Nøgleforskellen mellem fysisk og kemisk tværbinding er, at fysiske tværbindinger opstår gennem svage interaktioner, hvorimod kemiske tværbindinger dannes gennem kovalent binding.
Tværbindingsdannelse er bindingen af en polymerkæde til en anden. Denne forbindelse kan dannes på en af to måder: fysisk og kemisk metode, som involverer henholdsvis ionbindinger og kovalente bindinger.
Hvad er fysisk krydskobling?
Fysisk tværbinding er dannelsen af en binding mellem polymerkæder gennem svage interaktioner. De fleste gange har disse interaktioner en tendens til at være ionbindinger. For eksempel. natriumalginatgeler danner ionbindinger ved eksponering for calciumioner. Denne tværbinding involverer brodannelse mellem alginatkæder. Et andet almindeligt eksempel omfatter tilsætning af borax til polyvinylalkohol, som danner hydrogenbindinger (svage interaktionskræfter) mellem borsyre og alkoholgrupperne i polymeren. Nogle eksempler på stoffer, der kan gennemgå fysisk tværbinding, omfatter gelatine, kollagen, agarose og agar-agar.
Generelt er fysiske krydsforbindelser ikke forholdsvis stabile mekanisk og termisk. Der er en klasse af polymerer kendt som termoplastiske elastomerer, der har tendens til at stole på fysisk tværbinding i deres mikrostruktur. Denne tværbinding giver materialet stabilitet, så de er meget anvendelige i ikke-dækapplikationer, f.eks. snescooterbaner og katetre til medicinsk brug. Dette skyldes, at den fysiske tværbinding ofte er reversibel, og vi kan reformere den gennem tilførsel af varme.
Hvad er kemisk krydsbinding?
Kemisk tværbinding er dannelsen af en binding mellem polymerkæder gennem kovalente kemiske bindinger. Disse tværbindinger dannes ved kemiske reaktioner, der kan initieres gennem varme, tryk, ændring i pH eller bestråling.
Kemisk tværbinding forekommer som et eksempel, når en upolymeriseret eller delvis polymeriseret harpiks blandes med specifikke kemikalier kaldet tværbindingsreagenser. Dette resulterer i en kemisk reaktion, der danner tværbindingerne. Desuden kan vi inducere denne tværbinding i materialer, der norm alt er termoplastiske. Det er gennem eksponering for en strålingskilde, såsom en elektronstråleeksponering, gammastråling eller ultraviolet stråling. For eksempel. vi kan bruge en elektronstrålebehandling til tværbinding af C-typen af tværbundet polyethylen.
Figur 01: Struktur af vulkaniseret gummi
Vulkanisering er en anden type tværbinding, som er en kemisk proces. Det kan ændre gummi til det hårde, slidstærke materiale, der er forbundet med bil- og cykeldæk. Dette trin kaldes svovlhærdning. Det er en langsom proces, der kan accelereres ved hjælp af acceleratorer.
Hvad er forskellen mellem fysisk og kemisk krydsbinding?
I kemi og biokemi er tværbinding processen med dannelse af bindinger mellem polymerkæder. Den vigtigste forskel mellem fysisk og kemisk tværbinding er, at fysiske tværbindinger forekommer gennem svage interaktioner, mens kemiske tværbindinger dannes gennem kovalent binding. Desuden gennemgår termoplastiske elastomerer fysisk tværbinding, mens termohærdende polymerer gennemgår kemisk tværbinding. Derudover har fysisk tværbinding lav holdbarhed, mens kemisk tværbinding har høj holdbarhed. En anden forskel mellem fysisk og kemisk tværbinding er, at fysisk tværbinding er svagere end kemisk tværbinding.
Nedenstående infografik viser forskellene mellem fysisk og kemisk tværbinding i tabelform.
Opsummering – fysisk vs kemisk krydsbinding
Udtrykket tværbinding er almindeligt inden for kemi og biologi. Den vigtigste forskel mellem fysisk og kemisk tværbinding er, at fysiske tværbindinger opstår gennem svage interaktioner, hvorimod kemiske tværbindinger dannes gennem kovalent binding.
