Получение растворов высокомолекулярных веществ

Получение растворов высокомолекулярных веществ [c.288]

Метод растворения, или метод самопроизвольного диспергирования. Этот метод может быть использован для получения растворов высокомолекулярных веществ из твердых полимеров диспергированием их в соответствующих растворителях, как, например, при растворении в воде крахмала, гуммиарабика, желатина, сухого белка, агар-агара и др. [c.140]

К химическим методам диспергирования относится и так называемый метод самопроизвольного диспергирования. Он заключается в получении коллоидных растворов веществ путем растворения их в соответствующих растворителях. Так, путем растворения в воде можно получить коллоидные растворы крахмала, желатина, агар-агара и др. Самопроизвольное диспергирование совершается без внешних механических воздействий. Этот метод широко применяется для получения растворов высокомолекулярных веществ из твердых полимеров. [c.367]

Для очистки лиофобных коллоидов применяются те же методы, что и для очистки растворов высокомолекулярных веществ. Коллоидные системы часто содерж,ат низкомолекулярные растворимые компоненты, которые по той или иной причине необходимо удалить. Таковыми могут быть, например, электролиты, присутствие которых обычно уменьшает стабильность коллоида, так что полученный коллоид следует от них очищать. Общий принцип отделения коллоида от молекулярно-растворенных веществ основан на большой разнице в размерах между коллоидными частицами и молекулами и на способности последних проникать сквозь очень тонкие поры в мембранах. [c.14]

Молекулярная теория находит подтверждение в ряде фактов и наблюдений. Во-первых, определение молекулярных весов в раа-бавленных растворах полимеров методами, прямо указывающими молекулярный вес частиц (например, методом светорассеяния), однозначно показало отсутствие в таких растворах мицелл, т. е. частиц, состоящих из агрегатов молекул. Во-вторых, растворение высокомолекулярного вещества, как и растворение низкомолекулярных соединений, идет самопроизвольно, часто с выделением тепла. Например, достаточно желатин внести в воду, а каучук в бензол, чтобы через некоторое время без какого-либо вмешательства извне образовался раствор полимера в растворителе. При диспергировании же вещества до коллоидного состояния, как известно, требуется затрата энергии на преодоление межмолекулярных сил. В-третьих, растворы полимеров термодинамически устойчивы и при соответствующих предосторожностях могут храниться сколь угодно долго. Коллоидные растворы, наоборот, термодинамически неустойчивы и способны стареть. Это объясняется тем, что при растворении полимеров всегда образуется гомогенная система и свободная энергия уменьшается, как, и при получении растворов низкомолекулярных веществ, либо за счет выделения тепла в результате взаимодействия полимера с растворителем, либо за счет увеличения энтропии. При получении же гетерогенной коллоидной системы ее свободная энергия всегда возрастает в результате увеличения поверхности дисперсной фазы. В-четвертых, растворение высокомолекулярных соединений не требует присутствия в системе специального стабилизатора. Лиофобные же золи не могут быть получены без специального стабилизатора, придающего системе агрегативную устойчивость. Наконец, растворы полимеров находятся в термодинамическом равновесии и являются обратимыми системами к ним приложимо известное правило фаз Гиббса. [c.434]

Для повышения устойчивости эмульсий или для возможности их получения добавляют эмульгаторы, которые располагаются на границе раздела фаз. Различают три класса эмульгаторов 1) коллоидные электролиты, 2) растворы высокомолекулярных веществ [c.282]

Измельчение более грубых агрегатов такими методами, как размол на коллоидных мельницах (например, кварца, углей), электрическое распыление в дисперсионной среде (диспергирование, сопровождающееся последующей конденсацией, при получении золей металлов), действие ультразвука, перемешивание и встряхивание (особенно для получения эмульсий). Растворы высокомолекулярных веществ образуются через стадию набухания при контакте с растворителем. [c.498]

