Плотность упаковки молекул

Одним из важнейших принципов кристаллохимии является принцип плотнейшей упаковки, согласно которому наиболее вероятной и, следовательно, наиболее устойчивой структуре соответствует плотная укладка ионов, атомов или молекулой в кристалле. При этом остается наименьшее по объему свободное пространство между этими частицами. Как и низкомолекулярные органические вещества, полимеры подчиняются принципу плотной упаковки, и в кристаллической решетки макромолекулы должны быть уложены как можно плотнее. Существует несколько возможностей образования плотной упаковки полимерных цепей.

Первая – это кристаллическая структура, построенная по принципу плотной упаковки шаров. Такие кристаллические образования наблюдаются у глобулярных белков, глобулы которых остаются устойчивыми даже при непосредственном контакте друг с другом. Возможность образования кристаллической структуры при этом обусловлена одинаковым размером всех шаров, что связано с мономолекулярностью природных высокомолекулярных соединений.

Вторая возможность образования плотной упаковки – это упаковка спиралевидных макромолекул. В этом случае выпуклость одной спирали входит во впадину другой.

Третья возможность – это упаковка длинных распрямленных цепей, характерная для полиамидов, полиуретанов и др. В этом случае существенна конфигурация цепи: боковые заместители не должны препятствовать правильной укладке соседних цепей. При наличии больших разветвлений кристаллизация затруднена. Однако достаточно длинные заместители в гребнеобразных полимерах сами могут образовывать ориентационный, жидкокристаллический порядок.

Наконец, имеется еще одна возможность кристаллизации полимера, когда длинные макромолекулы складываются и образуют монокристаллы.

Список литературы

1. Тагер А.А. Физико-химия полимеров. Издательство “Химия”.М., 1968 г. 536 с.

2. Тагер А.А. Физико-химия полимеров. 3-е изд., переработанное. М., “Химия”, 1978-544с.

3. Шур А.М. Выокомолекулярные соединения: Учебник для ун-тов.- 3-е изд., перераб. и доп.-Высш. школа, 1981.-656 с.,ил.

4. Кулезнев В.Н., Шершнев В.А. Химия и физика полимеров: Учеб. для хим.-технол. вузов-М.: Высш. шк., 1988.-312с.:ил.

5. Перепечко И.И. Введение в физику полимеров.-М.:Химия, 1978.-312 с., ил.

6. Бартенев Г.М., Зеленев Ю.В. Курс физики полимеров. Л., “Химия”, 1976. 288 с.

7. Практикум по химии и физике полимеров. Учебн. Изд. Н.И.Аввакумова, Л.А. Бударина и др. под ред.В.Ф.Курешнова.-3-е изд., перераб. и доп.-М.: Химия, 1995.-256 с. ил.