Признаки растворов

Растворы полимеров.

Сходство и различие растворов высокомолекулярных соединений и коллоидных растворов.

Признаки растворов.

Особенности процесса растворения полимеров.

Термодинамика растворения полимеров.

Факторы, влияющие на растворение и набухание полимеров.

Уравнение состояния полимера в растворе.

Гидродинамические свойства макромолекул в разбавленных растворах.

Фракционирование полимеров.

Сходство и различие растворов высокомолекулярных соединений и коллоидных растворов.

Растворами называют гомогенную систему, состоящую минимум из двух компонентов:

1) растворяемое вещество; 2) растворитель.

Вначале растворы полимеров рассматривали как коллоидные растворы из-за схожести некоторых свойств (растворы макромолекул соизмеримы с размерами коллоидных частиц, эффект Тиндаля, замедленная диффузия, тиксотропия и др.).

Признаки коллоидных растворов:

1) отсутствие средства между компонентами;

2) Принудительное образование;

3) Уменьшение степени дисперсности во времени (коагуляция);

4) Термодинамическая неустойчивость;

5) Агрегативная неустойчивость.

Сходство растворов высокомолекулярных соединений и коллоидных растворов:

1. Величина частиц (от 1 до 100 нм);

2. Наличие двух факторов устойчивости: заряда и водной оболочки;

3. Явление опалесценции;

4. Способность к коагуляции;

5. Способность к диализу;

6. Медленная диффузия;

7. Способность к седиментации;

8. Низкое осмотическое давление.

Отличие растворов высокомолекулярных соединений от коллоидных растворов:

1. В растворах высокомолекулярных соединений частицы- молекулы высокомолекулярных соединений, а не мицеллы;

2. У частиц высокомолекулярных соединений в растворах иной механизм возникновения заряда: диссоциация собственных ионогенных групп, а не адсорбция из растворов потенциально - определяющих ионов, добавленных в избытке.

3. У частиц гидрофильных высокомолекулярных соединений иной механизм образования водной оболочки: наряду с зарядом частицы водная оболочка образуется за счет гидрофильных групп, расположенных на поверхности частицы.

4. Растворы высокомолекулярных соединений более устойчивы (G< 0).

5. Растворы высокомолекулярных соединений образуются самостоятельно (не нужен «стабилизатор»).

6. Растворы высокомолекулярных соединений обратимы.

В.А. Каргин доказал, что растворы полимеров не относятся к золям и являются истинными растворами.

Признаки растворов.

Истинные растворы являются молекулярно-дисперсными системами и в отличие от коллоидных золей удовлетворяют основным критериям истинных растворов:

1. Наличие сродства между компонентами;
2. Самопроизвольность образования;(ΔG=ΔH-TΔS<0);
3. Термодинамическая устойчивость (подчиняется правилу фаз Гиббса).
4. Равновесность;
5. Обратимость;
6. Однофазность;
7. Гомогенность;
8. Агрегативная устойчивость;
9. Увеличение степени дисперсности во времени;
10. Молекулярная и ионная дисперсность.

~CH₂-CH- ~ + HOH↔ ~CH₂-CH- +H⁺

| |

COOH COO^-

акриловая кислота ионная дисперсность

молекулярная дисперсность

1. Постоянство концентрации во времени.

Специфические свойства растворов высокомолекулярных соединений:

1.Способность к набуханию;

2.Способность к желатинированию

3.Наличие аномальной вязкости;

4.Свободное вращение отдельных звеньев полимеров с изменением конформации.

Истинные растворы полимеров не подчиняются (отклоняются) от различных законов растворов, что связано с большой разницей между молекулярной массой полимера и растворителя.