химический каталог




Курс коллоидной химии

Автор С.С.Воюцкий

ктов обычно проводят их фракционирование методами растворения или осаждения.

Фракционирование растворением основано на зависимости растворимости полимергомологов от размера молекул: чем меньше молекула, тем лучше растворяется гомолог. Практически для разделения на фракции высокомолекулярное вещество обрабатывают сначала жидкостью, растворяющей низкомолекуляриые члены полимергомологического ряда, затем оставшийся продукт обрабатывают жидкостью, растворяющей уже более высокомолекулярные фракции, и т, д. Часто вместо того, чтобы пользоваться различными жидкостями для экстрагирования, применяют смеси двух жидкостей, ^из которых одна служит хорошим растворителем для всех фракций, а другая является для них нерастворителем. Изменяя в смесях, которыми последовательно проводится экстрагирование, соотношение растворителя и нерастворителя, продукт можно разделить на сколь угодно большое число фракций различного молекулярного веса. Из растворов, полученных в результате фракционированного растворения, экстрагированную фракцию осаждают, прибавляя большое количество нерастворителя. Например, для фракционирования нитрата целлюлозы можно использовать смеси воды с ацетоном, для фракционирования каучука — смеси этилового спирта с бензолом.

Фракционирование осаждением проводят из раствора высокомолекулярного вещества, в котором содержатся все фракции. Приливая к этому раствору все возрастающие количества иерастворителя, в осадке последовательно получают ряд фракций. Естественно, что молекулярный вес этих фракций будет тем меньше, чем больше было прилито иерастворителя, так как наиболее низкомолекуляриые фракции всегда обладают наибольшей растворимостью.

Следует отметить, что при фракционировании как растворением, так и осаждением выделение совершенно однородных фракций, в которых все молекулы имели бы одну и ту же длину, практически невозможно, поскольку с уменьшением разницы в длине цепи различие в растворимости ' (равно как и во всех других физических свойствах) становится весьма незначительным.

Очень часто высокомолекулярные вещества содержат примеси — электролиты, низкомолекулярные органические вещества. Для очистки высокомолекулярных веществ применяют диализ. Техника диализа растворов высокомолекулярных веществ ничем не отличается от диализа типичных коллоидных систем. Если в водном растворе очищаемого продукта присутствуют только электролиты, для удаления их с успехом можно применять электродиализ. Если продукт нерастворим в жидкости, выбранной для диализа, а способен только набухать в ней, то диализ можно заменить простым вымачиванием высокомолекулярного вещества при периодической смене жидкости.

Методы определения молекулярного веса высокомолекулярных веществ

От молекулярного веса (как и от полидисперсности) высокомолекулярных соединений зависят такие их свойства, как прочность и эластичность, способность к набуханию и растворению. Поэтому химику, имеющему дело с высокомолекулярными соединениями, важно уметь определять их молекулярный вес.

Обычные методы определения молекулярного веса органических соединений, мало пригодны для определения молекулярного веса, высокомолекулярных соединений. Поэтому разработаны совершенно новые методы определения молекулярного веса этих веществ, многие из которых близки к методам определения численного веса, применяемым в коллоидной химии. Здесь мы лишь кратко укажем принципы, на которых основаны эти методы.

Все методы определения молекулярного веса высокомолекулярных соединений могут быть разделены на четыре группы.

1. Химические методы. Если в молекуле высокомолекулярных соединений имеется известное, строго определенное число реакционноспособных групп (например, групп, расположенных на конце молекулы), то количественное определение этих групп может служить методом определения молекулярного веса. Эти методы, в связи с рядом экспериментальных трудностей, сравнительно мало применяются на практике. Они подробно рассматриваются в курсах химии высокомолекулярных веществ.

2. Термодинамические методы определения молекулярных весов основаны иа термодинамических закономерностях, характерных для разбавленных растворов, и сводятся к определению мольной доли вещества в растворе известной концентрации.

Среднее весовое значение молекулярного веса находят по уравнению:

^G = 2 QtMtlZ G* = Z>i <\Z "А (XIV, 2)

где Gi — масса фракции с молекулярным весом М%. Средний весовой молекулярный вес определяют с помощью методов, позволяющих устанавливать средний

размер молекулы в растворе. К таким мотодам относятся, например, определение молекулярного веса по скорости диффузии, седиментации в ультрацентрифуге, а также по светорассеянию. _

Совершенно очевидно, ^что для монодисперсного продукта Мп = MG- Для полидисперсного вещества Мп < MG, поскольку MG растет с увеличением полидисперсности. Очевидно также, что чем сильнее различаются молекулярные веса фракций высокомолекулярного вещества, тем больше должно быть отношение MG/МП. Величина Мв/Мп, характеризующая полидисперсность высокомолекулярного вещества, называется показателем1, или коэффициентом, „полидисперсности.

При малом содержании в высокомолекулярном веществе иизкомолекуляргюй фракции значения Мп и MG незначительно отличаются друг от друга, и отношение Мо(Мп приближается к единице. При большом содержании низкомолекулярной фракции расхождения между значениями Мп и MG резко возрастают и отношение Яо/Мп становится весьма большим. Ниже приводятся вычисленные значения Мп и MG ДЛЯ смеси, состоящей из молекул с молекулярным весом 100 000 и 1000:

Содержание фракции с молекулярным весом

100 ООЭ, % 99 50

Содержание фракции с молекулярным весом 1000, % 1 50

MQ 99 000 50 500

Мп 5Э0Э0 1980

MG/Mn 1,98 2550

Определять Мп и MG полезно и тогда, когда известно, что высокомолекулярное вещество более или менее монодисперсно. Если в этом случае наблюдается значительное расхождение между Мп и MG, ТО это свидетельствует

о разветвленном строении молекул.

3. СТРОЕНИЕ «МАКРОМОЛЕКУЛ И СТРУКТУРА ВЫСОКОМОЛЕКУЛЯРНЫХ ВЕЩЕСТВ

Молекулы высокомолекулярных веществ могут быть линейными и разветвленными, причем длина молекулярных цепей может быть сравнительно большой — превышать 1 мкм. Именно линейной формой макромолекул определяются типичные свойства полимеров; каучукоподобная эластичность, способность образовывать прочные пленки и нити, набухать, давать при растворении вязкие растворы и т. д.

Кроме цепных молекул, в определенных технологических уело* виях или в результате специальной обработки могут быть получены полимеры с пространственной структурой. Конечно, понятие молекулы у трехмерных полимеров теряет смысл, так как пространственные сетки могут достигать весьма больших размеров. Типичным примером полимера с пространственной структурой может служить вулканизованный каучук, состоящий из каучуковых молекул, «сшитых» друг с другом серными мостиками,

Ниже рассмотрены свойства цепных макромолекул, так как растворы, содержащие такие. молекулы, представляют наи

страница 153
< 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

Скачать книгу "Курс коллоидной химии" (4.52Mb)


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

 

 

Реклама
курсы по монтажу водоснпбжения
прижимная крышка корпуса насоса насоса tpd 65 чертежи
подвесные полки для шин
ремонт холодильников рязанский проспект

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
(24.06.2017)