Типы пространственной структуры полимеров (примеры полимеров). Понятие о конформациях макромолекул ВМС.
Конформации макромолекул ВМС- энергетически равноценные пространственные формы, возникающие при повороте мономерных звеньев полимерных цепей без разрыва химической связи. Типы пространственных структур: Линейные- химически не связанные одиночные цепи мономерных звеньев (каучук, желатин, целлюлоза). –М-М-М-М- Разветвленные полимеры (крахмал или гликоген) Лестничные полимеры (целлюлозные и искусственные волокна) Сетчатые (сшитые) полимеры- двух и трехмерные
Сравнение растворов полимеров и гидрофобных коллоидных растворов.
Характеристика | ВМС | Коллоиды |
Размер | >100 ммк | 1-100 ммк |
Гидрофильность | + | - |
Устойчивость | + | + - |
Поверхность раздела | - | + |
Набухание | + | - |
Вязкость | Высокая | Низкая |
Конус Тиндаля | размытый | четкий |
Набухание полимеров. Степень набухания. От каких факторов зависит степень набухания полимера?
Набухание полимера- увеличение объема и массы ВМС вследствие поглощения им растворителя. Количественно измеряется степенью набухания. Степенью набухания называется величина, измеряемая отношением объема (массы) набухшего полимера к его исходному объему (массе). Факторы, влияющие на степень набухания: температура, степень измельчения полимера, возраст полимера, ионы электролитов, реакция среды, природа полимера и растворителя (подобное растворяется в подобном).
Механизм набухания (охарактеризуйте стадии процесса).
|
|
1 стадия- за счет сольватации полярных групп ВМС молекулами растворителя (поглощение 20- 50% растворителя от массы полимера).
2 стадия- за счет осмотического всасывания растворителя, который возникает благодаря односторонней диффузии растворителя в полимер).
Влияние природы веществ на набухание. Классификация полимеров по способности к набуханию, примеры. Графическое отображение кинетики набухания полимеров с различной способностью к набуханию.
Влияние природы – полимер набухает лучше в растворителе, молекулярные взаимодействия которого с макромолекулами велики. Полярные полимеры набухают в полярных жидкостях (белок – в воде), неполярные – в неполярных (каучук в бензоле). Классификация веществ по способности к набуханию: 1)Неограниченно набухающие- набухание идет до полного растворения полимеров (полимеры линейного характера). 2)Ограниченно набухающие- растворение не происходит, не имеет место увеличение массы (полимеры с сетчатой структурой). 3)Не испытывающие набухания. Полимеры из сферических макромолекул растворяется без набухания (гемоглобин, гликоген)
Влияние температуры на набухание.
Повышение температуры способствует усилению набухания.
|
|
Возможные механизмы влияния электролитов на набухание.
Чем меньше гидратируется, тем сильнее процесс набухания. Действие электролитов на набухание ВМС связано с дегидратацией молекул ВМС. Жесткие основания (напр. F- ) и кислоты (напр. Li+ ) гидратируются в значительно большей степени, чем мягкие основания (напр. I-) и кислоты (напр. Cs+)
Расположение ионов в лиотропные ряды по их влиянию на набухание.
Чем сильнее ион гидратирован, тем сильнее он препятствует процессу набухания.
Лиотропный ряд (обращенный ряд Гофмейстера). Ba2+> Sr2+> Ca2+>Mg2+>Cs+>Rb+> K+> Na+> Li+ -катионы (набухание подавляется). CNS-> J->Br-> NO3-> Cl->CH3COO- (ацетат)>C4H4O62- (тартрат)>C6H5O73- (цитрат) – анионы (набухание уменьшается)
Анионы до хлора хорошо адсорбируются на полимерах.
Влияние рН среды на набухание.
В кислой или щелочной среде в результате адсорбции Н+ и ОН- появление на макромолекулах положительного или отрицательного заряда. Повышение степени гидратации макромолекул. Изоэлектрическая точка- значение рН, при котором белки находятся в изоэлектрическом состоянии, т.е. в состоянии при котором число равноименных зарядов в белковой частице одинаково и её общий заряд равен нулю. В изоэлектрической точке набухание минимально.
|
|
Давление набухания, значение явления.
Давление, которое оказывает набухающий полимер на ограничивающие его пористые стенки, проницаемые для растворителя (отек тканей, прорастание зерен, разрушение твердых горных пород, использование в анатомических музеях).
Дата добавления: 2020-04-25; просмотров: 1303; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!