Если бы растворы высокомолекулярных веществ представляли собой такие же системы, то, несомненно, они должны были быть отнесены к настоящим коллоидным системам. Действительно, ряд авторов [3, 4] считают, что растворы высокомолекулярных веществ обладают теми признаками коллоидных растворов, которые перечислены выше, и поэтому относят их к коллоидным растворам, являющимся микрогетерогенными и термодинамически неустойчивыми. В качестве основного доказательства микрогетерогенности обычно фигурирует неприменимость правила фаз к процессам растворения и осаждения высокомолекулярных веществ, что в наиболее общей форме было сформулировано в правиле осадков Во. Оствальда. Вторым доводом служит явление старения и, вообще, наличие необратимых процессов (гистерезисные явления при осаждении и растворении). Косвенным доказательством наличия микрогетерогенности раствора высокомолекулярных веществ являются плохая воспроизводимость результатов, получаемых различными авторами при исследовании растворов высокомолекулярных веществ, и зависимость свойств этих растворов от метода их получения. [c.243]

Образование растворов высокомолекулярных веществ также иногда рассматривают как диспергирование. Однако здесь происходит лишь обычное растворение, и новая дисперсная фаза не возникает. Приготовление раствора высокомолекулярного вещества (лиофильного золя), не представляет существенных трудностей. По этой причине все описываемые ниже методы получения коллоидных систем относятся лишь к лиофобным золям или гелям. [c.13]

В новых работах [4] описаны результаты, полученные при облучении у-лучами растворов высокомолекулярных веществ. При этом было обнаружено, что во многих случаях облучение растворов выше критической концентрации полимера приводит к образованию геля. При концентрациях ниже критической образования геля не наблюдается напротив, происходит значительное снижение вязкости раствора. Для объяснения этого явления допускали, например, что в концентрированных растворах происходит образование сетчатой структуры, а в разбавленных—деструкция макромолекул. По мнению авторов, снижение вязкости разбавленных растворов следует также объяснить сшиванием, а именно внутримолекулярным сшиванием. Наблюдаемая критическая концентрация в этом случае может рассматриваться как предельная концентрация, ниже которой снижение вязкости, обусловленное внутримолекулярным сшиванием, преобладает над возрастанием вязкости, вызываемым межмолекулярным сшиванием. [c.18]

Гидрофобные золи и растворы высокомолекулярных соединений при их образовании почти всегда загрязняются различными примесями, чаще всего электролитами. Особенно загрязняются золи, в которые в избытке введен стабилизатор. Часто в системе присутствует исходный электролит. Для получения коллоидных растворов с наибольшей устойчивостью необходимо удалять из них примеси. Рассмотрим кратко различные методы очистки золей и растворов высокомолекулярных веществ. [c.372]

Осмотические давления растворов электролитов и концентрированных растворов высокомолекулярных веществ с молекулярной массой вплоть до нескольких десятков тысяч существенны и должны учитываться при расчете движущей силы процесса обратного осмоса и ультрафильтрации. Однако в литературе отсутствуют обобщенные рекомендации по расчету осмотического давления для растворов высокомолекулярных веществ. Ниже рассмотрены основные методы расчета осмотических коэффициентов и приведены формулы для определения осмотического давления, полученные на основе различных теорий растворов электролитов и неэлектролитов. [c.147]

Пастами называют густые суспензии, эмульсии или сплавы, которые хорошо формуются и сохраняют форму, полученную при деформации. Некоторые растворы, в частности растворы высокомолекулярных веществ, ведут себя как пасты. [c.86]

Кривая 1 соответствует пересыщенному раствору, кривая 2 — ненасыщенному, точка А — состоянию насыщения при данной температуре. Если сравнить эти растворы, полученные различными способами, через промежуток времени, меньший, чем время достижения равновесия, то они будут отличаться друг от друга и концентрацией и вязкостью в пределах, ограниченных кривыми. Пересыщенный растюр полимера является термодинамически неустойчивой системой, как всякий пересыщенный раствор. Состояние пересыщения в растворах высокомолекулярных веществ может длиться значительное время. Этим объясняются трудности в работе с растворами высокополимеров, заключаю-ш еся в том, что для достижения равновесия в этих системах требуется очень большой промежуток времени (часто порядка нескольких месяцев и даже лет), и тем больший, чем выше вязкость раствора. [c.72]

