2015-06-14
3279
Лекция «Растворы ВМС»
1. Характеристика растворов ВМС.
2. Термодинамика растворения биополимеров.
3. Набухание и растворение. Степень набухания.
4. Осмотическое давление растворов ВМС. Гидродинамические свойства макромолекул в растворах.
5. Вязкость разбавленных растворов: основы теории вязкости, особенности вязкости растворов полимеров, приведенная и характеристическая вязкости.
6. Связь характеристической вязкости с молекулярной массой (уравнение Марка-Хаувинка-Куна).
Характеристика растворов ВМС
До середины 30-х гг. XIX в. существовали различные точки зрения на природу растворов ВМС. Одни исследователи считали, что растворы ВМС - истинные растворы, другие утверждали, что они являются типичными коллоидами, т.е. дисперсными системами. Разногласия объяснялись тем, что ВМС обладают свойствами не только истинных растворов (самопроизвольность образования раствора, его термодинамическая устойчивость, молекулярная дисперсность, гомогенность), но и свойствами коллоидных растворов (неспособность молекул полимера проникать через полупроницаемую мембрану, низкое осмотическое давление, малые скорости диффузии молекул, светорассеяние).
|
|
|
Когда прояснился вопрос о размерах молекул ВМС, разногласия были исчерпаны. Оказалось, что свойства растворов ВМС, общие с коллоидными растворами, обусловлены соизмеримостью молекул полимеров и коллоидных частиц. Полимеры, подобно низкомолекулярным веществам, в зависимости от условий получения раствора (природа полимера и растворителя, температура и др.) могут образовывать как коллоидные, так и истинные растворы. В связи с этим принято говорить о коллоидном или истинном состоянии вещества в растворе.
Рассмотрим только растворы полимеров молекулярного типа.
Вследствие больших размеров молекул и особенностей их строения, растворы ВМС обладают рядом специфических свойств:
1. Равновесные процессы в растворах ВМС устанавливаются медленно.
2.Процессу растворения ВМС, как правило, предшествует процесс набухания.
3. Растворы полимеров не подчиняются законам идеальных растворов, т.е. законам Рауля и Вант-Гоффа.
4. При течении растворов полимеров возникает анизотропия свойств (неодинаковые физические свойства раствора в разных направлениях) за счет ориентации молекул в направлении течения.
5. Высокая вязкость растворов ВМС.
6. Молекулы полимеров благодаря большим размерам проявляют склонность к ассоциации в растворах. Время жизни ассоциатов полимеров более длительное, чем ассоциатов низкомолекулярных веществ.
