Der Hauptunterschied zwischen kationischen und anionischen Polyelektrolyten besteht darin, dass kationische Polyelektrolyte in wässrigen Lösungen dissoziieren können, um positiv geladene polymere Spezies zu bilden, während anionische Polyelektrolyte in wässrigen Lösungen dissoziieren können, um negativ geladene polymere Spezies zu ergeben.
Polyelektrolyte sind Polymere mit wiederkehrenden Einheiten, die eine Elektrolytgruppe tragen. Es gibt zwei Arten: Polykationen oder kationische Polyelektrolyte und Polyanionen oder anionische Polyelektrolyte. Diese kationischen und anionischen Gruppen können in aus Wasser bestehenden wässrigen Lösungen dissoziieren und die geladenen Polymerspezies bilden. Daher ähneln die Eigenschaften von Polyelektrolyten Elektrolyten wie Salzen und Polymeren mit hohem Molekulargewicht. Daher können wir sie Polysalze nennen.
Was ist ein kationischer Polyelektrolyt?
Kationische Polyelektrolyte sind Polymere mit positiv geladenen Einheiten und anionischen Gegenionen, die auf jeder sich wiederholenden Einheit oder in einem großen Teil der Einheiten vorhanden sind. Die häufigsten funktionellen Gruppen in diesen kationischen Polyelektrolyten sind Ammonium-, Phosphonium- und Imidazoliumgruppen.
Im Allgemeinen können wir in diesen Polymeren physikalische Vernetzungen erkennen, die durch elektrostatische Wechselwirkungen entstehen. Diese werden oft als supramolekulare Wechselwirkungen bezeichnet. Typischerweise sind elektrostatische Wechselwirkungen nicht so stark wie kovalente Bindungen. Diese elektrostatischen Wechselwirkungen können jedoch im Vergleich zu nichtionischen Polymeren höhere thermische Übergänge und geeignete mechanische Eigenschaften ermöglichen.
Darüber hinaus sind kationische Polyelektrolyte in der Wasseraufbereitung, in antimikrobiellen Materialien und bei der Übertragung nichtviraler Gene nützlich. Dies ist hauptsächlich auf das molekulare Abstimmungsgewicht, die positiv geladene Einheit, das anionische Gegenion oder die Ladungsdichte zurückzuführen, die kationische Polyelektrolyte leisten können usw.
Was ist ein anionischer Polyelektrolyt?
Anionische Polyelektrolyte sind Polymere mit negativ geladenen Einheiten und anionischen Gegenionen, die auf jeder sich wiederholenden Einheit oder in einem großen Teil der Einheiten vorhanden sind. Es kann verschiedene Arten von anionischen Polyelektrolyten geben; Acrylamid-basierte Polymere als häufigste Form. Außerdem kann das Vorkommen von Sulfongruppen in diesen Substanzen sie pH-empfindlich machen.
Abbildung 01: Sulfonat enth altender anionischer Polyelektrolyt (linke Seite) und Polyacrylsäure (rechte Seite)
Anionische Polyelektrolyte sind als Flockungsmittel, Mittel zur Steuerung der Rheologie und Klebstoffe weit verbreitet. Darüber hinaus sind diese Polymermaterialien wichtig bei der Behandlung von kommunalen Abwässern und Abwässern aus der Industrie, hauptsächlich einschließlich der Mineralverarbeitung. Darüber hinaus gibt es noch einige andere Anwendungen; Ölrückgewinnung, Farbentfernung, Papierherstellung, Mineralverarbeitung usw.
Was ist der Unterschied zwischen kationischen und anionischen Polyelektrolyten?
Kationische und anionische Polyelektrolyte sind polymere Materialien mit unterschiedlichen Ladungen. Kationische Polyelektrolyte sind Polymermaterialien mit positiv geladenen Einheiten und anionischen Gegenionen, die auf jeder sich wiederholenden Einheit oder in einem großen Anteil von Einheiten vorhanden sind. Anionische Polyelektrolyte andererseits sind Polymermaterialien mit negativ geladenen Einheiten und anionischen Gegenionen, die auf jeder sich wiederholenden Einheit oder in einem großen Anteil von Einheiten vorhanden sind. Der Hauptunterschied zwischen kationischen und anionischen Polyelektrolyten besteht darin, dass kationische Polyelektrolyte in wässrigen Lösungen dissoziieren können, um positiv geladene polymere Spezies zu bilden, während anionische Polyelektrolyte in wässrigen Lösungen dissoziieren können, um negativ geladene polymere Spezies zu ergeben.
Die folgende Infografik zeigt die Unterschiede zwischen kationischen und anionischen Polyelektrolyten in tabellarischer Form zum direkten Vergleich.
Zusammenfassung – Kationischer vs. anionischer Polyelektrolyt
Polyelektrolyte sind Polymermaterialien, die Wiederholungseinheiten aufweisen, die eine Elektrolytgruppe tragen. Es gibt zwei Arten von Polyelektrolyten als Polykationen oder kationische Polyelektrolyte und Polyanionen oder anionische Polyelektrolyte. Der Hauptunterschied zwischen kationischen und anionischen Polyelektrolyten besteht darin, dass kationische Polyelektrolyte in wässrigen Lösungen dissoziieren können, um positiv geladene Polymerspezies zu bilden, während anionische Polyelektrolyte in wässrigen Lösungen dissoziieren können, um negativ geladene Polymerspezies zu ergeben.
