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!

Поделиться с друзьями:






Мы поможем в написании ваших работ!