П. П. Кобеко указывает, что повышение уровня вязкости при одновременном сохранении пологого хода вязкостно-температурной кривой, свойственного маловязкой жидкости, может быть достигнуто лишь путем введения в эту последнюю ... каких-то частиц, неизмеримо больших по величине, чем молекулы данной жидкости . В этом случае макроскопическая вязкость системы увеличится, температурный же ход вязкости останется тем же, так как уменьшение скорости течения жидкости будет обусловлено лишь уменьшением поперечного сечения свободного пространства. То же будет, если в качестве упомянутых частиц в растворе будут находиться молекулы растворенного веш,ества, во много раз (в сотни и тысячи) превышаюш,ие размеры молекул растворителя. Таким образом, для получения жидкости с очень малой температурной зависимостью вязкости следует выбирать растворитель с очень малым температурным коэффициентом, т. е. маловязкую жидкость, и повышать вязкость ее до необходимого уровня путем растворения в ней высокомолекулярного вещества [20]. [c.131]

Следует иметь в виду, что гидрофобные золи и растворы высокомолекулярных соединений, образующиеся при любом способе приготовления, всегда загрязнены различными примесями, главным образом истинно растворимыми веществами, которые существенно влияют на свойства золей и в первую очередь на их устойчивость. Поэтому для получения коллоидных растворов, обладающих наибольшей устойчивостью, необходимо удалять из золей всевозможные примеси и в первую очередь избыток электролитов, которые образуются при получении коллоидных растворов. На лекции весьма полезно про- [c.147]

Мы рассмотрели здесь значение для человека коллоидных систем и коллоидных процессов, но ничего не сказали о роли в природе и технике высокомолекулярных соединений, растворы которых обладают многими коллоидными свойствами. Значение высокомолекулярных соединений в технике будет показано в гл. XIV настоящего курса. Здесь же только укажем, что организмы растений и животных состоят из растворов и студней высокомолекулярных веществ. Поэтому биохимия и медицина теснейшим образом связаны с коллоидной химией. Заметим также, что многие техно логические процессы пищевой промышленности по существу являются коллоидными процессами. В хлебопекарной промышленности при приготовлении теста огромное значение имеют явления набухания, а при выпекании хлеба — явления коагуляции. Приготовление маргарина, соусов и майонезов представляет собою не что иное, как процесс эмульгирования. В молочной промышленности получение простокваши и сыра является процессом коагуляции и синерезиса (явление, обратное набуханию). Наконец, засолка и варка мяса также сводятся к явлениям коагуляции или, точнее, денатурации белков. [c.32]

Особо следует отметить вещества промежуточного типа, растворы которых, в зависимости от условий их получения, могут проявлять свойства как типичных золей, так и растворов высокомолекулярных соединений. К таким веществам относятся окиси и гидроокиси элементов, образующих слабокислые или амфотерные соединения, например гидроокись кремния. [c.421]

Добавление защитного вещества в золь как бы придает ему свойства раствора этого вещества. В присутствии высокомолекулярных защитных коллоидов золи, вообще не поддающиеся концентрированию до высокого содержания дисперсной фазы, можно выпарить досуха. Полученный сухой остаток может быть вновь коллоидно растворен. Электрофоретическая подвижность частичек золей, адсорбировавших достаточное количество защитного вещества, обычно равна электрофоретической подвижности молекул высокополимера. [c.95]

Каргин и его сотрудники доказали, что растворы высокомолекулярных соединений должны быть отнесены к истинным (молекулярным), так как они термодинамически устойчивы, обратимы, гомогенны, т. е. являются однофазными системами. Сами высокомолекулярные вещества способны самопроизвольно растворяться при соприкосновении с растворителями, а полученные растворы агрегативно устойчивы без введения третьего компонента — стабилизатора. [c.165]

Первая стадия процесса производства любого химического волокна заключается в приготовлении прядильной массы, которую в зависимости от физико-химических свойств исходного полимера получают растворением его в подходящем растворителе или переводом его в расплавленное состояние. Полученную вязкую жидкость тщательно очищают многократным фильтрованием и удаляют из нее мельчайшие твердые частицы и пузырьки воздуха. В случае необходимости раствор (или расплав) дополнительно обрабатывают — добавляют красители, подвергают созреванию (выстаиванию) и др. Если кислород воздуха может окислить высокомолекулярное вещество, то созревание проводят в атмосфере инертного газа. [c.410]

