химический каталог




Высокомолекулярные соединения

Автор A.M.Шур

от доли процента (длинные, жесткие цепи) до 10% (гибкие низкомолекулярные полимеры), однако нельзя разграничивать концентрированные и разбавленные растворы на основании одного признака — концентрации; существенное значение могут иметь такие факторы, как величина макромолекулы, наличие в ней групп, способных образовывать прочные

межмолекулярные контакты, специфическое взаимодействие полимера с растворителем, релаксационные свойства системы и т. д. Чем выше молекулярная масса полимера и соответственно больше вязкость раствора, тем ниже граница, когда раствор следует считать концентрированным *,

* Вследствие большой длины и гибкости макромолекулы объем, приходящийся на каждую молекулу, в котором возможны ее встреча с другими молекулами и возникновение флуктуационной сетки, увеличивается с возрастанием степени полимеризации. Следует отметить, что пока не найден единый критерий, о помощью которого можно строго разграничить концентрированные и разбавлен* ные растворы.

При возрастании концентрации раствора полимера вязкость изменяется на много порядков и в случае сравнительно небольшого содержания растворителя начинает приближаться к вязкости самого полимера (~1013 П). Большую роль играет природа растворителя, которая проявляется тем сильнее, чем жестче цепь макромолекулы и чем ближе температура опыта к раствора. С увеличением доли полимера в системе быстро сокращается среднее расстояние между макромолекулами, в связи с чем увеличивается вероятность взаимного столкновения их при хаотическом движении, образования при ассоциации простейших надмолекулярных структур и возникновения молекулярных сеток. Так появляются структурированные, упруговязкие системы, в которых молекулы связаны между собой в отличие от бесструктурных, у ко

торых макромолекулы более свободны и способны к относительно независимым перемещениям. Чем больше концентрация раствора полимера, тем прочнее соединяются макромолекулы между собой и тем затруднительнее их передвижение относительно друг друга. Поэтому концентрированные растворы имеют очень большую вязкость, которая к тому же растет быстро при незначительных увеличениях концентрации. Эти растворы не подчиняются законам Ньютона и Пуазейля, вязкость их изменяется во времени, зависит от «предыстории» раствора и от механических воздействий (тиксотропия); зависимость вязкости от температуры имеет аномальный характер (гистерезис).

Отклонение от закона Ньютона выражается в том, что с ростом напряжения вязкость т| уменьшается, т. е. не соблюдается прямолинейная зависимость между напряжением и градиентом скорости Зависимость lg rj от \gM для растворов имеет примерно такой же вид, как для самих полимеров, но с переломом приЛ4кр (рис 149) Для умеренно концентрированных растворов удается снимать полные кривые течения с участками, отвечающими наибольшей и наименьшей ньютоновской и структурной вязкости (Цос, т)0 и г)стр — см. ниже).

Сходство между высокомолекулярными соединениями и их концентрированными растворами проявляется еще в том, что в обоих случаях наблюдается падение вязкости в области между т}0 и ц^, обусловленное обратимым (тиксотропным) разрушением структуры в процессе течения. Вместе с тем в растворах может происходить противоположное явление—возрастание вязкости, связанное с тем, что разрушению исходной структуры благоприятствуют растворители, способные проникать не только между пачками, но и между самими макромолекулами, сопровождается разворачиванием и ориентацией макромолекул, увеличением числа контактов между ними (антитиксотропия), подобно тому, как это происходит при растяжении эластомеров.

Отклонения от закона Пуазейля заключаются в том, что количество концентрированного раствора, вытекающего из капилляра, увеличивается не пропорционально приложенному давлению, а быстрее. Эти аномалии могут быть объяснены тем, что образовавшиеся в концентрированных растворах сетчатые структуры оказывают большое сопротивление движению жидкости. При повышении давления или напряжения эта структура постепенно разрушается, что и приводит к наблюдаемому уменьшению вязкости и увеличению скорости жидкого потока. Кроме того, при этом

макромолекулы поворачиваются в направлении течения жидкость что снижает сопротивление их движению*. Более того, в случае продольного течения и достаточно высоких градиентов скорости в концентрированных растворах полимеров могут возникать, как результат разворачивания и ориентации цепей, структуры, напоминающие жидкокристаллические. Это особенно заметно у полипептидов при взаимном сближении макромолекул противоположно заряженными участками. При последующем вытеснении растворителя из струи жидкости образуются фибриллы, а затем волокна. Весь этот процесс аналогичен формо-—?7<,? ванию шелковых нитей и паутины в % ' природных условиях **. Рис. 150. Гистерезис вязкости Дополнительная вязкость, возникшая вследствие добавочного сопротивления сетчатых структур течению жидкости и других причин, называется структурной вязкостью (чстр)- Вязкость концентрированных р

страница 212
< 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 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270 271 272 273 274 275 276 277 278 279 280

Скачать книгу "Высокомолекулярные соединения" (7.26Mb)


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

 

 

Реклама
аренда плазменный панелей в москве
Рекомендуем компанию Ренесанс - лестница-ру - цена ниже, качество выше!
стул самба gtp
КНС Нева рекомендует Компьютер HP ProDesk 400 G3 - офис: Санкт Петербург, ул. Рузовская, д.11, - есть стоянка для клиентов.

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
(11.12.2016)