Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Молекуляро-агрегативный механизм адсорбции полимеров




 

Адсорбция полимеров из растворов, в которых образуются агрегаты макромолекул, на поверхность адсорбента происходит преимущественно агрегатами. Они менее «растворимы» по сравнению с неагрегированными молекулами. Действительно, в растворе над адсорбентом после установления адсорбционного равновесия агрегаты отсутствуют (все на поверхности). Для установления равновесия между агрегированными и неагрегированными молекулами требуется время. С течением времени в растворе устанавливается равновесная концентрация агрегатов, отвечающая данной концентрации раствора. Эти результаты подтверждают переход агрегатов на поверхность и объясняют основные особенности адсорбции из концентрированных растворов (большие величины адсорбции, наличие максимумов на изотермах адсорбции).

Уменьшение адсорбции после максимума может быть объяснено «усилением» степени структурированности раствора и возникновением в растворе сплошной пространственной сетки макромолекул, затрудняющей и далее препятствующей переходу макромолекул из объема раствора на поверхность адсорбента.

Таким механизмом можно объяснить полное прекращение адсорбции из растворов, концентрация которых превышает критическую.

С ростом концентрации раствора число молекул увеличивается в растворе быстрее, чем агрегатов и соответственно уменьшается константа агрегации. Таким образом на адсорбцию агрегатов накладывается адсорбция изолированных макромолекул, конформация которых отличается от таковой в разбавленных растворах вследствие эффекта перекрывания клубков.

Особенности адсорбции полимеров, наиболее ярко проявляющиеся при молекулярно-агрегатном механизме адсорбции, приводят к тому, что:

- при каждой концентрации раствора над адсорбентом устанавливается новое равновесие между агрегированными и свободными макромолекулами;

- каждой точке изотермы соответствует определенная структура адсорбируемых поверхностью частиц (от изолированных клубков до их агрегатов) и разное распределение тех и других на поверхности в зависимости от концентрации.

В этом случае (в отличие от НМС) форма изотермы и величина адсорбции должны зависеть от соотношения адсорбент-раствор. При таком равновесии на поверхности адсорбируются одновременно как изолированные макромолекулы, так и их агрегаты.

Если при адсорбции НМС из растворов, когда их молекулы имеют постоянную форму и состав, то при адсорбции ВМС в зависимости от концентрации раствора происходит непрерывное изменение конформаций макромолекул и степени их агрегации. Фактически при каждой концентрации раствора, т.е. для каждой точки изотермы адсорбции наблюдаются разные структуры сорбируемых частиц и различное соотношение между ними в растворе.

Структура адсорбируемых частиц полимера оказывает влияние на структуру адсорбционного слоя, на структуру адсорбционных слоев при адсорбции из растворов различной концентрации.

В случае, когда действует молекулярно-агрегативный механизм адсорбции, свойства и толщина адсорбционных слоев будут определяться структурой и размерами агрегатов. В этом случае толщина адсорбционного слоя составляет примерно 1-8 мкм. При адсорбции из разбавленных растворов эта величина адсорбционного слоя составляет примерно 0,1 мкм. При молекулярно-адсорбционном механизме адсорбции доля сегментов макромолекул, входящих в агрегат и непосредственно взаимодействующих с поверхностью адсорбента должна быть невелика и значительно меньше по сравнению с долей связанных сегментов м.молекул, адсорбированных из разбавленных растворов.

В разбавленных растворах величина Р (доля связанных сегментов) монотонно уменьшается с увеличением концентрации раствора.

При адсорбции из концентрированных растворов Р с ростом концентрации уменьшается, но не монотонно, в зависимости от качества растворителя.

Переход агрегатов на поверхность способствует увеличению адсорбции, но при этом степень связывания с поверхностью значительно меньше, что приводит к образованию не прочной их связи с поверхностью. Степень связывания агрегатов молекул полимера с поверхностью зависит от:

- степени покрытия поверхности;

- структуры раствора, концентрации;

- качества растворителя.

Проведенные исследования показали, что при адсорбции ВМС из концентрированных растворов на поверхность адсорбента переходят агрегаты макромолекул с образованием толстых слоев их толщина больше, чем монослой. Изменение характера агрегирования макромолекул в зависимости от концентраций раствора полимера существенно отражается на структуре адсорбционных слоев, полученных из растворов различных концентраций полимера.




Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2014-01-15; Просмотров: 863; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.011 сек.