Защитное вещество как бы придает золю свойства раствора этого вещества. В присутствии высокомолекулярных защитных веществ золи, вообще не поддающиеся концентрированию до высокого содержания дисперсной фазы, можно выпарить досуха и затем полученный сухой остаток можно снова коллоидно растворить. Электрофоретическая подвижность частиц золей, адсорбировавших достаточное количество защитного вещества, обычно равна электрофоретической подвижности молекул полимера. Наконец, защищенные золи при добавлении электролитов не подчиняются правилу Шульце — Гарди, а ведут себя как растворы защитного высокомолекулярного вещества, причем для выделения дисперсной фазы в осадок требуется то же количество электролита, что и для осаждения высокомолекулярного вещества. Существенно также, что реагент, способный осаждать защитное вещество, осаждает и защищенный золь даже в том случае, если исходный золь индифферентен к этому реагенту. Так, золи, защищенные желатином, теряют устойчивость при добавлении таннидов, образующих с желатином нерастворимое соединение, в то время как незащищенные золи нечувствительны к действию таннидов. [c.304]

При изготовлении сложных растворов, содержащих одновременно высокомолекулярные соединения и вещества, которые обладают высаливающим действием, целесообразно делить растворитель на две части и использовать одну из них для растворения высокомолекулярного соединения, другую — для веществ, оказывающих высаливающее действие. Оба полученных раствора смешивают друг с другом. Если концентрация высаливающих ингредиентов не очень велика, можно растворять вы- [c.180]

Актуальной проблемой фитохимического производства является комплексная переработка растительного сырья. В пищевой, химикофармацевтической, эфиромасличной промышленности крайне неэффективно используется растительное сырье. Многотоннажные отходы производства после получения соков из плодов и ягод, эфирных масел и биологически активных веществ из лекарственного и эфиромасличного растительного сырья практически выбрасывают в отвал. Рациональное использование этих отходов позволит получить ряд биологически активных и ценных пищевых веществ из одного и того же объекта. При этом предусматривается соответствующая подготовка отходов (сушка, разделение, измельчение) с последующим экстрагированием их растворителями различной полярности вначале - сжиженными газами и лег-кокипящими органическими растворителями, затем спиртами, спиртоводными смесями, водой и водными растворами неорганических веществ. Это позволяет получить несколько групп биологически активных комплексов липофильные, содержащие эфирные и жирные масла, жирорастворимые витамины, стерины, хлорофиллы, жирные кислоты тритерпеновые и стероидные сапонины полифенольные соединения гликозиды высокомолекулярные соединения - полисахариды, белки. Применение технологии комплексной переработки лекарственного и пищевого растительного сырья позволит значительно расширить сырьевую базу для производства новых лекарственных средств, используя при этом отходы производства пищевой и фармацевтической промышленности [8]. [c.481]

Получение молекулярных и ионных растворов, как известно, сводится к растворению одного вещества в другом растворение же является процессом самопроизвольным. Растворы высокомолекулярных соединений, изучаемые в коллоидной химии и до недавнего времени неправильно относившиеся к коллоидным растворам (под названием лиофильных золей), являются, как уже указывалось, также молекулярными (гомогенными) растворами, а потому образование их сводится тоже к самопроизвольному процессу растворения. Вмешательство человека в зтот процесс выражается лишь в приемах, ускоряющих его (например, путем повышения температуры, перемешивания). Особенность получения растворов высокомолекулярных веществ (по существу— дисперсоидов) в отличие от получения обыкновенных растворов (дисперсидов) заключается лишь в том, что процесс растворения первых в большинстве случаев предваряется особой его стадией— набуханием. [c.20]

Для разделения растворов высокомолекулярных веществ (а также коллоидных систем) и тонкодисперсных взвесей применяют пористые пленки с порами размером соответственно 310 ...1 и 5-10 ...20 мкм. Для этих целей используют пленки из эфиров целлюлозы разрабатывают способы получения пор нужных размеров в пленках традиционных полимеров (ПЭТФ, ПТФЭ и др.). Мембраны используют для разделения сточных вод производств, извлечения солей фагоценных металлов и др. Кроме плоских мембран (дисков) используют также трубчатые и ф. [c.81]

