أنواع البوليمرات
تتميز البوليمرات بتنوعها الكبير، مما يجعل تصنيفها ليس بالأمر السهل. يعود هذا إلى التركيب المعقد والخصائص المتفاوتة لهذه المواد، بالإضافة إلى تطبيقاتها المتعددة. لذا، يمكن تقسيم البوليمرات إلى عدة فئات اعتماداً على عدة معايير. سنتناول في هذا المقال الأنواع المختلفة بناءً على المصدر، الشكل البنائي، القوى بين الجزيئات، وسلسلة العمود الفقري.
المصادر
يمكن تصنيف البوليمرات وفقاً لمصادرها إلى ثلاثة أنواع رئيسية كما يلي:
- البوليمرات الطبيعية
تتكون البوليمرات الطبيعية بصفة طبيعية، مثل البروتينات والنشا والسليلوز والمطاط، حيث توجد بشكل رئيسي في أجساد الكائنات الحية.
- البوليمرات شبه الاصطناعية
تبدأ هذه البوليمرات كمواد طبيعية لكنها تخضع لتعديلات كيميائية لتحسين خصائصها.
- البوليمرات الاصطناعية
تُصنع هذه البوليمرات بواسطة الإنسان وتستخدم بشكل واسع في حياتنا اليومية، مثل النايلون في الأقمشة، والتفلون في الأواني غير اللاصقة، والبلاستيك.
الشكل البنائي
يمكن تصنيف البوليمرات أيضا وفقاً لشكل السلسلة التي تتكون منها، وهي على النحو التالي:
- البوليمرات الخطية
تتميز البوليمرات الخطية بارتباط المونمرات بشكل متسلسل في شكل خطوط طويلة ومستقيمة، مما يجعلها تمتاز بكثافة مرتفعة ودرجة انصهار عالية.
- البوليمرات المتفرعة
تتكون البوليمرات المتفرعة من سلسلة خطية طويلة، بحيث تتفرع منها سلاسل بوليمرية أخرى، مما يؤدي إلى انخفاض الكثافة ودرجات الانصهار.
- البوليمرات المتشابكة
في هذا النوع، ترتبط المونمرات لتشكل شبكة ثلاثية الأبعاد، حيث تتمتع بروابط تساهمية قوية بسبب طبيعة تركيبتها المعقدة.
القوى بين الجزيئات
تعتمد خصائص البوليمرات، مثل قوة الشد والصلابة والمرونة، على قوى الجذب بين الجزيئات داخل البوليمر الواحد، أو تلك القوة مع سلاسل البوليمر المجاورة. مع زيادة طول سلسلة البوليمر، تزداد قوى التجاذب، لذلك يتم تصنيف البوليمرات بناءً على مقدار تلك القوى إلى عدة أنواع تشمل:
- المطاط
تتميز الروابط بين الجزيئات في هذا النوع من البوليمرات بكونها ضعيفة وغير منتظمة، مما يوفر لها درجة عالية من المرونة.
- اللدائن الحرارية
تتمتع هذه البوليمرات بقوى جذب متوسطة، مما يسمح لها باللين والتشكيل بسهولة تحت تأثير الحرارة، ويمكن تكرار عملية التسخين والتبريد دون تغيير التركيب الكيميائي.
- الألياف
تتميز الألياف بقوى جذب عالية جداً، مما يجعلها صلبة وأقل مرونة مقارنة بأنواع البوليمرات الأخرى.
سلسلة العمود الفقري للبوليمر
يمكن أيضًا تصنيف البوليمرات حسب شكل سلسلة العمود الفقري إلى نوعين رئيسيين كما يلي:
- البوليمرات العضوية
تتكون هذه البوليمرات بشكل رئيسي من ذرات الكربون.
- البوليمرات غير العضوية
تتكون السلسلة الرئيسية في هذا النوع من البوليمرات من عناصر أخرى بخلاف الكربون.
مفهوم البوليمرات
تعرف البوليمرات بأنها مواد مكونة من مجموعة من الجزيئات التي ترتبط معاً لتكوين سلاسل طويلة ومتكررة. تمتاز البوليمرات بخصائص فريدة تعتمد على نوع الجزيئات وطريقة ارتباطها، وتوجد البوليمرات في الطبيعة، مثل البروتينات في جسم الإنسان المكونة من الأحماض الأمينية والأحماض النووية، كما توجد أيضاً بشكل صناعي، كما هو الحال في البلاستيك.
