Мир науки

Рефераты и конспекты лекций по географии, физике, химии, истории, биологии. Универсальная подготовка к ЕГЭ, ГИА, ЗНО и ДПА!

Рассмотрены особенности строения полимеров позволяют выявить связь между их составом и свойствами. Причиной высокой эластичности есть особенность строения - гибкость цепей и блоков.

 

 

Для более полного понимания связи между строением и свойствами необходимо рассмотреть фазовые и физические состояния полимеров, ибо понятие «агрегатное состояние» не относится полимеров, которые не могут находиться ни в действительно твердом состоянии, ни в состоянии газа, их можно причислить к структурам конденсационного типа. Для описания полимеров целесообразно использовать представления о фазовом состоянии вещества.

 

Понятие «фаза» для полимера означает его структуру и характер взаимного расположения молекул. Типичным для полимеров является аморфный фазовое состояние, которому соответствуют три различных физических состояния линейных полимеров: стекловидный, високоэластический и вязкотекучем, которые переходят друг в друга при температурах стеклования и текучести.

 

При взаимодействии ВМС с растворителем происходит увеличение объема и массы полимера по времени. Этот процесс называется набуханием, он предшествует растворению. Набухание приводит к увеличению объема за счет проникновения молекул растворителя внутрь макромолекул (в пространство между звеньями). Молекулы растворителя расталкивают макромолекулы, ослабляя связь между ними и облегчая тем именно их переход в раствор. При растворении полимера можно выделить несколько стадий (рис. 3.14). На первой стадии набухания поглощается небольшое количество растворителя, который образует мономолекулярную сольватная оболочку у макромолекул полимера. При этом выделяется теплота (теплота набухания). Растворитель в сольватных оболочках меняет свои физические свойства: увеличивается плотность, а диэлектрическая проницаемость и давление насыщенного пара уменьшаются. Таким образом, первая стадия набухания - это стадия образования Сольва-тованих макромолекул ВМС.

 

Вторая стадия набухания, при которой поглощается много жидкости, протекает без выделения теплоты и заканчивается образованием эластичных желе. В зависимости от природы ВМС, ее строения и природы растворителя набухание может быть ограниченным, т.е. заканчиваться на стадии эластичных желе. Например, ограничено набухает желатин в воде при температуре не выше 30 ° С; аналогично этот процесс протекает и для агар-агара.

 

Неограниченное набухание (третья стадия), которое наблюдается в некоторых системах, заканчивается образованием истинного раствора молекулярного степени дисперсности. Так набухает желатин в горячей воде, целлюлоза в ацетоне и т.д..

 

Набухание ВМС - явление выборочное. Полимеры набухают в жидкостях, близких к ним по природе. Биополимеры является поли-электролитами. Они содержат много полярных групп, которые характеризуются большим сродством к воде и высокой степенью гидратации. Так почти все биополимеры растворяются в воде.

 

Процесс набухания в закрытых системах сопровождается образованием высоких давлений, при прорастании семян давление набухания разрывает прочные оболочки; корни растения разрушают горные породы, для расчленения черепа еще в древности использовали набухания и прорастания гороха.

 

На процесс набухания биополимеров влияет много различных факторов: температура, рН среды, наличие электролитов; наименьшая степень набухания для них наблюдается в пределах изоэлектрической точки.

 

Процессы набухания различных органов и тканей организма (отеки легких, головного мозга) происходят при многих патологических состояниях, например, набухание слизистых оболочек при аллергических и воспалительных заболеваниях.

 

В физиологии организмов процессы набухания играют важную роль. Гелеобразный состояние многих компонентов организма является результатом набухания. Если регуляция водного баланса организма вполне осуществляется почками, то соединительная ткань-это регулятор обмена между кровью и клетками. Эта ткань является своеобразным депо для избытка воды в организме. Соединительная ткань, набухая, способна забирать избыток воды из клеток и тканей или отдавать ее.



Загрузка...
Яндекс.Метрика