Nyckelskillnaden mellan fysisk och kemisk tvärbindning är att fysiska tvärbindningar sker genom svaga interaktioner medan kemiska tvärbindningar bildas genom kovalent bindning.
Tvärlänkbildning är bindningen av en polymerkedja till en annan. Denna länk kan bildas på ett av två sätt: fysikalisk och kemisk metod som involverar jonbindningar respektive kovalenta bindningar.
Vad är fysisk korslänkning?
Fysisk tvärbindning är bildandet av en bindning mellan polymerkedjor genom svaga interaktioner. Oftast tenderar dessa interaktioner att vara jonbindningar. T.ex. natriumalginatgeler bildar jonbindningar vid exponering för kalciumjoner. Denna tvärbindning involverar bryggbildning mellan alginatkedjor. Ett annat vanligt exempel inkluderar tillsatsen av borax till polyvinylalkohol, som bildar vätebindningar (svaga interaktionskrafter) mellan borsyra och alkoholgrupperna i polymeren. Några exempel på ämnen som kan genomgå fysisk tvärbindning inkluderar gelatin, kollagen, agaros och agar-agar.
Fysiska tvärlänkar är i allmänhet inte jämförelsevis stabila mekaniskt och termiskt. Det finns en klass av polymerer som kallas termoplastiska elastomerer som tenderar att förlita sig på fysisk tvärbindning i sin mikrostruktur. Denna tvärbindning ger materialet stabilitet, så de är allmänt användbara i icke-däcktillämpningar, t.ex. snöskoterspår och katetrar för medicinskt bruk. Detta beror på att den fysiska tvärbindningen ofta är reversibel, och vi kan reformera den genom applicering av värme.
Vad är kemisk tvärlänkning?
Kemisk tvärbindning är bildandet av en bindning mellan polymerkedjor genom kovalenta kemiska bindningar. Dessa tvärbindningar bildas av kemiska reaktioner som kan initieras genom värme, tryck, förändring i pH eller bestrålning.
Som ett exempel inträffar kemisk tvärbindning när ett opolymeriserat eller delvis polymeriserat harts blandas med specifika kemikalier som kallas tvärbindningsreagens. Detta resulterar i en kemisk reaktion som bildar tvärbindningarna. Dessutom kan vi inducera denna tvärbindning i material som vanligtvis är termoplastiska. Det är genom exponering för en strålningskälla som exponering för elektronstråle, gammastrålning eller ultraviolett strålning. T.ex. vi kan använda en elektronstrålebehandling för tvärbindning av C-typen av tvärbunden polyeten.
Figur 01: Struktur av vulkaniserat gummi
Vulkanisering är en annan typ av tvärbindning som är en kemisk process. Det kan byta gummi till det hårda, tåliga materialet som förknippas med bil- och cykeldäck. Detta steg kallas svavelhärdning. Det är en långsam process som kan accelereras med acceleratorer.
Vad är skillnaden mellan fysisk och kemisk korslänkning?
Inom kemi och biokemi är tvärbindning processen för bildning av bindningar mellan polymerkedjor. Den viktigaste skillnaden mellan fysisk och kemisk tvärbindning är att fysiska tvärbindningar sker genom svaga interaktioner medan kemiska tvärbindningar bildas genom kovalent bindning. Dessutom genomgår termoplastiska elastomerer fysisk tvärbindning medan värmehärdande polymerer genomgår kemisk tvärbindning. Dessutom har fysisk tvärbindning låg hållbarhet medan kemisk tvärbindning har hög hållbarhet. En annan skillnad mellan fysisk och kemisk tvärbindning är att fysisk tvärbindning är svagare än kemisk tvärbindning.
Infografiken nedan listar skillnaderna mellan fysisk och kemisk tvärbindning i tabellform.
Sammanfattning – Fysisk kontra kemisk korslänkning
Termen tvärbindning är vanlig inom kemi och biologi. Den viktigaste skillnaden mellan fysisk och kemisk tvärbindning är att fysiska tvärbindningar sker genom svaga interaktioner medan kemiska tvärbindningar bildas genom kovalent bindning.
