химический каталог




КОГEЗИЯ

Автор Химическая энциклопедия г.р. И.Л.Кнунянц

КОГEЗИЯ (от латинского cohaesus - связанный, сцепленный), сцепление частей одного и того же однородного тела (жидкого или твердого). Обусловлена химический связью между составляющими тело частицами (атомами, ионами) и межмол. взаимодействием. Работой КОГEЗИЯ называют свободную энергию разделения тела на части и удаления их на такое расстояние, когда нарушается целостность тела. Работу КОГEЗИЯ Wc определяют как работу обратимого изотермодинамически разрушения тела: Wc=2g , где g - удельная поверхностная энергия (для твердых тел) или поверхностное натяжение (для жидкостей). Соотношение Wc и работы адгезии Wa, характеризующей сцепление разнородных тел (см. Адгезия), служит для определения способности жидкостей смачивать твердые тела: при Wa < 1/2Wc имеет место несмачивание, при 1/2Wc<Wa<Wc - смачивание, при Wa>Wc растекание жидкости по поверхности твердого тела. Широко используется также понятие плотности энергии КОГEЗИЯ Eс, к-рую отождествляют с внутр. энергией испарения (или сублимации) Uисп, отнесенной к молярному объему вещества Vт:Fc=Uисп/Vm. По значениям Ес можно рассчитать параметр растворимости Гильдебранда 6: Ec= d 2 (см. Растворимость). Для низкомолекулярный соединение энергию КОГEЗИЯ рассматривают как избыток потенц. энергии жидкости над потенц. энергией пара, численно равный внутр. энергии испарения Е при давлении р и температуре Т:

где D Hисп энтальпия испарения, индексы "г" и "ж" означают газообразное и жидкое состояния вещества соответственно. При Vг>>Vж и при условиях, когда пар ведет себя как идеальный газ, справедливо соотношение:

(R газовая постоянная). Значения Е и Ес определяют экспериментально по данным калориметрии; используют также эмпирическая соотношение Гильдебранда D Hисп=0,02 Т2ксп+27,3Ткип — 2950. Приближенные расчеты Ес основаны на предположении об аддитивности вкладов в плотность энергии КОГEЗИЯ энергий химических связей, соединяющих атомы (инкрементов) D Еi: КОГEЗИЯ низкомолекулярный веществ связана с их агрегатным состоянием и служит для оценки свойств (термодинамическое, механические и др.). Когезионные характеристики низкомолекулярный жидкостей и твердых тел чувствительны к их химический природе. Так, введение в молекулы углеводородов атомов галогенов приводит к увеличению Ес от 8-25 до 10-44 кДж/моль, азота - до 14-42 кДж/моль, серы - до 12-52 кДж/моль. При введении гидроксильных, карбонильных и карбоксильных групп Ес увеличивается соответственно до 20-60, 11-30 и 22-35 кДж/моль. При этом аналогично изменяются свойства веществ (температуры кипения, плавления и сублимации, вязкость, диэлектрическая проницаемость, поверхностное натяжение и др.). Для высокомол. соединение понятие D Hисп лишено физических смысла и соотношение (2) не применимо. На практике обычно параметр растворимости полимера d ВМС принимают равным параметру растворимости низкомолекулярный жидкости, которая является для полимера лучшим растворителем из всех имеющихся (о растворимости полимера судят по объемному набуханию или характеристич. вязкости раствора). В случаях, если известна структурная формула повторяющегося составного (или мономерного) звена макромолекулы, можно рассчитать Ес, используя метод инкрементов. Известно около 10 наборов значений D Ei позволяющих обеспечить хорошее совпадение с эксперим. данными (расхождение не превышает 5-10%). Точность расчета увеличивается, если учесть свободный объем полимера. Такой подход справедлив и для энергии когезии Еsc сегментов макромолекул. Найденные когезионные характеристики используют для корреляции с механические прочностью, температурами плавления и стеклования, характеристиками растворимости, набухания, смачиваемости, совместимости и др. свойств полимерных материалов, важных при их переработке и практическое использовании. Эксперим. данные подтверждают связь когезионньгх характеристик полимеров с их химический природой и строением. Так, в ряду полиолефины, полиамиды, полиакрилаты, полиарилаты, полигетероарилены Ес увеличивается от 9-25 до 40-100, 16-130, 100-160 и 90-200 кДж/моль соответственно, Еsc изменяется от 15-500 до 200-700, 90-2100, 250-10000 и 550-15000 кДж/моль. Для полипептидов, отличающихся большой мол. массой и регулярным строением молекул, Ес достигает 350, а Еsc - 50000-70000 кДж/моль. Дальнейшее углубление представлений о КОГEЗИЯ предполагает рассмотрение отдельных составляющих плотности энергии КОГEЗИЯ (параметра растворимости), обусловленных различные межмол. взаимодействиями. Обычно выделяют составляющие, связанные с диполь-дипольным (полярным) взаимодействие ( d р), дисперсионным взаимодействием ( d d) и водородной связью ( d Н). Общее (суммарное) значение параметра растворимости dS определяется соотношением:

Для воды значение dS определяется в основные наличием водородной связи и диполь-дипольным взаимодействием ( d Н=34,2, d р=31,3, d d=12,3 МДж0,51,5). Для углеводородных жидкостей с полярными галогени азотсодержащими молекулами d р соответственно в 2 и 5-10 раз больше, чем для незамещенных углеводородов. Для техн. углерода d d=21,1, d р=12,3, d Н=11,2 МДж0,51,5. Для полимеров отдельные составляющие dS выделить труднее; по-видимому, из-за больших размеров макромолекул нивелируются различия в межмол. взаимодействие функциональных групп. Лит. Аскадский А А., Матвеев Ю КОГEЗИЯ, Химическое строение и физические свойства полимеров, М., 1983; Вакула В Л., Притыкин Л М, Физическая химия адгезии полимеров, М, 1984; Притыкин Л М и др., "Высокомолекулярные соединения", 1985. т 27А, № 1, с. 24 9; 1663 75, Роул и неон Д. Ш.. Уидом Б., Молекулярная теория капиллярности, пер с англ., М , 1986; Garden J L, "J Colloid and Interfase So.", 1977, v 59, № 3. 582 96. Л М Притыкин

Химическая энциклопедия. Том 2 >> К списку статей


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]    [обратная связь]

 

 

Реклама
компакт zenit 45, sr011, слив 3/6, сидение полипропилен
стул для кухни эвелина
чайный сервиз на 6 персон
курсы парикмахерского дела на бирже

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
(07.12.2016)