химический каталог




Курс коллоидной химии

Автор С.С.Воюцкий

ентрации, которые вызывают в свою очередь отклонения (флуктуации) показателя преломления от его среднего значения.

Согласно Эйнштейну:

г-— (*я/*с>** .,_ Нс (XIV 24)

3 * JVAA,4 ' d[n/{RT)]fdc — d[n/(RT)]fdc V ' }

где т — мутность раствора; щ и п — соответственно показатель преломления растворителя и раствора; дп/дс— концентрационный градиент показателя преломления раствора {величина постоянная, которая может быть заменена на (п — п0)/с, так как в области используемых при определении концентраций разность п — «о пропорциональна с]\ к — длина волны падающего света; d[n/(RT)]/dc— концентрационный градиент осмотического давления; Н— постоянная величина для данной системы, равная 32я3я0 {dn/dc)2j(SNд^4)» — число Авогадро.

Обратная зависимость т от концентрационного градиента осмотического давления отвечает положению Эйнштейна, что флуктуации плотности в растворе

тем больше, чем меньше осмотическое давление. ,

Уравнение (XIV, 24) можно переписать в виде:

Не _ д [nf(RT)]

т дс

(XIV, 25)

Осмотическое давление растворов полимеров с линейными молекулами, как мы видели выше, может быть выражено уравнением (XIV, 22):

я « cRT/M + be2

где константа Ь учитывает отклонение от идеального раствора.

Подставляя уравнение (XIV, 22) в уравнение (XIV, 25), получим:

с _ д [nf(RT)] м

дс

д [RTcj(MRT) + bc2/(RT)] дс

Рнс. XIV, 10. Зависимость Hcjx от концентрации с растворов высокомолекулярных соединений.

где В = b/(RT).

Множитель В характеризует взаимодействие-меж ду молекулами растворенного вещества. При В = 0 уравнение (XIV, 26) принимает внд:

Hcjx = \/M

Из уравнения (XIV, 26) следует, что величина Нс/х линейно зависит от л. Такая зависимость представлена на ряс. XIV, 10. Очевидно, отрезок, отсекаемый) прямой на оси ординат, численно равен величине 1/Л1

Для определения молекулярного веса по описанному методу работу ведут с растворами, содержащими около 0,1% полимера. Совершенно очевидно, что» для получения правильных результатов исследуемые растворы должны быть полностью свободны от посторонних частиц, способных рассеивать свет. Порядок работы следующий:

1) измеряют По и п для какой-нибудь одной концентрации раствора. Так как разность (п— По) в уравнении (XIV, 24) возведена в квадрат, ее необходимо» измерить с весьма высокой точностью;

2) с помощью фотометра или нефелометра измеряют т для нескольких значений с;

3) строят график в координатах Нс/х — с, находят значение Нс/х при* с-+0, равное 1/М, и вычисляют М. Найденное значение для лолндисперсных. высокомолекулярных иеществ представляет средневесовое значение молекулярного веса Л1т. '

Следует иметь в виду, что оптический меюд определения молекулярного* веса пригоден только в том случае, если частицы меньше 0,1 длины волны рассеянного света. Это условие обычно соблюдается только для растворов полимеров, в которых макромолекулы свернуты в клубок.

Описанный метод позволяет определять также степень взаимодействия полимера с растворителем, характеризуемую отклонением системы от поведения идеального раствора

Растворы полимеров помимо светорассеяния обнаруживают способность избирательно поглощать световые лучи. По ультрафиолетовым и инфракрасным спектрам поглощения можно судить о строении полимера — наличии в его молекулах определенных -атомных групп, сопряженных двойных связей и т. д. Однако поскольку эти методы применяются для исследования растворов не только полимеров, но и органических веществ вообще, мы здесь останавливаться на них не будем.

Вязкость

Вязкость растворов, содержащих макромолекулы, обычно выше вязкости растворов низкомолекулярных соединений и коллоидных растворов тех же концентраций. Например, у растворов каучука аномально высокая вязкость наблюдается уже при концентрациях порядка 0,05%. Только очень разбавленные растворы высокомолекулярных соединений можно считать подчиняющимися законам Ньютона и Пуазейля. Вязкость растворов высокомолекулярных веществ не подчиняется также закону Эйнштейна и возрастает с увеличением концентрации. Графически эта зависимость изображается кривой, обращенной выпуклостью к оси концентраций.

Долгое время высокую вязкость растворов высокомолекулярных соединений объясняли большой сольватацией макромолекул. Однако впоследствии, в связи с обнаружением сравнительно незначительной^ сольватации макромолекул, пришли к убеждению, что отклонения вязкости растворов высокомолекулярных соединений от законов, которым подчиняются растворы низкомолекулярных веществ, следует объяснить особенностями гидродинамики систем, содержащих вытянутые и гибкие макромолекулы и наличием в них ассоциатов и легко разрушаемых структур.

Рассмотрим сначала сильно разбавленные растворы полимеров, в которых макромолекулы не взаимодействуют друг с другом. Штаудингер, представлявший себе макромолекулы в растворе в виде жестких палочек, предложил следующую зависимость удельной вязкости т)уд от концентрации растворов полимеров:

Луд-*мЯ« (XIV, 27)

тде Км — константа для каждого полимергомологического ряда; М — молекуляр-«ый вес растворенного полимера; с — концентрация раствора, выраженная в «основных молях» на литр. («Основной моль» — число граммов, равное молекулярному весу мономера, из которого получена молекула полимера; например, у полнбутадиена «основной» одномолярнын раствор должен содержать 54 г полимера в 1 Л).

По уравнению (XIV, 27), представленному в виде:

Муд-ч/(Км«) (XIV, 28)

можно вычислить молекулярный вес полимера, если определена удельная вязкость его раствора, известна его концентрация с а константа КмЗначение константы /См» необходимое для определения молекулярного веса, Штаудингер находил путем измерения молекулярных весов низших членов данного полимергомологического ряда крио-скопическим методом и определения удельной вязкости их растворов. Подставляя найденные величины в уравнение:

KM-WWO (XIV, 29)

Штаудингер вычислял значения Км данного полимергомологического ряда.

Уравнение (XIV, 27) можно представить так:

%д/« = К^М (XIV, 30)

В таком виде уравнение указывает на линейную зависимость между величиной г)уд/с, называемой приведенной (к единице

концентрации) вязкостью, и молекулярным весом полимера. Уравнение XIV, 30 показывает также, что для одного и того же полимера (при постоянном молекулярном весе) приведенная вязкость не должна зависеть от концентрации, как это и изображено на рис. XIV, 11 (прямая /).

Первые исследования Штаудингера и

с—». его сотр. как будто подтвердили праРис XIV И Зависимость вильн0сть предложенного им уравнения, приведенной * вязкости от Однако дальнейшие работы показали, концентрации раствора: что приведенная вязкость растворов од-/—раствор, подчиняющийся ного и того же полимера обычно возуравнснню (Х^ЭД;#2-раствор растает с повышением КОНЦСНТрацИИ,

причем это возрастание в интервале небольших концентраций происходит по прямой, как это показано на рис. XIV, 11 (прямая 2). Отрезок, отсекаемый этой прямой на оси т]уд/с, отвечает величине т

страница 166
< 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
9S7-1799D3-1017
сколько стоит гироскутер серебряный за 9999 с аксесуарами
банкетка в раздевалку
ra 5062.danfoss. в сургуте купить

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
(19.10.2017)