Справочник химика 21

Химия и химическая технология

Статьи Рисунки Таблицы О сайте English

Свойства цепных макромолекул, гидродинамические

    Большой экспериментальный материал по молекулярной гидродинамике и оптике растворов полимеров позволяет разделять полимеры на гибкоцепные и жесткоцепные в зависимости от проявляемых ими гидродинамических и электрооптических свойств в разбавленных растворах [6, 7]. При этом основным критерием для такого разделения является величина равновесной жесткости, молекулярных цепей, которая характеризует среднюю конформацию макромолекулы — ее размеры и геометрическую форму, принимаемые в растворе в равновесном состоянии. Количественной мерой равновесной жесткости (гибкости) макромолекул может служить длина статистического сегмента Куна А [8] или числс мономерных звеньев в сегменте 5=Л/Я (где К — длина мономерного звена в направлении основной цепи), а также персистентная длина а=/4/2 червеобразной цепи [9], моделирующей макромолекулу. Для подавляющего большинства гибкоцепных полимеров-длина сегмента Куна лежит в интервале 15—30 А [10, 11]. Напротив, у жесткоцепных полимеров А может составлять сотни и тысячи ангстрем [12]. Многие важнейшие свойства полимерных материалов (такие, как возможность кристаллизации, температура стеклования, релаксация механических и электрических свойств и ряд других) существенно зависят не только от равновесной, но также и от кинетической жесткости полимерных молекул. Понятие кинетической гибкости не столь универсально, как равновесной. Кинетическая гибкость, характеризуя кинетику деформации и ориентацию макромолекулы под действием внешнего поля, определяется характером и продолжительностью действия приложенного поля и, следовательно, рассматриваемым физическим процессом. Сведения о кинетической гибкости получают путем исследования скорости протекания процессов, в которых макромолекула переходит из одной конформации в другую. Поэтому мерой кинетической жесткости макромолекулы может служить время, необходимое для изменения конформации цепи под дей ствием внешнего воздействия. Вопрос о соотношении равновесной и кинетической гибкости полимерной цепи является фундаментальной проблемой молекулярной физики полимеров. Количественные сведения о равновесной и кинетической (проявляющейся под действием электрического поля) гибкости цепных молекул могут быть получены при исследовании их электрооптических свойств в разбавленных растворах. [c.35]


    Постоянство отношения n J[ri для ряда полимер-гомологов — характерное свойство гауссовых цепей и потому сохраняется до тех пор, пока гидродинамические и оптические свойства цепных макромолекул остаются гауссовыми . В противном случае наблюдаются отклонения от этой закономерности. [c.649]

    Цепные макромолекулы, принимающие в растворе форму статистически свернутого клубка, — пример частиц, которые в ламинарном потоке испытывают не только ориентацию, но и деформацию. Поэтому динамическое двойное лучепреломление, наблюдаемое в таких растворах, является сложным ориентационно-деформационным эффектом, в котором сравнительная роль ориентации и деформации зависит от геометрических, гидродинамических и оптических свойств молекулярных цепей, т. е., в конечном И счете, от их строения. [c.532]

    Гидродинамическое поведение цепных молекул обычно описывается с помощью модели ожерелья ( бусинок ) [1—3] макромолекула трактуется как частица, состоящая из г + 1 элементов длиной I, соединенных в жесткую или гибкую цепь. Контурная длина такой цепи Ь = п1. Гидродинамические свойства элемента моделируются шаром диаметра с1. Если считать, что шары соприкасаются, то число эффективных гидродинамических элементов в цепи равно Ы(1. Для такой системы элементов решается уравнение для вероятности нахождения элемента в данной точке пространства. В качестве характеристики движения цепи вводится коэффициент поступательного трения /, равный отношению силы вязкого сопротивления к скорости движения частицы. Кирквуд и Райзман [2] получили для коэффициента поступательного трения изолированной цепной молекулы /о  [c.40]

    Книга охватывает широкий круг вопросов, связанных с растворами полимеров, в том числе растворимость, конфигурацию и конформацию цепных молекул, равновесные, оптические и гидродинамические свойства макромолекул в растворе. Подробно рассмотрены свойства полиэлектролитов, явления молекулярной ассоциации и реакционная способность макромолекул в растворе. [c.4]

    Главная задача, которую ставит перед собой автор монографии,— ликвидация сложившегося разрыва между химией синтетических полимеров, с одной стороны, и природных полимеров — белков и нуклеиновых кислот, с другой. Вне всякого сомнения, эта задача решена автором весьма успешно. В книге рассмотрен широкий круг явлений, наблюдающихся в растворах полимеров,— растворимость, конфигурация и конформация цепных молекул, равновесные, оптические и гидродинамические свойства макромолекул. Подробно рассматриваются свойства полиэлектролитов, ассоциация и реакционная способность макромолекул в растворе. При этом с единых позиций разбираются свойства и синтетических, и природных полимеров, хотя предпочтение в книге, безусловно, отдается последним. [c.5]


