double arrow

Свойства растворов ВМС

Растворение ВМС является самопроизвольным процессом и приводит к уменьшению свободной энергии системы. Поэтому растворы ВМС являются термодинамически устойчивыми и не требуют присутствия стабилизаторов. Более того, растворы ВМС сами часто используются как стабилизаторы.

I. Осмотическое давление растворов ВМС ниже, чем истинных растворов и может быть рассчитано по уравнению

,

где с – массовая концентрация полимера;

М – средняя молекулярная масса полимера;

b – коэффициент, описывающий межмолекулярные взаимодействия.

,

таким образом, если экспериментальные данные представить в координатах
p/с = f(с), можно определить среднюю молекулярную массу растворенного вещества. Данный метод является одним из самых точных и распространенных методов определения молекулярной массы ВМС.

II. Вязкость растворов ВМС.

Вязкость дисперсных систем описывается уравнением Эйнштейна

,

где η и η0 – вязкость раствора и растворителя; ηуд – удельная вязкость.

Растворы ВМС обладают высокой вязкостью даже при низких концентрациях. Связано это с наличием в системе длинных гибких макромолекул. Вязкость в жидкости можно определить как сопротивление жидкости передвижению одного её слоя относительно другого. Громадные вытянутые макромолекулы увеличивают силу трения между слоями, и, следовательно, оказывают относительно большее сопротивление потоку, чем это следует из уравнения Эйнштейна. Вязкость растворов ВМС зависит не только от концентрации полимера, природы растворителя и температуры, но и от размеров молекул, их конформационных состояний, а также от условий измерения.

Для характеристики вязкости сильно разбавленных растворов полимеров, в которых макромолекулы не взаимодействуют друг с другом, Штаудингером предложено уравнение

,

где K – константа, имеющая определенное значение для каждого полимергомологического ряда (полимеров, отличающихся только молекулярной массой); М – молекулярная масса полимера; с – концентрация раствора, выраженная в «основных молях» на дм3. «Основной моль» равен молекулярной массе мономера, из которого построена макромолекула.

Уравнение Штаудингера лежит в основе метода определения молекулярной массы полимеров, но применим только к веществам с молекулярной массой не боле 80000.


Сейчас читают про: