Pek çok anlama gelen polimer kimya, doğal ve beşeri şekilde gelişebilmektedir. Pek çok farklı alanda kullanılması ile birlikte de insanların merak ettiği başlıklardan biri olmuştur. Peki polimer kimya nedir, neyi inceler? Birçok alanda karşılaştığımız polimer kimya hangi maddeleri üretir ve örnekleri nelerdir? Bu yazımızla birlikte insanların polimer kimya ile ilgili merak ettikleri sorulara cevapları sizler için derledik. Buyurun okumaya…
Polimer kimyası, polimerlerin ve makromoleküllerin kimyasal sentezine, yapısına kimyasal ve fiziksel özelliklerine odaklanan bir kimya alt disiplinidir. Bu kimya alt disiplininde kullanılan ilkeler ve yöntemler, organik kimya, analitik kimya ve fiziksel kimya gibi çok çeşitli diğer kimya alt disiplinleri aracılığıyla da uygulanabilmektedir. Kısaca polimerler birçok molekülün kimyasal bağlar ile birbirine bağlanması ile oluşturdukları yüksek molekül ağırlıklı bileşiklerdir. "Poli" Latince bir sözcük olup çok sayıda anlamına gelmektedir. Tarihe bakıldığında organik kimyacılar 19. yüzyılın ortalarında bazı denemeler yapmışlardır ve rastlantısal olarak yüksek molekül ağırlıklı maddeler sentezlemişlerdir. Bu yüzyılın ikinci yarısından itibaren çalımalar çeşitlilik kazanmış ve yeni polimer türleri geliştirilmiştir. Alanın öncüsü olan Alman kimyager Herman Stauding bu alanda yaptığı çalışmalarla 1953 yılında Nobel ödülünü almıştır.
Polimer kimyası, organik kimyanın bir çalışma konusu olup; kompleks molekülleri inceleyen kimya dalıdır. İncelediği alan ise, bu kompleks moleküllerin tepkimeleri, oluşturdukları, neye benzedikleri (fiziksel özellikleri) ile iç yapıları (kimyasal özellikleri) olarak anlatılabilmektedir.
Monomerlerin kimyasal bir reaksiyona girmesi sonucunda polimerler oluşur ve bu işlem doğa içerisinde polimerlerin oluşumu ile sonuçlanır. Günümüzde de kullanılan sentetik polimerler ise beşeridir ve insanlar tarafından yapılmıştır. Bir polimer birçok şekilde tanımlanabilmektedir. Polimerizasyon derecesi, molar kütle dağılımı, taktikliği, kopolimer dağılımı, dallanma derecesi, uç grupları, çapraz bağları, kristalliği ve cam geçiş sıcaklığı ve erime sıcaklığı gibi termal özellikleri gibi tanımlara sahiptir. Çözeltideki polimerler, çözünürlük, viskozite ve jelleşme açısından özel karakteristiklere sahiptir.
Polimer kimyasının çalışma alanını çok yaygındır. Bu denli yaygın olmasının sebebi ise ucuz ve hafif olması, şekillendirilmek için elverişli olması, kimyasal maddelere dayanıklılığının yüksek olması ve mekanik özelliklerinin yeterli olmasıdır. Kaynağına göre polimerler doğal polimerler, yarı sentetik ve sentetik olarak sınıflandırılırlar. Ana zincirinde karbon atomu bulunan polimerlere Organik polimer, zincirinde hiç karbon atomu bulunmayanlara anorganik polimer denir. Gündelik hayatta kullandığımız polimer maddeler, organik polimerlerdir. Evlerde bulunan plastik maddeler, kimliklerin kaplı olduğu PVC maddesi, teflon tavalar polimer maddelerin şekillendirilmesi ile oluşmuştur. Günümüzde kauçuk, boyalar, yapıştırıcı malzemeler ve lifler de polimer maddelere örnek verilmektedir. Kevlar, darbelere karşı yüksek dayanıklılık gösteren ve yüksek sıcaklıklarda mekanik özelliklerini kaybetmeyen bir polimerdir. Kevlardan yapılmış bir halat, aynı kalınlıktaki bir çelik halatın yaklaşık 5 katı yük taşıyabilir. Bu özelliklerinden dolayı; ateşe dayanıklı giysi, dalgıç giysisi, kurşun geçirmez giysi, zırhlı araç gövdesi, uçak kanadı, paraşüt, dağcılık ipleri, fren balatası vb. gereçlerin üretiminde kullanılır.
Polimerleri sentezlemek için çok çeşitli teknikler keşfedilmiştir. Aşağıdaki başlıklar polimerleri sentezlemek için kullanılan tekniklerdendir:
İnorganik Polimer Sentezi
Serbest radikal polimerizasyonu
İyonik polimerizasyon
Polikondensasyon
Polyaddition
Koordinasyon Polimerizasyonu
Biyopolimer Sentezi
Protein Biyosentezi
Hücresiz Protein Sentezi
DNA sentezi
Günümüzde, günlük yaşamın her noktasında farklı farklı birçok polimer kullanılmaktadır. Polimer maddelerin bu kadar çok kullanılması yanında kullanım dışı kalan polimerlerin geri dönüşümle tekrar kullanıma kazandırılması gerekir. Bu geri dönüşüm sayesinde, ham madde ihtiyacı azalır. Polimerlerin dönüştürülmesi aynı zamanda çevreyi kirletmemesi ve doğanın korunması açısından da önemli bir yerde durmaktadır. Enerji tasarrufunun da sağlanması sebebiyle, iklim krizlerinin de önüne geçilmiş olur. Ayrıca milli servet korunmuş olur. Polimerlere örnek olan plastik malzemelerin üzerinde geri dönüşüm simgeleri vardır ve ayrı kodlar verilmesiyle birlikte polimerlerin geri dönüşümü kolaylaştırılmıştır.
