ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Коллоиднодисперсные системы из "Общая химия 1968" К числу низкомолекулярных относятся такие вещества, как НзО, С2Н5ОН, АзаЗз, С12Н22О11 и т. п. Масса молекул этих веществ выражается десятками и обычно не превышает нескольких сот углеродных единиц. [c.232] К числу высокомолекулярных относят вещества, молекулярный вес которых превосходит 10 ООО и может достигать многие сотни тысяч углеродных единиц атомной массы. Такие молекулы-гиганты принято называть макромолекулами (греч. макрос — огромный, большой). К-числу высокомолекулярных относятся многие природные вещества (белки, каучук, углеводы), а также ряд искусственно получаемых. [c.232] Высокомолекулярные вещества отличаются характерными особенностями. Они не имеют определенной точки плавления (размягчаются в некотором температурном интервале) или же разлагаются, не плавясь нелетучи (т. е. не выдерживают нагревания до точки кипения без разложения). В большинстве своем трудно растворимы, а в случае растворимости образуют очень вязкие растворы. Многие высокомолекулярные вещества обладают большой механической прочностью, эластичностью могут образовывать тонкие пленки, а также вытягиваться в нити и т. д. [c.232] Свойства макромолекуляриых веществ зависят как от их химической природы, так и от особенностей молекулярной структуры, которая может быть очень разнообразной. На фпзико-механичес-кне свойства большое влияние оказывают и межмолекулярные взаимодействия, создающие определенную надмолекулярную структуру. [c.232] Все сказанное делает понятной причину огромного разнообразия свойств высокомолекулярных соединений, что резко отличает их от обычных низкомолекулярных веществ. На это еще будет обращено внимание при ознакомлении С отдельн ыми представителями рассматриваемого класса соединений. [c.232] В левой части уравнения указаны п отдельных молекул мономера (винилхлорида), а в правой — одна молекула поливинилхлорида, состоящая из п элементарных звеньев п — степень полимеризации. [c.233] При этом звенья А и Б в молекулах исходных веществ могут иметь одинаковую или различную химическую природу. [c.233] При полимеризации структурные звенья имеют тот же элементарный состав, как и исходные мономеры, в случае поликонденсации — иной (за счет отщепляющихся атомов или же радикалов низкой частичной массы). [c.233] Величина п зависит от многих факторов химической природы мономера, условий проведения синтеза (давление, температура, характер применяемых катализаторов и т. д.). [c.234] Степень полимеризации (поликонденсации) п может колебаться в широких пределах, достигая в отдельных случаях нескольких сотен тысяч. Молекулярная масса таких полимеров выражается миллионами углеродных единиц. [c.234] От величины п в большой степени зависят свойства полимеров. Например, для полиэтилена при п = 20 получается вязкая жидкость, при п = 100 — мягкое воскообразное вещество, а при п = 1000 и более — твердый продукт. [c.234] У естественных высокополимеров п зависит от ряда биологических и физиологических факторов. В частности, степень поликонденсации целлюлозы различных растений далеко не одинакова. Например, средняя величина п у целлюлозы хлопка равна 10 800 ее макромолекула может быть выражена формулой (СбНюОз) 8оо- Этой формуле отвечает молекулярный вес 1 750 ООО. У льна же число структурных звеньев в макромолекуле достигает 36 ООО формула целлюлозы льна (СбНю05)за ооо. молекулярный вес 5 900 ООО. [c.234] Наличие в макромолекуле боковых цепей также существенным образом влияет на свойства полимера. Так, при редком расположении боковых ответвлений небольшой длины гибкость главных цепей заметно не уменьшается по сравнению с гибкостью линейных макромолекул. Частое же расположение боковых ответвлений препятствует сближению макромолекул между собой. [c.236] Вследствие этого силы межмолекулярного взаимодействия уменьшаются, что приводит к увеличению упругости, хладотекучести и пластичности полимера и одновременно — к снижению его механических свойств, прочности. [c.236] Наиболее сильно на свойство полимеров влияет появление в его структуре поперечных связей. Полимерные материалы с трехмерной структурой, даже при редком расположении поперечных связей, теряют способность растворяться в органических растворителях, лишь набухая в них. С увеличением числа указанных связей способность полимера набухать уменьшается, снижается и его пластичность. Твердость соответственно возрастает. Эластичность постепенно сменяется упругостью, которая затем переходит в хрупкость. Все это объясняется тем, что сшитые в единую структуру поперечными связями цепеобразные молекулы не могут свободно перемещаться друг относительно друга. [c.236] Если в трехмерном полимере имеется множество межмолекулярных химических связей, весьма разнообразно направленных, то получается материал, отличающийся высокой твердостью, лишенный гибкости, эластичности, зато химически очень стойкий, нерастворимый, тугоплавкий. [c.236] В технологии пластмасс большую роль играет их отношение к нагреванию. По этому признаку они делятся на две группы термопластичные и термореактивные. [c.236] Термопластичными называются смолы и пластики, способные размягчаться при нагревании и сохранять вязко-текучее состояние достаточно длительное время. Применяя давление, можно из размягченного пластика приготовить изделие любой формы. При охлаждении масса затвердевает, сохраняя прежние свойства и сообщенную ей форму. При повторном нагреве масса может быть снова размягчена, подвергнута формовке и т. д. К числу термопластичных отно ятся многие линейные полимеры (полиэтилен, поливинилхлорид, плексиглас и др.). [c.236] По своей химической природе каждое звено представляет собой остаток одной из аминокислот. Они образуют полипептидные цепи, из которых каждая содержит десятки и сотни остатков различных аминокислот . [c.237] Молекулярная масса белков колеблется в очень широких границах от десятков тысяч до нескольких миллионов. Например, молекулярная масса одного из белков (гемоцианина) найдена равной 6 800 ООО уг. ед. [c.237] Вернуться к основной статье