Kľúčový rozdiel medzi katiónovým a aniónovým polyelektrolytom je v tom, že katiónové polyelektrolyty sa môžu vo vodných roztokoch disociovať za vzniku kladne nabitých polymérnych druhov, zatiaľ čo aniónové polyelektrolyty sa môžu vo vodných roztokoch disociovať za vzniku záporne nabitých polymérnych druhov.
Polyelektrolyty sú polyméry, ktoré majú opakujúce sa jednotky nesúce skupinu elektrolytu. Existujú dva typy: polykatióny alebo katiónové polyelektrolyty a polyanióny alebo aniónové polyelektrolyty. Tieto katiónové a aniónové skupiny môžu disociovať vo vodných roztokoch pozostávajúcich z vody a vytvárať nabité polymérne druhy. Preto sú vlastnosti polyelektrolytov podobné elektrolytom, ako sú soli a polyméry s vysokou molekulovou hmotnosťou. Preto ich môžeme pomenovať polysoli.
Čo je katiónový polyelektrolyt?
Katiónové polyelektrolyty sú polyméry s kladne nabitými časťami a aniónovými protiiónmi, ktoré sa nachádzajú na každej opakujúcej sa jednotke alebo vo veľkej časti jednotiek. Medzi najbežnejšie funkčné skupiny v týchto katiónových polyelektrolytoch patria amóniové, fosfóniové a imidazoliové skupiny.
Vo všeobecnosti môžeme v týchto polyméroch vidieť fyzikálne krížové väzby, ku ktorým dochádza prostredníctvom elektrostatických interakcií. Tieto sú často známe ako supramolekulárne interakcie. Elektrostatické interakcie zvyčajne nie sú také silné ako kovalentné väzby. Tieto elektrostatické interakcie však môžu umožniť vyššie tepelné prechody a správne mechanické vlastnosti v porovnaní s neiónovými polymérmi.
Katiónové polyelektrolyty sú navyše užitočné pri úprave vody, antimikrobiálnych materiáloch a prenose nevírusových génov. Je to hlavne kvôli molekulárnej ladiacej hmotnosti, kladne nabitej časti, aniónovému protiiónu alebo hustote náboja, ktoré si môžu dovoliť katiónové polyelektrolyty atď.
Čo je to aniónový polyelektrolyt?
Aniónové polyelektrolyty sú polyméry so záporne nabitými časťami a aniónovými protiiónmi, ktoré sa nachádzajú na každej opakujúcej sa jednotke alebo vo veľkej časti jednotiek. Môžu existovať rôzne typy aniónových polyelektrolytov; polyméry na báze akrylamidu ako najbežnejšia forma. Okrem toho výskyt sulfónových skupín v týchto látkach môže spôsobiť ich citlivosť na pH.
Obrázok 01: Sulfonát obsahujúci aniónový polyelektrolyt (ľavá strana) a kyselinu polyakrylovú (pravá strana)
Aniónové polyelektrolyty sú široko použiteľné ako flokulanty, činidlá kontrolujúce reológiu a lepidlá. Okrem toho sú tieto polymérne materiály dôležité pri čistení komunálnych odpadových vôd a odpadových vôd z priemyslu, najmä vrátane spracovania nerastov. Okrem toho existujú aj niektoré ďalšie aplikácie; regenerácia ropy, odstraňovanie farieb, výroba papiera, spracovanie minerálov atď.
Aký je rozdiel medzi katiónovým a aniónovým polyelektrolytom?
Katiónové a aniónové polyelektrolyty sú polymérne materiály s rôznym nábojom. Katiónové polyelektrolyty sú polymérne materiály s kladne nabitými skupinami a aniónovými protiiónmi, ktoré sa vyskytujú na každej opakujúcej sa jednotke alebo vo veľkej časti jednotiek. Na druhej strane aniónové polyelektrolyty sú polymérne materiály, ktoré majú negatívne nabité skupiny a aniónové protiióny, ktoré sa vyskytujú na každej opakujúcej sa jednotke alebo vo veľkej časti jednotiek. Kľúčový rozdiel medzi katiónovým a aniónovým polyelektrolytom je v tom, že katiónové polyelektrolyty sa môžu disociovať vo vodných roztokoch za vzniku kladne nabitých polymérnych druhov, zatiaľ čo aniónové polyelektrolyty sa môžu vo vodných roztokoch disociovať za vzniku záporne nabitých polymérnych druhov.
Nižšie uvedená infografika predstavuje rozdiely medzi katiónovým a aniónovým polyelektrolytom v tabuľkovej forme na porovnanie vedľa seba.
Zhrnutie – katiónový vs aniónový polyelektrolyt
Polyelektrolyty sú polymérne materiály, ktoré majú opakujúce sa jednotky nesúce skupinu elektrolytu. Existujú dva typy polyelektrolytov ako polykatióny alebo katiónové polyelektrolyty a polyanióny alebo aniónové polyelektrolyty. Kľúčový rozdiel medzi katiónovým a aniónovým polyelektrolytom je v tom, že katiónové polyelektrolyty sa môžu vo vodných roztokoch disociovať za vzniku kladne nabitých polymérnych druhov, zatiaľ čo aniónové polyelektrolyty sa môžu vo vodných roztokoch disociovať za vzniku záporne nabitých polymérnych druhov.
