химический каталог




Химия древесины и целлюлозы

Автор В.М.Никитин, А.В.Оболенская, В.П.Щеголев

или, наоборот, для полярного, но некристаллического полимера (например, полиметилметакрилата), также еще довольно легко удается подобрать растворитель. Для полярного кристаллического ВМС, например целлюлозы, подобрать растворитель значительно труднее. Природная целлюлоза растворяется с трудом и в очень ограниченном числе растворителей. Это объясняется высокой степенью ориентации ее цепей и сильным межмолекулярным взаимодействием. Такие растворители целлюлозы, как, например, медноаммиачный реактив [Cu(NH3)J(OH)j, концентрированные минеральные кислоты и др., при растворении вступают с ней в химическое взаимодействие.

При этернфикации целлюлозы могут быть получены продукты, которые растворяются в большом числе растворителей и более легко,. Это объясняется тем, что замещение водорода в гидроксильных группах объемистыми радикалами (—СОСНз, —N02) вызывает разрыв водородных связей и ослабление межмолекулярных сил. При этом большое значение имеет нарушение регулярности структуры. Наибольшая растворимость наблюдается у неполностью замещенных производных.

4. РАСТВОРЫ ВЫСОКОМОЛЕКУЛЯРНЫХ СОЕДИНЕНИЯ

Растворы ВМС имеют большое практическое значение, так как применение полимеров в производстве пластмасс, лаков, пленок, искусственных волокон и т. д. связано с процессами их растворения. Кроме того, растворы ВМС применяются для определения важнейших характеристик их макромолекул: молекулярной массы или степени, полимеризации, молекулярной неоднородности (полидисперсности), формы макромолекул и их гибкости.

4.1. РАСТВОРИМОСТЬ ВМС

Между макромолекулами ВМС существует сильное взаимодействие (высокая энергия когезии), которое должен преодолеть растворитель для отрыва отдельных молекул при растворении полимера.

Для неполярного некристаллического (аморфного) полимера (например, полистирола) можно сравнительно легко подобрать растворитель. Сравнительная легкость растворения аморфных полимеров обусловлена гибкостью их цепей. Для растворения кристаллических полимеров требуется затратить дополнительную энергию для разрушения кристаллической решетки. Для кристаллического, но неполярного полимера (например, поли44

4.2. ПРИРОДА РАСТВОРОВ ВМС

Растворы полимеров по ряду свойств напоминают коллоидные раетворы. К таким свойствам относятся: малые осмотическое давление и диффузионная способность, неспособность проникать через полупроницаемые перегородки, медленное протекание всех процессов в растворе, резкое влияние малых добавок на свойства растворов. Это сходство объясняется тем, что размеры макромолекул ВМС значительно превосходят размеры обычных молекул и приближаются к размерам коллоидных частиц (примерно 10—4—10—в см). Однако растворы ВМС принципиально отличаются от коллоидных растворов. В коллоидных растворах отдельные растворенные частицы представляют собой агрегаты молекул, связанных друг с другом силами Ван-дер-Ваальса. Разбавленные растворы ВМС представляют собой истинные растворы (молекулярные). В них ВМС диспергированы до молекул, ведущих себя как самостоятельные кинетические единицы.

Характерные отличия истинных растворов от коллоидных следующие:

1. Истинные растворы являются гомогенными (однофазными) системами, а коллоидные растворы представляют собой гетерогенные системы. Коллоидные системы содержат дисперсную фазу, отделенную от дисперсионной среды поверхностью раздела. Следует, однако, заметить, что из-за очень больших размеров макромолекулы в растворе сами приобретают некоторые свойства термодинамической фазы.

45

2. Истинные растворы могут образоваться тогда, когда между компонентами имеется сродство; растворение с образованием истинных растворов идет самопроизвольно (без затраты энергии со стороны). Таким образом, растворение (взаимное смешение компонентов) —это самопроизвольное диспергирование. При самопроизвольном растворении компоненты могут смешиваться в любых (неограниченное смешение) или в определенных соотношениях (ограниченное смешение). При диспергировании же вещества до коллоидного состояния требуется затрата энергии.

3. Истинные растворы термодинамически устойчивы (находятся в термодинамическом равновесии). Эти растворы являются обратимыми системами, подчиняющимися правилу фаз Гиббса:

г = Л/ + 2-р,

где г — число степеней свободы (число независимых переменных, определяющих состояние системы); Л' — число компонентов системы; р — число фаз.

Согласно правилу фаз для однофазной системы (р=1), содержащей два компонента (N=2), число- степеней свободы г=3, т. е. состояние системы полностью определяется температурой, давлением и концентрацией, а при постоянном давлении — только температурой и концентрацией.

Термодинамическая равновесность растворов полимеров, т. е. независимость состояния раствора от пути' достижения его равновесной концентрации, доказана экспериментально. Так, при нескольких циклах нагревания и охлаждения растворов полимеров во времени устанавливается одна и та же равновесная концентрация. Необходимо лишь' отметить, что установление равновесия, например, достижение преде

страница 19
< 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

Скачать книгу "Химия древесины и целлюлозы" (7.01Mb)


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

 

 

Реклама
сколько стоят курсы autocad
штатные головы для ford
обучение механической чистке лица
автопрокат такси

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
(06.12.2016)