    Для построения точной молекулярной теории релаксационных свойств цепной макромолекулы необходимо составлять и уметь находить решение обобщенного диффузионного уравнения в конфигурационном (или, точнее, в конформационном) пространстве обобщенных внутренних координат полимерной цепи. В трудах Кирквуда, Фуосса, Хаммерле [12, 33, 34] разработаны методы, сводящие решение обобщенного диффузионного уравнения к нахождению собственных значений и собственных функций некоторых операторов, зависящих от обобщенного тензора диффузии, потенциала внутримолекулярного взаимодействия и тензора гидродинамического взаимодействия. Однако точные методы не удается применить даже к свободно-сочлененным цепям при отсутствии гидродинамического взаимодействия. [c.265]

    В предшествовавших параграфах мы рассмотрели различные методы измерения молекулярного веса и молекулярновесовых распределений. Очень важным параметром структуры макромолекул является их геометрический размер, т. е. средний радиус клубка. Во второй главе мы детально ознакомились со значением этой величины, ее зависимостью от жесткости цени и свойств растворителя. Измерение среднего радиуса макромолекулы может быть осуществлено с помощью гидродинамических констант — характеристической вязкости и коэффициента поступательного трения. Однако в этих случаях мы должны независимо определить молекулярный вес полимера. Существует прямой метод измерения средних размеров макромолекулы-клубка, не требущий никаких дополнительных исследований, — это изучение углового распределения рассеянного света, или, иначе говоря, дифракционного рассеяния света макромолекулами [20]. Выше мы рассматривали рассеяние света частицами, значительно меньшими, чем длина волны. В этих случаях можно считать, что световые волны, испускаемые различными точками объекта (рассеянные волны), колеблются с одинаковыми фазами. Однако, когда размер клубка начинает приближаться к длине волны света (а у цепных макромолекул с молекулярным весом порядка нескольких мил-R [c.157]

    Таким образом, основой описания гидродинамических свойств цепных молекул является гидродинамика сплошной среды, в которой для элемента цепной молекулы применяется соотношение Стокса (уравнение 2.3) Г = Зятlnf u. Справедливость этого соотношения для элемента цепной макромолекулы, чьи размеры близки к размерам молекулы растворителя, не может быть доказана теоретически. В дальнейшем мы рассмотрим экспериментальные подтверждения этого соотношения и границы его справедливости (см. 3). Кроме того, наличие в цепной молекуле большого числа элементов приводит к необходимости учета внутримолеку-.пярных гидродинамических взаимодействий приближенным методом Озеена с усреднением результатов по набору конформаций макромолекул. Существует большое число работ, уточняющих математичезкие и модельные приближения, допущенные при вычислении гидродинамических свойств. Мы не анализируем эти работы, а приведем соотношения, удобные для определения молекулярных параметров цепей по экспериментальным данным. [c.39]

    Для гауссовых цепных молекул Лгд = Ф /== 1,26-10 или 2,71-10 , если [т]] выражена соответственно в см /г или 100 см /г. Ранние теории гидродинамических свойств макромолекул указывали, что зависит от гауссовости (или негауссовости) цепных макромолекул. Однако как экспериментальные данные [38, 39, 52], так и более поздние расчеты показали, что фактически не зависит от гауссовости цепной молекулы. [c.182]

    Серфом [1847] на основе модели цепной молекулы, состоящей из N гауссовых суб-молекул, развита общая теория гидродинамического поведения растворов макромолекул, применяемая для изучения динамооптических свойств бесконечно разбавленного монодисперсного раствора, находящегося в потоке с постоянным градиентом скорости [1848—1850]. [c.293]

    Мы привели в этом параграфе ряд примеров изучения методом светорассеяния свойств макромолекул, проявляющих повышенную жесткость цепи. Это относится как к коротким цепям обычных (гибкоцепных) полимеров, так и к полимерам, молекулы которых имеют вторичную структуру (ДНК, ПБГ) или циклизован-ную (частично пли полностью) структуру основной цепи. Известное положение о плодотворности комплексного изучения структуры макромолекул в особенности Относится к исследованию свойств полужестких и жесткоцепных молекул — объектов во многих отношениях необычных и проявляющих особые, а подчас и уникальные свойства. Обзор свойств полужестких цепных молекул, обобщающий определенный этап исследования гидродинамических (вязкость, диффузия, седиментация) и оптических (динамическое и электрическое двулучепре-ломление) свойств их растворов, читатель найдет в обзорной статье В. Н. Цветкова [241]. [c.146]



Смотреть страницы где упоминается термин Свойства цепных макромолекул, гидродинамические: [c.177]    [c.691]    [c.20]    [c.121]   
Новейшие методы исследования полимеров (1966) -- [ c.459 , c.465 ]




ПОИСК





Смотрите так же термины и статьи:

Гидродинамические свойства



© 2025 chem21.info Реклама на сайте