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)

Набухание и растворение ВМС




Растворение высокомолекулярных соединений представляет собой весьма своеобразный процесс, отличающийся от растворения низкомолекулярных веществ. При растворении низкомолекулярных веществ происходит взаимное смешение растворителя и растворенного вещества, близких по размерам молекул и по скорости диффузии. При растворении высокомолекулярных соединений обычно вначале происходит набухание, т. е. проникновение небольших и подвижных молекул растворителя в полимер. Молекулы растворителя раздвигают макромолекулы, ослабляя связи между ними и облегчая им тем самым переход в раствор. При растворении полимера можно выделить четыре стадии существования системы (рис.). В исходном состоянии система состоит из двух индивидуальных веществ: растворителя и полимера (I). Далее происходит набухание полимера и образование студнеобразного раствора низкомолекулярного растворителя в полимере Ж12, погруженного в чистый растворитель Ж1 (II). Таким образом, на начальном этапе происходит набухание, т. е. одностороннее растворение. В дальнейшем вследствие увеличения расстояния между макромолекулами и ослабления связей между ними происходит отрыв макромолекул от полимера и переход их в растворитель. Образуется два раствора: жидкий — полимера в растворителе — Ж12 и студнеобразный — растворителя в полимере — Ж2Ж1 (III). Процесс набухания может прекратиться на стадиях II и III. В этом случае говорят об ограниченном набухании. В пределе наблюдается равномерное распределение молекул высокомолекулярного вещества по всему объему низкомолекулярного растворителя с образованием истинного раствора (IV). В этом случае говорят о неограниченном набухании.

Способность полимеров к набуханию в различных растворителях измеряется степенью набухания. Величина— это отношение массы поглощенной низкомолекулярной жидкости к массе исходного полимера: = где m0 и m — масса полимера до и после набухания. Часто о набухании судят не по привесу, а по увеличению объема образца. Набухание может быть неограниченным, ограниченным и частично ограниченным. Нередко ограниченное набухание при нагревании переходит в неограниченное (например, желатина в воде набухает ограниченно до 30°С и неограниченно при более высоких температурах). Степень и скорость набухания зависят от сродства полимера к данному растворителю и от формы и строения его макромолекул. Неполярные полимеры, имеющие гибкие макромолекулы, неограниченно растворяются в неполярных жидкостях (например, каучук в углеводородах). При наличии поперечных связей полимеры набухают ограниченно (резина — вулканизированный каучук -— в тех же углеводородах). Если поперечных связей много (эбонит, каучук с очень разветвленной пространственной сеткой), набухание вообще не происходит. Сильно полярные полимеры с жесткими цепями (целлюлоза) с неполярными жидкостями вообще не взаимодействуют, а в полярных только ограниченно набухают. Соединения, макромолекулы которых имеют глобулярное строение, растворяются без набухания. Если набухший полимер поместить в объем, ограниченный жесткими стенками, то этот полимер оказывает на стенки значительное давление, называемое давлением набухания. Величина давления набухания оказывается максимальной на начальных стадиях процесса и может достигать десятков мегапаскалей.

 




Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2014-01-03; Просмотров: 503; 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: 0.01 сек.