химический каталог




Физика полимеров

Автор Г.М.Бартенев, С.Я.Френкель

сло частиц (применительно к полимерам — звеньев макромолекулы) конечно, но все же достаточно велико, чтобы они составляли ансамбль, описываемый в терминах статистической механики. Макромолекулы со степенью полимеризации порядка 100 * и выше соответствуют такой возможности. То же, что звенья полимерной цепи связаны кова-лентными связями, как мы убедились при сопоставлении кон-формаций макромолекул с состояниями обычных веществ, решающего значения не имеет.

Особенность малых систем — размазывание фазовых переходов по шкале температур: фазовые переходы первого рода становятся похожими на переходы второго рода. Поэтому переходы между конформациями макромолекул всегда размазаны, что составляет одну из причин характерного для полимеров размазывания макроскопических фазовых переходов, на других причинах мы остановимся позднее.

* Средн специалистов бытует фраза: «Статистика начинается с 30».

Рассмотрим теперь подробнее специфику применения термодинамики к полимерным системам. При рассмотрении кристаллизации аморфного полимера мы использовали обычное утверждение, что при каждой температуре реализуется состояние с наименьшей энергией Гиббса. Это положение даже для низкомолекулярных веществ не бесспорно. Как хорошо известно, при переходе жидкость — газ выше точки кипения может существовать перегретая жидкость, а ниже точки росы — переохлажденный газ (пар). На рис. 5 эта ситуация иллюстрирована с помощью фазовой диаграммы.

Рис. 5. Зависимость гиббсовои энергии от температуры при переходе газ— Q жидкость:

1 — жидкость \АВ — перегретая жидкость); 2—газ (СА— перегретый пар); Т\ — температура кипения (при нагревании) или точка росы (при охлаждении); Т% — температура кипения перегретой жидкости; Tj — точка росы переохлажденного пара

Состояния, которым отвечают участки А — В и С — Л, являются метаста-бильными. Существование их связано с тем, что переход из одного состояния в другое может проходить через промежуточные, обладающие большей гиббсовои энергией, чем исходное и конечное состояния. В случае перехода газ — жидкость таковыми являются состояния, в которых в жидкости образуются малые зародыши газа (пузырьки насыщенного пара) или, соответственно, в газе — малые капельки жидкости. При каждой температуре существует критический размер зародышей новой фазы, при котором они превращаются из нестабильных в стабильные и начинают быстро расти, вызывая фазовый переход во всей системе. Если условий для образования зародышей критического размера нет, метастабильные состояния могут существовать как угодно долго.

В полимерах при не слишком высоких температурах (ниже-мы уточним, при каких именно) метастабильные состояния являются не исключением, а правилом, причем не только вблизи точек фазовых переходов, но и вдали от них. Определенным внешним условиям может отвечать множество метаста-бильных состояний полимера определенного химического состава, различающихся как конфигурацией макромолекул, так и их конформациями. То, какое из метастабильных состояний реализуется, зависит от всей предыстории получения данного полимерного образца, начиная со способа синтеза полимера и кончая режимами его температурной обработки, механических воздействий и т. д.

На первый взгляд, указанное обстоятельство делает термодинамическое рассмотрение полимерных систем, находящихся в таких условиях, лишенным смысла. Однако это не так. Каждое метастабильное состояние в течение некоторого времени, часто очень большого или даже практически неограниченного, является стабильным {квазиравновесным), и ему отвечает определенная энергия Гиббса. Кроме того, определенное значение последней можно приписать и неравновесному состоянию (оно всегда будет больше значения энергии Гиббса равновесного состояния). Но рассматривая эволюцию состояния при изменении внешних условий, необходимо явным образом учитывать

"то, каким образом меняются эти условия. Такой подход мы называем термокинетическим. Именно этот подход мы и используем в дальнейшем. То, как именно влияет скорость изм

страница 14
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224

Скачать книгу "Физика полимеров" (3.14Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
земельные участки с газом
led профиль
оформление уличной площадки
стенды для информации

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(28.04.2017)