МАРК РЕГНЕРУС ДОСЛІДЖЕННЯ: Наскільки відрізняються діти, які виросли в одностатевих союзах
РЕЗОЛЮЦІЯ: Громадського обговорення навчальної програми статевого виховання ЧОМУ ФОНД ОЛЕНИ ПІНЧУК І МОЗ УКРАЇНИ ПРОПАГУЮТЬ "СЕКСУАЛЬНІ УРОКИ" ЕКЗИСТЕНЦІЙНО-ПСИХОЛОГІЧНІ ОСНОВИ ПОРУШЕННЯ СТАТЕВОЇ ІДЕНТИЧНОСТІ ПІДЛІТКІВ Батьківський, громадянський рух в Україні закликає МОН зупинити тотальну сексуалізацію дітей і підлітків Відкрите звернення Міністру освіти й науки України - Гриневич Лілії Михайлівні Представництво українського жіноцтва в ООН: низький рівень культури спілкування в соціальних мережах Гендерна антидискримінаційна експертиза може зробити нас моральними рабами ЛІВИЙ МАРКСИЗМ У НОВИХ ПІДРУЧНИКАХ ДЛЯ ШКОЛЯРІВ ВІДКРИТА ЗАЯВА на підтримку позиції Ганни Турчинової та права кожної людини на свободу думки, світогляду та вираження поглядів
Контакти
Тлумачний словник Авто Автоматизація Архітектура Астрономія Аудит Біологія Будівництво Бухгалтерія Винахідництво Виробництво Військова справа Генетика Географія Геологія Господарство Держава Дім Екологія Економетрика Економіка Електроніка Журналістика та ЗМІ Зв'язок Іноземні мови Інформатика Історія Комп'ютери Креслення Кулінарія Культура Лексикологія Література Логіка Маркетинг Математика Машинобудування Медицина Менеджмент Метали і Зварювання Механіка Мистецтво Музика Населення Освіта Охорона безпеки життя Охорона Праці Педагогіка Політика Право Програмування Промисловість Психологія Радіо Регилия Соціологія Спорт Стандартизація Технології Торгівля Туризм Фізика Фізіологія Філософія Фінанси Хімія Юриспунденкция |
|
|||||||
НАБУХАННЯ ПОЛІМЕРІВПри контакті полімеру з розчинником завжди відбувається його набухання. Набухання - це самовільний процес поглинання низькомолекулярного розчинника ВМС, що супроводжується збільшенням маси і об'єму полімеру (до 10-15-кратного). Набухання часто є початковим етапом розчинення високомолекулярних речовин. Розрізняють обмежене і необмежене набухання. При обмеженому набуханні об'єм і маса полімеру досягають певних значень і подальший контакт полімеру з розчинником не приводить до яких- небудь змін. В результаті обмеженого набухання полімер перетворюється в драглі. При необмеженому набуханні відсутня межа набухання, з часом полімер поглинає все більшу кількість рідини і в результаті набухання переходить в розчинення. Прикладом обмеженого набухання є набухання гуми в бензині, набухання каучуку в цьому ж розчиннику необмежене. На характер набухання впливає температура. Так желатин і агар в холодній воді набухають до певної межі, тобто обмежено, при нагріванні вони набухають необмежено і розчиняються. Причиною набухання є дифузія низькомолекулярного розчинника в ВМС. Між макромолекулами полімеру є невеликі простори, розмір яких приблизно однаковий з розміром молекул розчинника. Завдяки цьому молекули низькомолекулярної рідини досить швидко проникають в простори між макромолекулами, розсуваючи молекулярні ланцюги. Якщо макромолекули гнучкі, то завдяки їх тепловому руху дифузія розчинника полегшується. Полімери з жорсткими молекулярними ланцюгами набухають значно гірше. Таким чином, набухання можна представити як процес одностороннього змішування при якому молекули низькомолекулярної речовини завдяки великій рухливості проникають в простір між молекулами ВМС.
Рис.42. Стадії обмеженого набухання: а – система полімер-розчинник до набухання; б – перша стадія набухання; в – друга стадія набухання; г- друга стадія набухання з частковим розчиненням полімеру.
Для багатьох систем набухання включає не тільки дифузію рідини в полімер, але й сольватацію макромолекул. Зазвичай при взаємодії ВМС з розчинником сольватується не вся макромолекула, а окремі її групи. У полімерів, макромолекули яких складаються з полярних і неполярних груп, сольватуються полярні групи, якщо розчинник полярний. Якщо розчинник неполярний, то сольватуються неполярні групи. В залежності від того, яких груп в полімері більше, він буде набухати в полярному або неполярному розчиннику. Набухання – вибіркове явище, тобто полімер набухає в рідинах, близьких до нього по хімічній будові. Так вуглеводні полімері типу каучуків набухають в неполярних рідинах – бензині, бензолі. Полімери, до складу молекул яких входять полярні групи, наприклад білки, крохмаль, набухають в полярних розчинниках (вода, спирт). Процес набухання можна розбити на дві основні стадії. На І стадії набухання низькомолекулярний розчинник, дифундуючись в високомолекулярну речовину, сольватує його макромолекули. Утворення сольватної оболонки молекули полімеру супроводжується виділенням тепла, тому І стадія набухання характеризується позитивним тепловим ефектом. Теплота набухання залежить від природи полімеру і розчинника. Вона максимальна при набуханні у воді полімерів, які містять велике число полярних груп. При набуханні неполярного полімеру в неполярній рідині тепловий ефект дуже малий. Набухання завжди супроводжується зменшенням об'єму системи. Це пов'язано з орієнтацією молекул ВМС. На II стадії набухання, що протікає без теплового ефекту, а іноді з від'ємним тепловим ефектом (ΔН<0), спостерігається основне збільшення об'єму полімеру. На цій стадії набухання низькомолекулярний розчинник дифундується в полімер і відбувається змішування великих і гнучких макромолекул з молекулами розчинника. В зв'язку з тим, що дифузія, яка характеризує цю стадію одностороння, її іноді називають осмотичною . На II стадії набухання може відбуватися перехід деякого числа макромолекул в низькомолекулярний розчинник. Обмежене набухання закінчується на II стадії, необмежене набухання приводить до розчинення полімеру. Набухання полімеру характеризується ступінню набухання а: а =( т-т0) /т0, де т0 і т – маса полімеру до і після набухання. Степінь набухання а залежить від міцності міжмолекулярних зв'язків в полімері і енергії сольватації. Якщо для лінійного полімеру робота, яку необхідно витратити на розрив слабких ван-дер-ваальсових сил, менша, ніж енергія сольватації, то набухання буде необмеженим. Якщо в полімері є поперечні зв'язки, то енергії сольватації може бути недостатню для їх розриву. Тоді набухання буде обмеженим і тим меншим, чим міцніші міжмолекулярні зв'язки. На степінь обмеженого набухання впливає також температура. Якщо набухання обмежується тільки І стадією, яка є екзотермічним процесом, то степінь набухання а з підвищенням температури зменшується. Друга стадія набухання може бути ендотермічним процесом, тоді а набухання повинна збільшуватися з підвищенням температури. При набуханні ВМС в якому-небудь обмеженому просторі, який перешкоджає збільшенню об'єму, виникає тиск набухання. Цей тиск може стати причиною руйнування ємкостей, заповнених набухаючим матеріалом. При зберіганні і транспортуванні багатьох харчових продуктів таких як зерно, крупа, борошно, необхідно враховувати можливість набухання. Відомий випадок, коли стальний корпус корабля був розірваний набухаючим зерном в трюмі.
Читайте також:
|
||||||||
|