химический каталог




Экспериментальные методы в химии полимеров. Часть 1

Автор Я.Рабек

мые в широкоугловом светорассеянии сложные экстраполяции (диаграммы Зимма) в этом случае оказываются ненужными. Поскольку объем рассеяния геометрически определен, значения Л1Ш, получаемые при малоугловом рассеянии света, представляют собой абсолютные величины. К минимуму сводятся и проблемы осветления образцов для исследования, последнее обстоятельство связано с очень маленьким (0,1 мкл) объемом рассеивания. Л?ш можно рассчитать из следующего уравнения:

Kc/Re = (UMJ + 2A2c (13.27)

или

«?-(Вд)'-^- <13"28>

где К—константа, определяемая по уравнению (13.6); с—концентрация рассеивающих частиц в растворе; Re—рэлеевское отношение, определяемое по уравнению (13.5); Л2 — второй вириальный коэффициент (разд. 2.10). Для определения Д?„ величину Re измеряют для нескольких концентраций растворов. Зависимость Kc/Re от с представляет собой прямую линию, отсекающую на оси ординат отрезок, равный \/Mw. Тангенс угла наклона этой прямой равен 2Л2 (tga = 2A2).

Если Л2 известен, то, используя уравнение (13.27), можно рассчитать Мш, определив лишь одно значение Re- Это существенно

212

Глава 13

Светорассеяние

213

Этот метод основан на следующем принципе. Вследствие того что спектр падающего света подвержен влиянию эффекта Доплера, частота молекул, движущихся в растворе, несколько меняет4

,5

Рис. 13.16. Лазерный оптический спектрометр, основанный на самобиении света.

/—гелиево-неоновый лазер; 2—частично пропускающее зеркало; 3—полностью отражающее зеркало; 4—вращающаяся ячейка с образцом; 5—термостат; б—фотоумножитель; 7—усилитель; в — самописец.

Частота а

ся. Сдвиг Доплера измеряют путем оптического «смешения» рассеянного света с эталонным лазерным лучом (рис. 13.16). Результирующий гетеродин (или частота биения) равен разности частот

Частота.

Частота 6

Рис. 13.17. Спектры падающего лазерного луча (а), света, рассеянного вращающимся образцом (б), тока фотоумножителя (в).

эталонного и рассеянного пучков. При знании этого частотного сдвига и геометрии возможен прямой расчет скорости движения молекул в растворе.

Процесс оптического самобиения позволяет осуществлять сдвиг первоначального спектра, концентрированного при частоте падающего света, к частотам порядка начальной ширины линии, как это схематически показано на рис. 13.17.

214

Глава 13

Светорассеяние

215

Полуширина при полувысоте (Да>у„) связана с коэффициентом поступательной диффузии (D) следующей зависимостью:

Дш,я = 2А?Д

(13.29)

где К = {4я/Х)пsin(9/2) представляет собой изменение волнового вектора в квазиупругом рассеянии; X — длина волны падающего лазерного луча; п — показатель преломления раствора; 9 — угол рассеяния. Таким методом быстро и точно определяется коэффициент поступательной диффузии (D). Исследование проводится для растворов в равновесном состоянии и дает важную информацию о полимерных конформациях и гидродинамике растворов. Спектроскопия биения света может быть использована для определения Мш, размера макромолекул, флуктуации концентрации, вращательной релаксации и диффузии, констант диффузии: поступательной, вращательной, само- и взаимодиффузии, сдвига Доплера.

Обзорная литература: 43, 44, 108, 138, 344, 345, 745, 1019—1021, 1033.

13.5.

Периодическая литература: 2655, 2697, 2840, 3032, 3237, 3244, 3245, 3443— 3445, 3497, 3506, 3532, 3537, 3538, 4149, 4150, 4284, 4563, 4703, 4704, 5064, 5490, 5739, 5740, 5907, 6000, 6002, 6231, 6232, 6331-6335, 6684, 6773, 6774, 6981, 7263.

СПЕКТРОСКОПИЯ РЭЛЕЯ — БРИЛЛЮЭНА

U

Частота

L-JL.

При неупругом рассеянии частота рассеянного света отличается от частоты падающего света и дает две побочные полосы, называемые пиками Бриллюэна (рис. 13.18).

Относительная интенсивность различных пиков в спектрах Рэ-лея — Бриллюэна зависит от структуры и релаксационных процессов в жидкостях. Для определения формы спектров Рэлея — Бриллюэна используется сканирующий интерферометр Фабри — Перо (рис. 13.19), в котором сдвиг частоты падающего света измеряется с помощью зеркального разделения в резонаторе. Расстояние между зеркалами можно регулировать с помощью, например, пьезоэлектрических методов (разд. 13.5.1).

Для интерпретации спектров Рэлея — Бриллюэна пользуются соотношением Ландау — Плачека (/).

Соотношение Ландау — Плачека (I) определяется как отношение интенсивности центрального рэлеевского пика и интенсивности двух бриллюэновских пиков.

Средневесовой молекулярный вес можно найти, оценив / для чистых растворителей и разбавленных растворов полимеров при различных концентрациях. Тогда Mw рассчитывают по формуле

Рис. 13.18. Спектры Рэлея — Бриллюэна чистого растворителя (а) и раствора полимера (б).

®

я

BKcKJ, - h) = (1/MJ + 2А2с +...

(13.30)

где В и К — константы растворителей; Ji и J2 — соотношения'Ландау— Плачека для чистого растворителя и раствора соответствен216

Глава IS

Светорассеяние

217

Отраженная волна.

Плод

Падающая волна С амплитудой Е0

Пропущенное волны с амплитудами. си?г,,Е}....Е„

218

Глава IS

Глава 1

страница 60
< 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

Скачать книгу "Экспериментальные методы в химии полимеров. Часть 1" (6.55Mb)


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

 

 

Реклама
стоимость мягкой черепицы за квадратный метр
сколько стоит отрихтовать дверь автомобиля
трихолог юао
замок для железного шкафа

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
(24.08.2017)