propilenu
Tako se svaki propilenski monomer može povezati s dva druga propilenska monomera i formirati polimer PP ili polipropilen (prefiks poli označava nekoliko monomernih jedinica). Najčešći način predstavljanja polimera je monomer između zagrada i, izvana, slovo n, koje označava nekoliko monomera, kao što možemo vidjeti u slučaju PP polimera:
Prikaz PP polimera
reakcija od polimerizacija može se izvesti na različite načine, kao što ćemo vidjeti u nastavku:
a) Reakcija adicijska polimerizacija
U ovome polimerizacija, uvijek dolazi do prekida pi veze u monomeru, što uzrokuje pojavu dvije slobodne valencije u strukturi, kao u formiranju polietilen, polimer koji se široko koristi u farmaceutskoj ambalaži.
Strukturna formula polietilenskog polimera
Na polimerizacija od polietilena, molekule etilena (etena), koje imaju pi vezu između dva ugljikova atoma, koriste se kao monomer. Kada se ta veza prekine, pojavljuju se dvije slobodne valencije, po jedna na svakom atomu ugljika koji je bio uključen u pi vezu. Monomeri se ujedinjuju točno u svakoj od ovih valencija, to jest, valencija jednog je povezana s valencijom drugog, i tako dalje.
Jednadžba formiranja polietilena
b) Reakcija adicijske polimerizacije 1.4
U ovoj polimerizaciji, monomeri predstavljaju dvije naizmjenične dvostruke veze (jedna pi i jedna sigma), što pogoduje fenomenu rezonancije (izmjenjivanje položaja pi elektrona pi veze), kao u stvaranju sintetičke gume (polibutadien)
Strukturna formula polibutadiena
Monomerna jedinica ovog polimera je butadien, koji ima dvije naizmjenične dvostruke veze. S rezonancijom, struktura ima dvostruku vezu između ugljika 2 i 3, te dvije slobodne valencije na ugljiku 1 i 4. Upravo se u tim slobodnim valencijama ugljika 1 i 4 spajaju monomeri.
Butadienska rezonanca
c) Reakcija od kondenzacijska polimerizacija odnosno eliminacije
To je reakcija na polimerizacija u kojem, obvezno, dva monomera (isti ili različiti) istovremeno gube atome ili skupine, što rezultira dvije slobodne valencije u svakoj od njih. Na taj način uvijek dolazi do eliminacije vodika iz monomera, koji se zatim spaja s halogenom (F, Cl, Br, I), OH, NH2ili na CN drugog monomera.
Dakle, u polimerizacija eliminacijom uvijek dolazi do stvaranja vode, halogenirane kiseline (HCl, HI, HF, HBr), amonijaka (NH3) ili cijanovodičnu kiselinu (HCN) uz polimer. Pogledajte, na primjer, prikaz stvaranja poliestera, materijala koji se koristi kao tkanina:
Jednadžba formiranja poliestera
Monomeri koji tvore poliester su p-benzendiojeva kiselina i etan-1,2-diol. To možemo uočiti u ovome polimerizacija dolazi do eliminacije molekula vode, budući da dva monomera imaju dva hidroksila. U ovom procesu, kiselina gubi dva hidroksila, a dialkohol gubi samo vodik iz svojih hidroksila:
Poliesterska struktura
Poliesterskim monomerima se pridružuju kisik u alkoholu i ugljik u karboksilnoj kiselini.
Od mene Diogo Lopes Dias
Izvor: Brazil škola - https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-e-polimerizacao.htm