พอลิเมอร์ (Polymer) คือ สารประกอบที่มีโมเลกุลขนาดใหญ่และมีมวลโมเลกุลมาก ประกอบด้วยหน่วยเล็ก ๆ ของสารที่อาจจะเหมือนกันหรือต่างกันมาเชื่อมต่อกันด้วยพันธะโคเวเลนต์ ซึ่งหน่วยเล็ก ๆ ของสารในพอลิเมอร์นั้นเรียกว่า มอนอเมอร์ (Monomer)
ชนิดของพอลิเมอร์
พอลิเมอร์สามารถแบ่งออกเป็น 2 ประเภทหลัก ๆ ตามแหล่งกำเนิดของมอนอเมอร์ ดังนี้
- พอลิเมอร์ธรรมชาติ (Natural polymer) เป็นพอลิเมอร์ที่พบในธรรมชาติ ตัวอย่างเช่น เซลลูโลส โปรตีน ยางธรรมชาติ
- พอลิเมอร์สังเคราะห์ (Synthetic polymer) เป็นพอลิเมอร์ที่สังเคราะห์ขึ้นจากมอนอเมอร์ ตัวอย่างเช่น พลาสติก ยางสังเคราะห์ เส้นใยสังเคราะห์
การเกิดพอลิเมอร์
พอลิเมอร์สามารถเกิดขึ้นได้จากการรวมตัวของมอนอเมอร์เข้าด้วยกัน โดยปฏิกิริยาการเกิดพอลิเมอร์มีหลายประเภท ดังนี้
- ปฏิกิริยาพอลิเมอไรเซชัน (Polymerization reaction) เป็นปฏิกิริยาที่มอนอเมอร์หลายตัวมาเชื่อมต่อกันด้วยพันธะโคเวเลนต์แบบเดียวกัน ปฏิกิริยานี้แบ่งออกเป็น 2 ประเภทหลัก ๆ ดังนี้
- พอลิเมอไรเซชันแบบควบแน่น (Condensation polymerization) เป็นปฏิกิริยาที่มอนอเมอร์มาเชื่อมต่อกันด้วยพันธะโคเวเลนต์แบบเดียวกัน และเกิดผลิตภัณฑ์ควบแน่นออกมา เช่น น้ำ กรด เบส
- พอลิเมอไรเซชันแบบเปิดโซ่ (Addition polymerization) เป็นปฏิกิริยาที่มอนอเมอร์มาเชื่อมต่อกันด้วยพันธะโคเวเลนต์แบบเดียวกัน โดยไม่มีการเกิดผลิตภัณฑ์ควบแน่นออกมา
สมบัติของพอลิเมอร์
พอลิเมอร์มีสมบัติหลายประการ ดังนี้
- สมบัติทางกายภาพ เช่น ความแข็งแรง ความยืดหยุ่น การนำความร้อน การนำไฟฟ้า
- สมบัติทางเคมี เช่น ความทนทานต่อสารเคมี ความสามารถในการทนความร้อน
- สมบัติทางชีวภาพ เช่น ความสามารถในการย่อยสลายทางชีวภาพ
การนำพอลิเมอร์ไปใช้
พอลิเมอร์มีการนำไปใช้อย่างหลากหลาย เช่น
- พลาสติก เช่น พลาสติกโพลิเอทิลีน พลาสติกโพลีสไตรีน พลาสติกโพลีไวนิลคลอไรด์
- ยาง เช่น ยางธรรมชาติ ยางสังเคราะห์
- เส้นใย เช่น เส้นใยโพลีเอสเตอร์ เส้นใยไนลอน
- วัสดุก่อสร้าง เช่น ปูนซีเมนต์ คอนกรีต
- อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ เช่น วงจรพิมพ์ แผงวงจร
- อุปกรณ์ทางการแพทย์ เช่น อุปกรณ์ทางการแพทย์แบบใช้แล้วทิ้ง
สรุป
พอลิเมอร์เป็นสารประกอบที่มีโมเลกุลขนาดใหญ่และมีมวลโมเลกุลมาก ประกอบด้วยหน่วยเล็ก ๆ ของสารที่อาจจะเหมือนกันหรือต่างกันมาเชื่อมต่อกันด้วยพันธะโคเวเลนต์
พอลิเมอร์สามารถแบ่งออกเป็น 2 ประเภทหลัก ๆ ตามแหล่งกำเนิดของมอนอเมอร์ ดังนี้
- พอลิเมอร์ธรรมชาติ เป็นพอลิเมอร์ที่พบในธรรมชาติ
- พอลิเมอร์สังเคราะห์ เป็นพอลิเมอร์ที่สังเคราะห์ขึ้นจากมอนอเมอร์
พอลิเมอร์สามารถเกิดขึ้นได้จากการรวมตัวของมอนอเมอร์เข้าด้วยกัน โดยปฏิกิริยาการเกิดพอลิเมอร์มีหลายประเภท
พอลิเมอร์มีสมบัติหลายประการ ดังนี้
- สมบัติทางกายภาพ
- สมบัติทางเคมี
- สมบัติทางชีวภาพ
พอลิเมอร์มีการนำไปใช้อย่างหลากหลาย เช่น พลาสติก ยาง เส้นใย วัสดุก่อสร้าง อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ อุปกรณ์ทางการแพทย์
ตัวอย่างข้อสอบ
- พลาสติกชนิดใดที่สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้
(1) พลาสติกโพลิเอทิลีน
(2) พลาสติกโพลีสไตรีน
(3) พลาสติกโพลีไวนิลคลอไรด์
(4) พลาสติกพีวีซี
(5) พลาสติกพีวีซี
คำตอบ (1)
- ยางชนิดใดที่ทนต่อความร้อนได้ดี
(1) ยางธรรมชาติ
(2) ยางสังเคราะห์
(3) ยางพารา
(4) ยางรถยนต์
(5) ยางใน
คำตอบ (2)
- เส้นใยชนิดใดที่ทนต่อกรดด่างได้ดี
(1) เส้นใยโพลีเอสเตอร์
(2) เส้นใยไนลอน
(3) เส้นใยอะคริลิก
(4) เส้นใยเรยอน
(5) เส้นใยไหม
คำตอบ (1)
- วัสดุก่อสร้างชนิดใดที่ทนต่อแรงกระแทกได้ดี