ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Методы, основанные на измерении физико-химических свойств полимеров из "Химическая стойкость полимеров в агрессивных средах" Определение диффузионных параметров с помощью этих методов основано на прямом или косвенном фиксировании во времени количества электролита и других компонентов агрессивной среды в полимере. [c.102] Уравнение (V.16) лучше описывает начальный отрезок кинетической кривой сорбции (M//M o 0,4), уравнение (V. 17) — средний и конечный отрезки. Аналогичные уравнения для тел разной геометрической формы приведены в табл. V.l. [c.103] Для определения интегральных коэффициентов диффузии применяются следующие методы, основанные на изменении физико-химических свойств полимера. [c.103] Гравиметрический метод. Этот метод целесообразно использовать только для однокомпонентного диффузанта. Для многокомпонентных смесей возможна сорбция разных компонентов со значительно раз.чичающимися скоростями, например при диффузии растворов нелетучих электролитов в гидрофобные полимеры. В последнем случае диффузионные параметры можно определять по изменению концентрации диффундирующего вещества в растворе при сорбции или десорбции из полимера. Для регистрации концентраций используются методы, упомянутые выше. При применении этого метода в случае десорбции могут возникать осложнения, связанные, например, с взаимодействием потока электролита с потоком растворителя, диффундирующего в полимер. Наиболее удовлетворительные результаты получаются при исследовании летучих электролитов, концентрацию которых можно определить при десорбции в газовую фазу в токе инертного газа-носителя [42]. [c.103] Схема измерения диффузии электролита АК ц в полимере (пояснение см. в тексте). [c.105] Методы радиоактивных изотопов. Эти методы являются очень удобными не только для определения О, но и для измерения коэффициентов самодиффузии отдельных молекул и ионов. [c.105] На рис. У,2 представлена схема измерения диффузии электролита АК в полимере (заштрихованная часть) с помощью меченого иона А. Эта схема включает проведение эксперимента в условиях сорбции (16 и Пб) и десорбции (1о и Па), при этом в 1а и 16 измеряются коэффициенты самодиффузии, в Па и Пб — интегральные коэффициенты диффузии отдельных ионов. [c.105] Представляет интерес определение диффузионных параметров с помощью )еакции изотопного обмена при протекании реакции в диффузионной области. Лротекание реакции изотопного обмена, например Н — О обмена, удобно регистрировать методом ИК-спектроскопии [49]. [c.105] Метод электропроводности. В электрическом поле в полимерах могут возникать четыре типа проводимости ионная, протонная, электронная и индуцированная. При диффузии агрессивных сред, и, в первую очередь, растворов электролитов, наибольшее значение имеют первые два типа проводимости. [c.105] Удовлетворительный анализ процесса электропроводности может быть сделан лишь после определения степени диссоциации электролита в полимере, его гидратации и взаимодействия с полимером. [c.105] Трудоемкость получения такого рода данных очевидна и поэтому взаимосвязь коэффициентов диффузии и электропроводности не имеет однозначного выражения, справедливого в различных условиях эксперимента. Так, с уменьшением содержания воды в полимерах происходит переход от ионного механизма переноса заряда к электронному 50]. Значительное влияние на механизм проводимости оказывает температура [51]. [c.105] Существенное влияние на электропроводность оказывают как напряжение, так и частота переменного тока. [c.106] При увеличении напряжения процесс переноса ионов в большей степени лимитируется поверхностными неперемешивающимися слоями, чем объемом мембраны, поскольку проводимость мембраны резко возрастает в этих условиях. [c.106] При низких частотах переменного тока проводимость определяется диффузионной поляризацией в неперемешивающихся слоях [52]. [c.106] При высоких частотах переменного тока связь между диффузионными параметрами и электропроводностью становится более сложной, так как в этих условиях ионы не переносятся от одной границы мембраны к другой, а только колеблются в пределах определенного участка. [c.106] В работах [52, 53] рассматривается определение подвижности ионов из данных по электропроводности. Корректные результаты получены для разбавленных растворов электролитов в полиэлектролитах [54] и пористых полимерах [55]. [c.106] С увеличением концентрации электролита концентрационная зависимость электропроводности становится нелинейной вследствие возрастания потенциала на границе полимер — раствор [56], увеличения электроосмотического потока растворителя и повышения релаксационного эффекта. [c.106] Измерение электропроводности полимерных мембран осуществляется с помощью электродов трех типов [51] не прилегающих к мембране (I), платиновых (П) и ртутных (III). Наилучшими являются ртутные электроды электроды второй группы дают заниженные, электроды первой группы — завышенные результаты. Методы измерения электропроводности описаны в [58, 59]. [c.106] Другие методы. Из прочих методов определения диффузионных параметров следует отметить метод измерения диэлектрической проницаемости и измерения микротвердости полимера [60]. В обоих случаях необходимо строить градуировочные кривые свойство полимера — концентрация диффузанта в полимере. [c.106] Вернуться к основной статье