химический каталог




Проницаемость полимерных материалов

Автор С.А.Рейтлингер

нии диффузионных потенциалов и электроосмотического переноса воды а пленках, слабо набухающих в воде, часто обнаруживают неодинаковый перенос тока ионами разных знаков6-88_94. Это явление имеет место только в разбавленных растворах солей (10~2— 10~3 моль/л) 95~97. По мере повышения концентрации растворов селективность снижается и увеличивается солепроницаемость пленок. Селективность проявляется только тогда, когда активность фиксированных ионов в полимере больше активности ионов в растворе. Предполагается, что в переносе электролитов участвуют не все ионогенные группы, имеющиеся в пленке, а лишь та их часть, которая находится на поверхности субмикроскопических пор, заполненных водой.

На основании изучения температурной зависимости электропроводности поливинилацетатных и эпоксидных пленок, погруженных в раствор NaCl, и сопоставления энергии активации электропроводности с энергией активации диффузии газов98 сделан вывод о том, что механизм диффузии газов и ионов идентичны. В обоих случаях имеет место активированная диффузия. Предполагается, что перенос ионов происходит путем перескока из одного элемента объема с высокой диэлектрической проницаемостью (капельки) в другой. Чем больше плотность распределения капелек, тем легче происходит диффузия. Электропроводность покрытий на основе эпоксидной смолы снижается с ростом концентрации контактирующих с ними растворов NaCl и почти пропорциональна концентрации воды в пленке99, т. е. имеет место обратная зависимость между сопротивлениями пленки и раствора. В случае лакокрасочных пленок сложного состава 10°-103 помимо механизма, указаного выше, может иметь место и другой механизм. При большом водопоглощении в пленке образуются каналы. Через них ток переносится так же, как через водный раствор; температурный коэффициент при этом мал, а сопротивление пленки меняется симбатно с сопротивлением внешнего раствора. Эти явления уже характерны для переноса электролитов в гидрофильных пленках.

Перенос электролитов через пленки гидрофильных полимеров

Пленки гидрофильных полимеров — наиболее старый объект изучения переноса электролитов в полимерах. Длительное время этот процесс описывали как диффузию по сквозным порам в пленке. Избирательность мембран связывали с «ситовым действием» пор. Впоследствии избирательность объяснили наличием зарядов на стенках пор, отталкивающих одноименно заряженные ионы. Эти представления не потеряли своего значения и в настоящее время для специальных мембран, действительно содержащих поры 104. В шестидесятых годах общее признание приобрела точка зрения на перенос электролитов как на процесс «диффузионной проницаемости», состоящий из стадий сорбции, диффузии в полимере и десорбции105. Основная идея состояла в том, что для осуществления переноса электролит должен раствориться в полимерной матрице. При этом его концентрация в полимере определяется константой распределения электролита между фазой полимера и фазой внешнего раствора. По аналогии с газопроницаемостью перенос электролитов может быть охарактеризован коэффициентом проницаемости Р*:

Р. = DK (9.7)

где D — коэффициент днффузни; К — константа распределения.

По физическому смыслу коэффициент проницаемости по отношению к электролитам — это количество вещества, переносимого за единицу времени через единичную поверхность полимерной пленки единичной толщины при активности электролита во внешнем растворе, также равной единице. Размерность коэффициента проницаемости совпадает с размерностью коэффициента диффузии, так как константа распределения — величина безразмерная. Принимается19, что растворимость солей в гидрофильных полимерах всецело связана с наличием в них воды, поэтому одной из важнейших характеристик системы является объемная доля содержащейся в полимере воды. Существенное значение имеет также характер распределения воды в полимере, зависящий ot концентрации воды и природы полимера 106,107. Образование роев-скоплений воды, величина которых достаточна для сольвати-рования электролита, повышает растворимость соли. При высоком содержаний воды в полимере концентрация электролита в этой воде становится равной концентрации электролита во внешнем растворе19. Коэффициент диффузии электролита также является функцией содержания воды в полимере. Для описания зависимости коэффициента диффузии от объемной доли воды в полимере успешно применены представления теории свободного объема 19»108. Принимая, что свободный объем набухшего полимера пропорционален объемной доле содержащейся в полимере воды, было выведено простое уравнение, связывающее коэффициент диффузии электролита в полимере D с коэффициентом диффузии его в воде D0:

lgB^lgDo-K^-jf-l) (9.8)

где К — константа, не зависящая от природы полимера; и — объемная доля содержащейся в полимере воды'

Уравнение (9.8) удовлетворительно описывает экспериментальные данные, при этом D изменяется от 2 X X Ю~10 см2/с при значении Я ж 0,08 до 10~5 см2/с в чистой воде19. При высоких концентрациях воды в полимере lgР* также является линейной функцией 1/Я

страница 76
< 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
https://wizardfrost.ru/info/Remont_xolodilnikov_v_Zvenigorode
жанна гарибян
концерты хора турецкого в 2017 году в москве
купить кровать 90 200

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
(20.09.2017)