Высокомолекулярные вещества и методы их получения

Методы разрушения эмульсии.

Для разрушения эмульсии используют методы диэмульгирования. Оно может быть достигнуто:

1) Химическим разрушением эмульгаторов (защитных пленок) соответственными веществами. Например: разрушение эмульсии молока при помощи при определении его жирности.

2) Физические методы: взбивание, центрифугирование, фильтрование.

3) Термическим разрушением – расслоение эмульсии при нагревании. Уменьшение адсорбции эмульгатора и увеличение числа столкновения капель, что приводит к слипанию.

Практическое значение эмульсии. Эмульгирование в жизни человека – молоко, кефир, масло.

Эмульгирование имеет важное значение в кулинарии, чем выше эмульсия, тем лучше усваивается продукт.

Однако, большая степень раздробленности (дисперсность) кроме положительной роли играет и отрицательную. Большая поверхность приводит к ускорению процессов окисления прогорания жиров под действием света и кислорода.

В медицине эмульсии типа м/в как правило принимают вовнутрь, а эмульсии в/м (мази,кремы) – для наружного применения.

Существует класс соединений так называемые высокомолекулярные соединения (ВМС) или полимеры. В достаточно разбавленных растворах ВМС представляет собой однофазную гомогенную систему, однако эти растворы обладают свойствами мелкодисперсных систем: малое осмотическое давление, малая диффузия, способность к диализу, светорассеяние. В связи с этим в описание их свойств, как правило, включают в курс коллоидной химии, т.к. они обладают целым рядом свойств одинаковых с коллоидными системами.

ВМС называются такие вещества, молекулы (макромолекулы) которых состоят из нескольких (1000 или более) атомов. Обычно молекулярный вес более 100000. Молекулы полимеров построены путем повторения одних и тех же групп. По происхождению ВМС подразделяются на природные, искусственные и синтетические. К числу природных относятся белки, крахмал, клетчатка (желатин, натуральный каучук). Искусственные ВМС называют природные ВМС, подвергая химической обработке. Искуственные полимеры получают в виде производных целлюлозы: нитроцеллюлозы, ацетилцеллюлозы.

Синтетические ВМС – полимеры получают химическим синтезом низкомолекулярных веществ – полиэтилен, капрон, синтетический каучук.

Синтетические методы получения полимера разделяют на 2 важные группы: метод полимеризации и метод поликонденсации.

Полимеризацией называется реакция соединения молекул, протекающая без побочных продуктов. N – степень полимеризации. – структурная единица полимера. Степенью полимеризации N называется число структурных единиц, содержащихся в одной макромолекуле.

Полимеризация – самопроизвольный экзотермический процесс, протекающий с уменьшением энтропии. ∆G < 0, ∆ H<0.

Полимеризация протекает очень медленно, поэтому ее проводят при повышенной температуре в присутствии катализаторов и повышенном давлении, но главным фактором полимеризации является строение молекулы мономера. В реакцию полимеризации могут вступать не предельные (ненасыщенные) соединения, молекулы которых содержат двойные и тройные связи.

Поликонденсация – реакция образования полимеров, протекающая с выделением побочных продуктов. Исходные соединения должны содержать две или более функциональные группы. При конденсации рост цепи происходит постепенно: сначала взаимодействуют между собой исходные молекулы, затем образованные соединения поочередно взаимодействуют с молекулами тех же полимеров, образуя в итоге полимерное соединение.

Фенолформодельгидные смолы – далее полученное соединение взаимодействует с фенолом – затем полученное соединение взаимодействует с формадельгидом.

При конденсации, в отличии от полимеризации, элементные составы полимеров и исходных веществ не совпадают, поскольку высокомолекулярными полимерами образуются низкомолекулярные. Поликонденсация протекает по ступенчатому механизму, при этом промежуточные продукты являются стабильными, т.е. поликонденсация может остановиться на любой стадии.

В зависимости от степени поликонденсации получают различные физические свойства полимеров: при n<10, как правило, получают жидкости, используя как смазочный материал. При более высоких степенях полимеризации вещества имеют характер смол – изоляционные материалы.

Растворы ВМ веществ представляют собой истинные растворы, термодинамически устойчивы и не нуждаются в стабилизаторе.

Отдельные молекулы полимеров имеют относительно большие размеры. Причины, стабилизирующие растворы ВМС с коллоидными системами:

1) В ряде растворителей соединения содержат молекулы (или агрегаты молекул), свернутые в компактный клубок с явно выраженной межфазной поверхностью.

2) В концентрированных растворах ВМС возникают достаточно большые ассоциаты макромолекул, которые также можно рассматривать как вторую фазу.

3) Растворы ВМС, благодаря большим размерам их молекул, обладают рядом свойств золей: дисперсность, диффузия, способность рассеивать свет, седиментация, что позволяет рассматривать многие проблемы одновременно и для коллоидных растворов и для растворов ВМС.

Дата добавления: 2013-12-12