Фракционирование. Оба приведенных вьпие метода дают полимергомологические продукты, молекулярновесовое распределение которых в зависимости от способа получения может быть самым различным. Поэтому сравнения таких продуктов с различными средними молекулярными весами едва ли возможно. В противоположность этому фракционированные продукты имеют молекулярновесовое распределение, аналогичное для всех фракций и в некотором смысле воспроизводимое. Поэтому при получении полимергомологических рядов целесообразно проводить и фракционирование [912, 933]. Фракционированные осаждение и растворение были сопоставлены по своей эффективности [942]. К раствору высокомолекулярного вещества прибавляют столько осадителя, что часть вещества осаждается. Часто это проявляется в виде второй жидкой фазы, которая содержит наиболее высокомолекулярную часть растворенного вещества с повышенной концентрацией. Образование двух жидких фаз можно рассматривать как предпосылку хорошего фракционирования, которое не обеспечивается при отделении твердого вещества. После отделения операция повторяется. Таким образом получают ряд фракций, которые целесообразно переосадить, причем, выделившуюся жидкую фазу разбавляют 1)астворителем и этот раствор медленно вливают в избыток осадителя. Такие фракции можно хорошо сравнивать между собой, а также с фракциями тех же веществ, полученных другими исследователями. Фракционированное осаждение может быть также достигнуто добавкой недостаточного для осаждения количества осадителя, кипящего выше, чем используемый растворитель. Затем по частям растворитель отгоняют (лучше в вакууме) и отделяют выпадающие при этом фракции . Если при использовании обычных способов осаждения добиваются высаживания путем добавки растворителя, следовательно при разбавлении, то в данном случае осаждение вызывается отгонкой растворителя, т. е. концентрированием. [c.139]

В отличие от систем молекулярной дисперсности и растворов высокомолекулярных веществ коллоидные системы ограниченно устойчивы. Для них существенное значение имеет явление непосредственного слипания частиц. Такой процесс укрупнения частиц называется коагуляци-е й. Однако после получения коллоидного раствора процесс коагуляции в коллоидном растворе происходит весьма медленно. Объясняется это тем, что полученные коллоидные частицы стабилизированы слоем адсорбированных на их поверхности ионов. Адсорбированные ионы придают заряд коллоидным частицам и тем самым защищают их от слипания. Заряд частицы зависит от того, какие ионы адсорбированы на ее поверхности, а это определяется условиями получения коллоида. Чаще всего адсорбируются одноименные ионы, т. е. ионы, входящие в состав самой коллоидной частицы. [c.59]

Из вышеприведенного перечня высокомолекулярных соединений можно видеть, что соединения этого класса обладают самыми различными свойствами. Так, натуральные и синтетические каучуки высокоэластичны (обратимо растягиваются на сотни процентов), а большинство синтетических смол жестки, как стекло. Некоторые высокомолекулярные соединения растворяются в различных растворителях и дают ценнейшие для промышленности растворы в виде лаков, клеев и пленкообразо-вателей, другие же не растворяются ни в чем. Одни обладают кислотостойкостью или диэлектрическими свойствами, у других этого нет и т. д. В настоящее время установлено, что свойства высокомолекулярных веществ зависят от условий их получения, температуры испытания, химического строения, размеров и формы молекул, агрегатного состояния, интенсивности меж-молекулярных связей и других факторов [c.166]

Неэластичные студни впитывают любую смачивающую их жидкость, при этом объем их почти не изменяется. Эластичные студни поглощают не все смачивающие их жидкости, а только некоторые. Чаще всего такими жидкостями являются те, в которых вещество студня может существовать также в виде золя, и жидкости, сходные с ними по своему химическому составу. Здесь наблюдается избирательная способность к впитыванию. Избирательное поглощение жидкости эластичным студнем сопровождается сильным увеличением егообъема. Это явление называется набуханием. Способность к набуханию — наиболее характерное свойство высокомолекулярных веществ, являющееся одним из методов получения гелей. Желатин и агар-агар набухают только в воде или в водных растворах и не набухают в жидких органических веществах. Каучук набухает в сероуглероде, бензоле и его производных, но не набухает в воде. [c.257]