химический каталог




Проницаемость полимерных материалов

Автор С.А.Рейтлингер

жно представить как электрическую цепь из слоев-проводников, соединенных последовательно, и общее сопротивление в основном определяется сопротивлением слоев, в которых еще мало электролита.

Механизм переноса электролитов в полимерах .

Содержание воды в полимере в значительной степени предопределяет механизм переноса в нем электролита. Поэтому целесообразно условно разделить полимеры на

2U три группы: гидрофобные, слабо набухающие в воде и гидрофильные. Это деление, основанное на способности к водопоглощению, определяет возможности реализации того или иного механизма. Так, в гидрофобных полимерах, по-видимому, невозможны процессы, протекающие лишь в присутствии значительных количеств воды, однако можно ожидать, что в гидрофильных полимерах в условиях низкой влажности механизм переноса будет, вероятно, таким же, как в гидрофобных полимерах. Теория процессов переноса электролитов в полимерах до сих пор не разработана. Поэтому в настоящее время трудно дать количественную оценку водопоглощению, в процессе которого один механизм переноса сменяется другим. Можно лишь полагать, что при концентрациях воды в полимере менее 0,5% выполняются закономерности, найденные для переноса электролитов в гидрофобных полимерах. При концентрациях воды в полимерах более 10% диффузия протекает по механизму переноса в гидрофильных полимерах. По-видимому, и в дальнейшем нельзя будет указать граничные концентрации воды, общие для всех полимеров, при которых происходит смена механизма, поскольку важное значение, помимо общей концентрации воды, имеет характер ее распределения в полимере. Эта характеристика связана с соотношением энергий взаимодействия между молекулами воды, молекулами полимера и между молекулами полимера и воды, т. е. определяется природой полимера.

Перенос электролитов через пленки гидрофобных полимеров

Гидрофобные полимеры обладают комплексом свойств, обусловленных весьма малым количеством полярных групп, способных взаимодействовать с водой и электролитами. К числу этих свойств относятся малая сорбция воды и электролитов, высокое электрическое сопротивление и низкая диэлектрическая проницаемость. При увлажнении электрические характеристики гидрофобных полимеров практически не изменяются70'71. Этот комплекс свойств приводит к тому, что перенос электролитов через пленки гидрофобных полимеров подобен переносу газов. При сопоставлении величин проницаемости ряда гидрофобных пленок для электролитов, диффундирующих из водных растворов и из сухой газовой фазы, было установлено, что они количественно одинаковы при равенстве упругости пара над раствором и парциального давления пара в газовой фазе. Эти факты позволили сделать вывод, что летучие электролиты переносятся через гидрофобные пленки в виде недиссоциированных молекул, лишенных гидратных оболочек23'72. О весьма низкой концентрации ионов в гидрофобных полимерах, контактирующих с растворами электролитов, свидетельствуют также высокие электрические сопротивления этих пленок 36,73.

Характерной особенностью гидрофобных полимеров является различие в проницаемости по отношению к летучим и нелетучим электролитам 23*зе-74. Проницаемость для нелетучих электролитов по крайней мере на три порядка ниже проницаемости для летучих электролитов. Низкая проникающая способность нелетучих электролитов объясняется малой сорбцией их неполярными полимерами. Это явление аналогично малой растворимости электролитов в неполярных жидкостях. Согласно приближенным термодинамическим оценкам, константа распределения азотной кислоты между бесконечно разбавленным водным раствором и полиэтиленом НП более чем на четыре порядка превышает константу распределения для серной кислоты. Добавка полярных растворителей в водные растворы нелетучих электролитов резко повышает проницаемость гидрофобных полимеров, однако количественно это явление не изучено. При использовании весьма чувствительной методики75, позволявшей определять проницаемость порядка Ю-12 г/(см-ч«мм рт. ст.), проникновение через пленку полиэтилентерефта-лата не было обнаружено (так же, как и проникновение иона натрия через пленку полиэтилена). В то же время проницаемость этой пленки по хлор-иону составила 2,1-Ю-11 г/(см-ч-мм рт. ст.). Авторы объясняют такую избирательность наличием зарядов на стенках микроскопических пор, препятствующих движению катионов. В ряде работ проницаемости гидрофобных пленок • нелетучими электролитами не обнаружено 14,15- 76~78. Закономерности переноса этих электролитов (температурные и концентрационные зависимости проницаемости) пока не установлены.

Перенос летучих электролитов через пленки гидрофобных полимеров протекает по механизму «диффузионной» проницаемости и в условиях стационарного процесса подчиняется общим закономерностям переноса газов. Проницаемость Р таких пленок может быть описана уравнением, одинаково справедливым для диффузии электролита из сухого газа или из водного раствора 23-72:

Pmh

(9.6)

где Р» — константа проницаемости, не зависящая от концентрации электролита во внешней среде, но з

страница 74
< 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

Скачать книгу "Проницаемость полимерных материалов" (1.79Mb)


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

 

 

Реклама
поставщики ручек для дверей
кресло для кинотеатров
обучегие флористике
сколько стоит обучение педикюру

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
(05.12.2016)