Fiziksel ve kimyasal çapraz bağlanma arasındaki temel fark, fiziksel çapraz bağlantıların zayıf etkileşimler yoluyla oluşması, kimyasal çapraz bağlantıların ise kovalent bağlanma yoluyla oluşmasıdır.
Çapraz bağlantı oluşumu, bir polimer zincirinin diğerine bağlanmasıdır. Bu bağ iki yoldan biriyle oluşabilir: sırasıyla iyonik bağları ve kovalent bağları içeren fiziksel ve kimyasal yöntem.
Fiziksel Çapraz Bağlama Nedir?
Fiziksel çapraz bağlanma, polimer zincirleri arasında zayıf etkileşimler yoluyla bir bağ oluşmasıdır. Çoğu zaman, bu etkileşimler iyonik bağlar olma eğilimindedir. Örneğin. sodyum aljinat jelleri, kalsiyum iyonlarına maruz kaldıklarında iyonik bağlar oluşturur. Bu çapraz bağlanma, aljinat zincirleri arasında köprü oluşumunu içerir. Diğer bir yaygın örnek, borik asit ve polimerin alkol grupları arasında hidrojen bağları (zayıf etkileşim kuvvetleri) oluşturan polivinil alkole boraksın eklenmesini içerir. Fiziksel çapraz bağlanmaya uğrayabilen bazı madde örnekleri arasında jelatin, kolajen, agaroz ve agar-agar bulunur.
Genel olarak, fiziksel çapraz bağlantılar mekanik ve termal olarak nispeten kararlı değildir. Termoplastik elastomerler olarak bilinen ve mikro yapılarında fiziksel çapraz bağlanmaya dayanan bir polimer sınıfı vardır. Bu çapraz bağlama, malzeme stabilitesini verir, bu nedenle lastik dışı uygulamalarda, örn. kar arabası rayları ve tıbbi kullanım için kateterler. Bunun nedeni, fiziksel çapraz bağlantının genellikle tersine çevrilebilir olmasıdır ve ısı uygulaması yoluyla onu yeniden düzenleyebiliriz.
Kimyasal Çapraz Bağlama Nedir?
Kimyasal çapraz bağlama, polimer zincirleri arasında kovalent kimyasal bağlar yoluyla bir bağ oluşmasıdır. Bu çapraz bağlar, ısı, basınç, pH değişikliği veya ışınlama yoluyla başlatılabilen kimyasal reaksiyonlarla oluşur.
Örnek olarak, kimyasal çapraz bağlama, polimerize edilmemiş veya kısmen polimerize edilmiş bir reçine, çapraz bağlama reaktifleri olarak adlandırılan belirli kimyasallarla karıştırıldığında meydana gelir. Bu, çapraz bağlantıları oluşturan kimyasal bir reaksiyonla sonuçlanır. Ayrıca, genellikle termoplastik olan malzemelerde bu çapraz bağlantıyı indükleyebiliriz. Bu, elektron ışını maruziyeti, gama radyasyonu veya Ultraviyole radyasyonu gibi bir radyasyon kaynağına maruz kalma yoluyla olur. Örneğin. C tipi çapraz bağlı polietilenin çapraz bağlanması için bir elektron ışını işleme kullanabiliriz.
Şekil 01: Vulkanize Kauçuğun Yapısı
Vulkanizasyon, kimyasal bir süreç olan başka bir çapraz bağlama türüdür. Kauçuğu, araba ve bisiklet lastikleriyle ilişkili sert, dayanıklı malzemeye dönüştürebilir. Bu adıma kükürt kürleme adı verilir. Hızlandırıcılar kullanılarak hızlandırılabilen yavaş bir işlemdir.
Fiziksel ve Kimyasal Çapraz Bağlama Arasındaki Fark Nedir?
Kimya ve biyokimyada çapraz bağlama, polimer zincirleri arasında bağ oluşturma işlemidir. Fiziksel ve kimyasal çapraz bağlanma arasındaki temel fark, fiziksel çapraz bağların zayıf etkileşimler yoluyla, kimyasal çapraz bağların ise kovalent bağ yoluyla oluşmasıdır. Ayrıca, termoplastik elastomerler fiziksel çapraz bağlanmaya, termoset polimerler ise kimyasal çapraz bağlanmaya maruz kalır. Ek olarak, fiziksel çapraz bağlama düşük dayanıklılığa sahipken, kimyasal çapraz bağlama yüksek dayanıklılığa sahiptir. Fiziksel ve kimyasal çapraz bağlama arasındaki diğer bir fark, fiziksel çapraz bağlamanın kimyasal çapraz bağlamadan daha zayıf olmasıdır.
Aşağıdaki infografik, fiziksel ve kimyasal çapraz bağlama arasındaki farkları tablo şeklinde listeler.
Özet – Fiziksel ve Kimyasal Çapraz Bağlama
Çapraz bağlama terimi kimya ve biyolojide yaygındır. Fiziksel ve kimyasal çapraz bağlanma arasındaki temel fark, fiziksel çapraz bağların zayıf etkileşimler yoluyla, kimyasal çapraz bağların ise kovalent bağ yoluyla oluşmasıdır.
