Kľúčový rozdiel medzi zosieťovaním a gélovaním je v tom, že zosieťovanie je tvorba iónových alebo kovalentných väzieb medzi polymérnymi reťazcami, zatiaľ čo gélovanie je tvorba gélu.
Sieťovanie je bežný proces v polymérnych materiáloch. Gélácia je tiež typ zosieťovania. Špecificky však tvorí skôr gél než jednoduchý zosieťovaný polymérny materiál.
Čo je sieťovanie?
Zosieťovanie je vytváranie kovalentných väzieb medzi dvoma polymérnymi reťazcami. Tieto chemické väzby môžu byť buď iónové, alebo kovalentné – najčastejšie sú to kovalentné väzby. Zosieťované polyméry sú polyméry, ktoré majú zosieťované polymérne reťazce. Tieto väzby vznikajú počas procesu polymerizácie (tvorba polymérneho materiálu). Niekedy sa krížové väzby vytvoria aj po dokončení polymerizácie.
Keďže zosieťovanie medzi polymérnymi reťazcami je silnejšie ako bežné medzimolekulové príťažlivosti, polyméry vytvorené zosieťovaním sú stabilné a silnejšie. Tieto polyméry sa vyskytujú v syntetických formách aj ako prirodzene sa vyskytujúce polyméry. Zosieťovanie sa vytvára chemickými reakciami v prítomnosti sieťovacích činidiel. Najbežnejším príkladom zosieťovaných polymérov je vulkanizovaný kaučuk. Pretože prírodný kaučuk nie je dostatočne tuhý alebo tuhý, je kaučuk vulkanizovaný. Tu sa kaučuk zahrieva sírou, takže molekuly síry tvoria kovalentné väzby v reťazcoch kaučukového polyméru, čím sa reťazce navzájom spájajú. Potom sa z gumy stane tuhý a pevný materiál, ktorý je odolný.
Množstvo zosieťovania udáva stupeň zosieťovania na mól materiálu. Stupeň zosieťovania môžeme zmerať experimentom napučiavania. V tomto experimente sa materiál umiestni do nádoby s vhodným rozpúšťadlom. Potom sa meria zmena hmotnosti alebo zmena objemu. Tu, ak je stupeň zosieťovania nízky, materiál napučí viac.
Čo je gélovanie?
Gélácia je tvorba gélu zo zmesi polymérov. Tu spôsobujú rozvetvené polyméry vytváranie väzieb medzi vetvami. Toto je typ zosieťovania a vedie k vytvoreniu veľkej polymérnej siete. Počas tohto procesu tvorby siete sa v určitom bode vytvorí jedna makroskopická molekula a tento bod nazývame gélovým bodom. Tu zmes stráca svoju tekutosť a viskozitu. Medzitým sa stáva veľmi veľkým. Bod gélovatenia systému možno ľahko určiť pozorovaním náhlej zmeny viskozity. Po dokončení tvorby tohto nekonečného sieťového materiálu ho môžeme nazvať „gélom“a tento gél sa nerozpúšťa v rozpúšťadle. Gél však môže napučať.
Gél môže vzniknúť dvoma spôsobmi: fyzikálnym spájaním alebo chemickým zosieťovaním. Medzi týmito metódami proces fyzikálnej gelácie zahŕňa fyzikálne väzby medzi molekulami polyméru. Fyzikálne väzby môžu zahŕňať príťažlivé sily, ktoré nie sú chemickými väzbami. Proces chemického zosieťovania však zahŕňa tvorbu kovalentnej väzby medzi molekulami polyméru.
Aký je rozdiel medzi sieťovaním a gélovaním?
Kľúčový rozdiel medzi zosieťovaním a želatináciou je v tom, že zosieťovanie je tvorba iónových alebo kovalentných väzieb medzi polymérnymi reťazcami, zatiaľ čo želatinácia sa týka tvorby gélu. Okrem toho dochádza k zosieťovaniu v dôsledku pridania sieťovacieho činidla, zatiaľ čo k tvorbe gélu dochádza v dôsledku náhlej zmeny viskozity prostredníctvom pridania sieťovacích činidiel. Gélácia je tiež typ zosieťovania.
V infografike nižšie sú uvedené ďalšie rozdiely medzi zosieťovaním a gélovaním.
Zhrnutie – zosieťovanie vs gélovanie
Sieťovanie je bežný proces v polymérnych materiáloch. Gélácia je tiež typ zosieťovania. Špecificky však tvorí skôr gél než jednoduchý zosieťovaný polymérny materiál. Kľúčový rozdiel medzi zosieťovaním a gélovaním je v tom, že zosieťovanie je tvorba iónových alebo kovalentných väzieb medzi polymérnymi reťazcami, zatiaľ čo gélovanie sa týka tvorby gélu.
