Hva er radikal polymerisasjon?

Ordet polymer betyr mange enheter, og refererer til en kjemisk prosess for å legge en enhet til en annen, til en annen mdash;Og så videre mdash;inntil en kjede av ønsket størrelse er produsert.Noen polymerisasjonsreaksjoner benytter positivt ladede karbonioner, eller karbokasjoner;mens andre bruker negativt ladede karbonatomer, eller karbanioner.Likevel utfører en tredje mekanisme oppgaven med frie radikaler, og prosessen kalles radikal polymerisasjon.Frie radikaler er atomer eller molekylære fragmenter med et reaktivt uparret elektron som kan brukes til å øke størrelsen på et mindre molekyl.Det kreves en initiator for å begynne reaksjonen i frie radikal polymerisasjon.

Generelt er initiatoren et molekyl som har en svak kjemisk binding som deler seg jevnt inn i radikaler, og hvert fragment tar bort et enkelt elektron, i stedet for ett fragment som mottar begge elektronene og detAnnet, ingen.Klorgass (CL ₂ ) utsatt for ultrafiolett lys deles opp i to radikaler, hver notert som CL ∙, med en prikk som representerer det ensomme elektronet.Når denne reaktive radikalen forener seg med et elektrisk nøytralt organisk molekyl, er resultatet en større radikal som kan reagere videre, og så videre.Ytterligere vanlige initiativtakere inkluderer organiske peroksider og mdash;med en - (o - o) - Bond mdash;og Azo-Compounds Mdash;Forbindelser som har en - (n ' n) - binding.

Når reaksjonen er startet, fortsetter forplantningen av reaksjonen, med antall frie radikaler som forblir i det vesentlige konstant.Et eksempel på dette kan sees i den radikale polymerisasjonen av etylengass ved bruk av en organisk peroksydinitiator, R - O - O - R.En liten mengde peroksyd deles inn i komponentradikaler (R - O ∙) og føres inn i etylengass (CH ₂ ' CH ₂ ).De to reagerer, noe som resulterer i tillegg og tilstedeværelsen av en ny art (R - O - CH ₂ –CH ₂ ∙).Dette er i seg selv reaktiv, og angriper et andre etylengassmolekyl for å produsere enda en, større art (R - O - CH ₂ –CH ₂ CH ₂ –CH ₂ ∙);Etter hvert blir reaksjonen stoppet.

Selv om den radikale polymerisasjonsreaksjonen stoppes på et praktisk punkt, er det naturlige prosesser som reduserer antall tilgjengelige deltakere i frie radikaler før det punktet er nådd.En av disse kalles kombinasjon, den utilsiktede sammenføyningen av frie radikaler.I det siterte eksemplet, 2 r - o - ch _{2 2} ∙ → r - o - ch _{2 2} 2 _–ch 2 _{–o - r.En annen bivirkning er uforholdsmessig, der en radikal snapper et hydrogenatom fra en annen radikal, som i R - O - CH} 2 _–CH 2 _{∙ + ∙ CH} 2 _–CH 2 _{–O - R →R - O - CH} 2 _CH 3 _{+ CH} 2 _{' CH - O - R.Den resulterende polymeren, polyetylen, kan skrives - (CH} 2

–CH 2 ) N -.Siden ikke alle produktkjedene i den radikale polymerisasjonsprosessen vil ha samme lengde på tidspunktet for reaksjonsavslutning, kan molekylvekt gis som en gjennomsnittlig molekylvekt eller som en form for molekylvektfordeling.