مونومر چیست و انواع مصنوعی و طبیعی آن کدامند؟
مونومر یک واحد ساختاری است که به عنوان سازنده اصلی یا واحد اصلی در تشکیل پلیمر و مواد پلیمری عمل می کند. این واحدهای ساختاری به صورت تکراری به یکدیگر متصل می شوند تا پلیمرها را ایجاد کنند.
واژه “مونومر” از دو کلمه یونانی “Mono” به معنای “یک” و “Meros” به معنای “قسمت” تشکیل شده است، به این معنا که مونومر یک واحد ساختاری است که بصورت تکراری در تشکیل یک پلیمر مشارکت می کند.
هر پلیمر می تواند از یک نوع یا تعدادی مونومر تشکیل شده باشد. به عنوان مثال، پلی اتیلن یک پلیمر است که از مونومرهای اتیلن تشکیل شده است و پلی وینیل کلراید (PVC) ز مونومرهای وینیل کلراید ساخته می شود. واحدهای مونومری با روش های شیمیایی مختلف به یکدیگر متصل می شوند تا پلیمرهای مختلفی را ایجاد کنند و این پلیمرها در انواع مختلف برای مصارف صنعتی، تجاری و علمی کاربرد دارند.
اتصال مونومرها چگونه است؟
اتصال مونومرها برای تولید پلیمرها با عنوان پلیمر‌سازی یا پلیمریزاسیون شناخته می شود. این اتصال مونومرها به یکدیگر به وسیله واکنش های شیمیایی خاصی صورت می پذیرد. واکنش های شیمیایی خاصی معمولا برای هر نوع مونومر و پلیمر مورد استفاده قرار می گیرد. همچنین، شرایط فیزیکی مانند دما و فشار نیز بر ترکیب و سرعت واکنش تأثیر می گذارند.
پلیمرها از ترکیب متعددی از مونومرها تشکیل شده و ویژگی ها و ساختار آنها بستگی به نوع مونومرها، فرآیند پلیمریزاسیون و شرایط واکنش دارد. دو روش اصلی برای اتصال مونومرها به یکدیگر در فرآیند پلیمریزاسیون وجود دارد:
پلیمریزاسیون افزایشی (Addition Polymerization)
در این نوع پلیمریزاسیون، مونومرها به یکدیگر اضافه می شوند و یک پلیمر به وجود می آید. این فرآیند معمولا در حضور یک کاتالیزور صورت می گیرد. واکنش پلیمریزاسیون افزایشی عموما برای مونومرهای الفینی مانند اتیلن و پروپیلن اجرا می شود. در این فرآیند، پیوندهای دوگانه (زنجیری) بین مونومرها ایجاد می شوند.
پلیمریزاسیون تراکمی (Condensation Polymerization)
در این نوع پلیمریزاسیون، گروه های عاملی در مونومرها با یکدیگر واکنش می دهند و مونومرها تبدیل به پلیمر می شوند. در این فرآیند، آب یا دیگر مولکول های کوچکی تولید می‌شود. از این نوع پلیمرها می توان به پلی استر و پلی آمید اشاره کرد..
مونومرهای طبیعی کدامند؟
مونومرهای طبیعی از منابع طبیعی مشتق می شوند و در فرآیندهای بیولوژیکی مختلف برای تولید پلیمرهای طبیعی مورد استفاده قرار می‌گیرند. برخی از مونومرهای طبیعی عبارتند از:
گلوکز
گلوکز یک نوع شکر طبیعی است که به عنوان مونومر اصلی در تشکیل انواع پلی ساکارید مانند نشاسته و سلولز استفاده می شود.
آمینواسید
آمینواسیدها به عنوان مونومرهای اصلی پروتئین عمل می کنند. این مونومرها شامل آمینواسیدهای مختلفی مانند آرژنین، لیزین، و گلوتامین می شوند.
نوکلئوتید
نوکلئوتیدها مونومرهای اصلی در تشکیل اسیدهای نوکلئیک مانند دی ان ای (DNA) و ریبونوکلئیک اسید (RNA) هستند.
استرول
استرول ها به عنوان مونومرهای اصلی در تشکیل لیپید و چربی ها عمل می کنند.
اتیلن
اتیلن یک هیدروکربن ساده است که در گیاهان به صورت گاز تولید می شود و به عنوان مونومر اصلی در تشکیل پلیمرهای گیاهی مانند پلی اتیلن مورد استفاده قرار می گیرد.
مونومرهای مصنوعی کدامند؟
مونومرهای مصنوعی از ترکیبات شیمیایی تولید شده از منابع معدنی یا نفتی به دست می آیند. این مونومرها به عنوان واحدهای ساختاری اصلی در تولید پلیمرهای مصنوعی یا سنتزی مورد استفاده قرار می گیرند. این مونومرها با فرآیندهای گوناگون تبدیل به پلیمرهای مختلف می شوند و در تولید انواع محصولات پلاستیکی، رزین، فیبر و مواد شیمیایی صنعتی دیگر استفاده می شوند.
برخی از مونومرهای مصنوعی مهم عبارتند از:
استایرن
استایرن یک هیدروکربن اشباع شده است که به عنوان مونومر اصلی در تولید پلی استایرن استفاده می شود.
وینیل کلراید
وینیل کلراید یک ماده شیمیایی مشتق شده از کلرید وینیل است و به عنوان مونومر اصلی در تولید پلی وینیل کلراید یا PVC مورد استفاده قرار می گیرد.
پروپیلن
پروپیلن یک هیدروکربن اشباع شده است که به عنوان مونومر اصلی در تشکیل پلی‌پروپیلن (PP) و دیگر پلیمرها به کار گرفته می شود.
اکریلونیتریل
اکریلونیتریل نیز یک ماده شیمیایی با ویژگی های الکترونیکی خاص است که به عنوان مونومر اصلی در تولید پلی‌آکریلونیتریل و فیبر‌های آکریلیک مورد استفاده قرار می گیرد.
اتیلن گلیکول
اتیلن گلیکول یک ماده با ویژگی های گرمازا است و به عنوان مونومر اصلی در تشکیل پلی‌اتیلن گلیکول (PEG) و پلی‌اتیلن ترفتالات (PET) به کار برده می شود.