Het belangrijkste verschil tussen catenatie en polymerisatie is dat catenatie het wachten omvat van atomen van hetzelfde chemische element om een macromolecuul te vormen, terwijl polymerisatie de binding van monomeren omvat om een macromolecuul te vormen.
Polymerisatie is op sommige punten ook een soort cateneringsreactie. Polymerisatie kan al dan niet vergelijkbare atomen gebruiken om het polymeermateriaal te vormen, maar in het catenatieproces hechten vergelijkbare atomen zich altijd aan elkaar, waardoor ketenstructuren worden gevormd.
Wat is Catenation?
Catenation is het vermogen van atomen van een bepaald chemisch element om met elkaar te binden en een ketting- of ringstructuur te vormen. Meestal is het chemische element koolstof betrokken bij catenatie omdat koolstof alifatische en aromatische structuren kan vormen door een groot aantal koolstofatomen te binden. Verder zijn er enkele andere chemische elementen die deze structuren kunnen vormen, waaronder zwavel en fosfor.
Figuur 01: Butaan bevat een keten van koolstofatomen
Als een bepaald chemisch element catenatie ondergaat, moeten de atomen van dat element een valentie hebben die ten minste twee is. Bovendien moet dit chemische element sterke chemische bindingen kunnen vormen tussen de atomen in zijn soort; bijv. covalente bindingen. Polymerisatie is ook een soort cateneringsreactie. Voorbeelden van chemische elementen die catenatie kunnen ondergaan zijn:
- Koolstof
- Zwavel
- Silicium
- Germanium
- Stikstof
- Selenium
- Tellurium
Wat is polymerisatie?
Polymerisatie is het proces waarbij een polymeermateriaal wordt gevormd. Dit is een chemische reactie die hoofdzakelijk op drie manieren plaatsvindt: polymerisatie door vrije radicalen, polymerisatie van ketengroei en polymerisatie met stapgroei.
Polymerisatie met vrije radicalen is het proces waarbij een polymeermateriaal wordt gevormd door de toevoeging van vrije radicalen. Radicalen kunnen zich op verschillende manieren vormen. Vaak is bij deze vorming van radicalen een initiatormolecuul betrokken. Hier vormt zich een polymeerketen via de toevoeging van het radicaal dat wordt geproduceerd met de niet-radicale monomeren. De drie belangrijkste stappen in dit proces zijn de volgende.
- Initiatie
- Voortplanting
- Beëindiging
De initiatiestap heeft een reactief punt. Op dit punt begint de polymeerketen zich te vormen. In de tweede stap besteedt het polymeer zijn tijd aan het laten groeien van de polymeerketen. De laatste stap, beëindiging, omvat beëindiging van de groei van de polymeerketen. Dat kan op verschillende manieren gebeuren:
- Combinatie van de uiteinden van twee groeiende polymeerketens
- Combinatie van het groeiende uiteinde van een polymeerketen met een initiator
- Radicale disproportionering (verwijdering van een waterstofatoom, vorming van een onverzadigde groep)
Kettinggroeipolymerisatie is een type polymerisatiereactie waarbij polymeren worden gevormd uit onverzadigde monomeren. Deze methode wordt ook wel additiepolymerisatie genoemd omdat aan de uiteinden van polymeerketens monomeren worden toegevoegd. Tijdens het ketengroeipolymerisatieproces worden monomeren aan de keten bevestigd in de actieve plaats van de groeiende polymeerketen, één monomeer per keer.
Figuur 02: Polymerisatie van vinylchloride
Stapgroeipolymerisatie is een type polymerisatieproces waarbij de vorming van een polymeer plaatsvindt door de vorming van bifunctionele of multifunctionele monomeren. Deze polymerisatietechniek wordt ook wel condensatiepolymerisatie genoemd. Bij dit proces worden de polymeerketens in het begin niet gevormd. Eerst worden dimeren, trimeren en tetrameren gevormd. Vervolgens combineren deze oligomeren met elkaar en vormen lange polymeerketens. Daarom zijn monomeren niet gehecht aan de uiteinden van polymeerketens zoals bij ketengroeipolymerisatie.
Wat is het verschil tussen catenatie en polymerisatie?
Catenation is het vermogen van atomen van een bepaald chemisch element om met elkaar te binden en een ketting- of ringstructuur te vormen. Polymerisatie daarentegen is de vorming van een polymeermateriaal. Het belangrijkste verschil tussen catenatie en polymerisatie is dus dat catenatie het afwachten van atomen van hetzelfde chemische element omvat om een macromolecuul te vormen, terwijl polymerisatie de binding van monomeren omvat om een macromolecuul te vormen. Sommige polymerisatiereacties kunnen echter ook worden gecategoriseerd als catenatiereacties vanwege de gebruikelijke procedure.
Hieronder infographic vat het verschil tussen catenatie en polymerisatie samen.
Samenvatting – Catenatie versus polymerisatie
Het belangrijkste verschil tussen catenatie en polymerisatie is dat catenatie het wachten omvat van atomen van hetzelfde chemische element om een macromolecuul te vormen, terwijl polymerisatie de binding van monomeren omvat om een macromolecuul te vormen. Sommige polymerisatiereacties kunnen ook worden gecategoriseerd als catenatiereacties vanwege de gebruikelijke procedure.
