Der Hauptunterschied zwischen Verkettung und Polymerisation besteht darin, dass Verkettung die Bindung von Atomen desselben chemischen Elements zur Bildung eines Makromoleküls umfasst, während die Polymerisation die Bindung von Monomeren zur Bildung eines Makromoleküls umfasst.
Polymerisation ist an manchen Stellen auch eine Art Verkettungsreaktion. Bei der Polymerisation können ähnliche Atome zur Bildung des Polymermaterials verwendet werden oder nicht, aber beim Verkettungsprozess lagern sich immer ähnliche Atome aneinander und bilden Kettenstrukturen.
Was ist Verkettung?
Catenation ist die Fähigkeit von Atomen eines bestimmten chemischen Elements, sich aneinander zu binden und eine Ketten- oder Ringstruktur zu bilden. Am häufigsten ist das chemische Element Kohlenstoff an der Verkettung beteiligt, da Kohlenstoff durch die Bindung einer großen Anzahl von Kohlenstoffatomen aliphatische und aromatische Strukturen bilden kann. Darüber hinaus gibt es einige andere chemische Elemente, die diese Strukturen bilden können, darunter Schwefel und Phosphor.
Abbildung 01: Butan enthält eine Kette von Kohlenstoffatomen
Wenn ein bestimmtes chemisches Element verkettet wird, müssen die Atome dieses Elements eine Wertigkeit von mindestens zwei haben. Außerdem muss dieses chemische Element in der Lage sein, starke chemische Bindungen zwischen den Atomen seiner Art zu bilden; z. B. kovalente Bindungen. Die Polymerisation ist auch eine Art Verkettungsreaktion. Beispiele für chemische Elemente, die verkettet werden können, sind:
- Kohlenstoff
- Schwefel
- Silizium
- Germanium
- Stickstoff
- Selen
- Tellur
Was ist Polymerisation?
Polymerisation ist der Prozess der Bildung eines Polymermaterials. Dies ist eine chemische Reaktion, die hauptsächlich auf drei Arten abläuft: Polymerisation durch freie Radikale, Kettenwachstumspolymerisation und Stufenwachstumspolymerisation.
Freiradikalische Polymerisation ist der Prozess der Bildung eines Polymermaterials durch die Zugabe von freien Radikalen. Radikale können sich auf verschiedene Weise bilden. Häufig ist an dieser Radikalbildung ein Initiatormolekül beteiligt. Dabei bildet sich durch Addition des mit den nichtradikalischen Monomeren erzeugten Radikals eine Polymerkette. Die drei Hauptschritte dieses Prozesses umfassen die folgenden.
- Einleitung
- Propagation
- Kündigung
Der Initiationsschritt hat einen reaktiven Punkt. An diesem Punkt beginnt sich die Polymerkette zu bilden. Im zweiten Schritt verbringt das Polymer seine Zeit damit, die Polymerkette wachsen zu lassen. Der letzte Schritt, die Terminierung, beinh altet die Terminierung des Wachstums der Polymerkette. Das kann auf verschiedene Weise geschehen:
- Verbindung der Enden zweier wachsender Polymerketten
- Kombination des wachsenden Endes einer Polymerkette mit einem Initiator
- Radikalische Disproportionierung (Entfernung eines Wasserstoffatoms, Bildung einer ungesättigten Gruppe)
Die Kettenwachstumspolymerisation ist eine Art Polymerisationsreaktion, bei der Polymere aus ungesättigten Monomeren gebildet werden. Dieses Verfahren wird auch als Additionspolymerisation bezeichnet, da Monomere an die Enden von Polymerketten angefügt werden. Während des Kettenwachstums-Polymerisationsprozesses werden Monomere an die Kette in der aktiven Stelle der wachsenden Polymerkette angehängt, ein Monomer nach dem anderen.
Abbildung 02: Vinylchlorid-Polymerisation
Schrittwachstumspolymerisation ist eine Art Polymerisationsprozess, bei dem die Bildung eines Polymers durch die Bildung von bifunktionellen oder multifunktionellen Monomeren erfolgt. Diese Polymerisationstechnik wird auch als Kondensationspolymerisation bezeichnet. Bei diesem Prozess werden die Polymerketten zu Beginn nicht gebildet. Zunächst werden Dimere, Trimere und Tetramere gebildet. Dann verbinden sich diese Oligomere miteinander und bilden lange Polymerketten. Daher werden Monomere nicht wie bei der Kettenwachstumspolymerisation an die Enden der Polymerketten gebunden.
Was ist der Unterschied zwischen Verkettung und Polymerisation?
Catenation ist die Fähigkeit von Atomen eines bestimmten chemischen Elements, sich aneinander zu binden und eine Ketten- oder Ringstruktur zu bilden. Polymerisation hingegen ist die Bildung eines Polymermaterials. Der Hauptunterschied zwischen Verkettung und Polymerisation besteht also darin, dass Verkettung die Bindung von Atomen desselben chemischen Elements zur Bildung eines Makromoleküls umfasst, während die Polymerisation die Bindung von Monomeren zur Bildung eines Makromoleküls umfasst. Einige Polymerisationsreaktionen können jedoch aufgrund des üblichen Verfahrens auch als Verkettungsreaktionen kategorisiert werden.
Die folgende Infografik fasst den Unterschied zwischen Verkettung und Polymerisation zusammen.
Zusammenfassung – Catenation vs. Polymerisation
Der Hauptunterschied zwischen Verkettung und Polymerisation besteht darin, dass die Verkettung die Bindung von Atomen desselben chemischen Elements zur Bildung eines Makromoleküls umfasst, während die Polymerisation die Bindung von Monomeren zur Bildung eines Makromoleküls umfasst. Einige Polymerisationsreaktionen können aufgrund des üblichen Verfahrens auch als Verkettungsreaktionen kategorisiert werden.
