Строение макромолекул и свойства высокомолекулярных веществ

Строение макромолекул и свойства высокомолекулярных веществ [c.354]

Существенную помощь в установлении строения макромолекул синтетических высокомолекулярных соединений оказывают сведения о механизме их образования и о свойствах исходных веществ. [c.15]

Выяснением строения основной цепи далеко не исчерпывается вопрос определения, структуры макромолекулы. Необходимо еще установить природу и количество функциональных групп, их взаимное расположение в пространстве, наличие аномальных звеньев и некоторых других деталей строения, оказывающих существенное в.лияние на свойства высокомолекулярных веществ. [c.17]

Глава IX РАСТВОРЫ ВЫСОКОМОЛЕКУЛЯРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ 119. Строение макромолекул и свойства высокомолекулярных веществ [c.252]

Различие в свойствах трех веществ — целлюлозы, крахмала и гликогена, а также различное коллоидно-химическое поведение их растворов должно быть, следовательно, объяснено различиями в строении их макромолекул величина по сравнению с этим имеет второстепенное значение. В растворе целлюлоза является типичным нитевидным коллоидом, гликоген — шаровидным коллоидом, крахмал стоит между ними. Строение этих трех высокомолекулярных веществ может быть наглядно выражено приведенными выше схемами, на которых также виден результат химической деструкции при определении концевых групп (см. стр. 334, с35). [c.336]

От величины п зависят многие свойства высокомолекулярных веществ, в первую очередь их растворимость. Далее, длинная цепь того же химического строения отличается значительно большей гибкостью, чем короткая. При этом и сами вещества, построенные из гибких макромолекул, обладают и лучше выраженными эластическими свойствами (например, каучук). Наличие в цепи полярных групп (—С1, —ОН,—СЫ, —СООН и т. п.) сообщает цепеобразным макромолекулам большую жесткость. [c.332]

П. П. Веймарн и В. Оствальд предложили рассматривать свойства дисперсных систем только с позиции их степени дисперсности, не учитывая гетерогенности. Более общие представления о свойствах коллоидных растворов были развиты Н. П. Песковым, который подразделял коллоиды на два класса к первым он отнес коллоиды, которые самопроизвольно диспергируют в растворителе, образуя коллоидные растворы. Если вызвать коагуляцию такой системы, то в коагуляте окажется много растворителя. После удаления электролита (коагулята) коагулянт, как правило, сохраняет способность вновь диспергировать в растворителе. Второй класс коллоидов, по Н. П. Пескову, — это системы, у которых коагуляция необратима, коагулят (осадок), как правило, не содержит дисперсной среды. При этом только вторая группа коллоидных растворов представляет собой типичные коллоиды, инертные по отношению к дисперсионной среде. Как это ни парадоксально, но вещества, получившие впервые в истории науки название коллоиды (гуммиарабик, белки, крахмал), оказались не настоящими коллоидами. Водные растворы этих веществ в отличие от типичных коллоидов представляют собой гомогенные термодинамически равновесные системы, устойчивые и обратимые, т. е. представляют собой истинные растворы макромолекул высокомолекулярных соединений (ВМС). Различие двух типов коллоидов связано в значительной мере с гибкостью и асимметричным строением макромолекул. Последние взаимодействуют с растворителем (дисперсионной средой) подобно низкомолеку- [c.382]

Высокомолекулярные вещества обладают некоторыми общими свойствами, определенной механической прочностью и др., нередко они разлагаются при высоких температурах без предварительного плавления. Свойства высокополимеров зависят не только от химического состава структурной единицы полимера (мономера), но в очень большой степени от величины молекулярного веса, геометрической формы макромолекул, строения цепей, характера и интенсивности взаимодействия между ними. [c.274]

Способностью к агрегированию в растворах и образованию термодинамически равновесных лиофильных коллоидных систем обладают не только асимметричные по строению молекулы низкомолекулярных ПАВ, но и высокомолекулярные соединения (ВМС), особенно те, в молекулах которых имеются резко различающиеся по полярности участки. Свойства возникающих при этом систем близки к свойствам мицеллярных систем, образованных низкомолекулярными ПАВ, несмотря на то что отдельные частицы могут здесь формироваться при агрегировании всего нескольких крупных молекул во многих случаях, например в растворах глобулярных белков, и одиночные макромолекулы ведут себя как частицы, очень близкие по свойствам мицеллам ПАВ. Полное рассмотрение свойств растворов ВМС, в том числе и лиофильных коллоидных систем, образуемых ими, составляет самостоятельные разделы физической химии растворов и физикохимии ВМС и обычно не включается в современные курсы коллоидной химии. Тем не менее, в рамках данного курса целесообразно привести краткое описание условий образования, строения и свойств подобных систем в их сопоставлении с коллоидными системами, образуемыми низкомолекулярными веществами. [c.236]

Еще в начале XX в. высокомолекулярные вещества (смолы, каучуки и т. д.) рассматривали как вещества, состоящие из обычных небольших молекул, образующих в растворах большие агрегаты, наподобие коагулятов. Эта точка зрения была полностью отвергнута в 20-х гг. немецким химиком Г. Штаудингером Еще в 1922 г. он высказал мысль, что высокомолекулярные соединения состоят из больших, многоатомных молекул, названных им макромолекулами. В. 1926 г. на основе изучения свойств таких макромолекул высокополимеров (полистирол и др.) Г. Штаудингер пришел к выводу, что их скелет составлен из углеродных цепей, состоящих из множества углеродных атомов. В дальнейшем он ввел представление и о разветвленном цепном строении высокомолекулярных веществ. [c.257]

Пленки, волокна и другие изделия из высокомолекулярных веществ отличаются особыми механическими свойствами, которые зависят от величины, гибкости, формы, строения и характера взаимного расположения макромолекул, а также от температуры. При приложении нагрузки полная деформация образцов происходит не сразу, как у обычных материалов, а в течение некоторого промежутка времени это время тем меньше, чем выше температура. У некоторых высокомолекулярных веществ (каучук и другие эластомеры) наблюдаются большие обратимые деформации, во много раз превосходящие упругую деформацию низкомолекулярных материалов. [c.7]

Цепное строение макромолекул вытекает непосредственно из самих методов получения их при помощи реакций полимеризации и поликонденсации (гл. II). Только цепным строением может быть объяснена такая важнейшая физико-химическая особенность высокомолекулярных веществ, как резкое различие их свойств в продольном (вдоль цепи) и поперечном направлениях после ориентации . [c.17]

Изучение свойств лиофильных коллоидов и отчасти исследования органозолей металлов явились для ученого переходным этапом от чистой коллоидной химии к проблемам только зарождавшейся в то время полимерной науки, в разработку которых он включился в середине 30-х годов. С этого времени его научная деятельность была почти пол ностью посвящена исследованиям высокомолекулярных соединений, или, как он сам это называл, изучению полимерного состояния вещества . За многие годы творческого труда В. А. Каргин сумел внести существенный вклад почти во все важнейшие разделы химии и физики полимеров. Природа полимерного состояния вещества и теория растворов, деформационные процессы в полимерах и природа ориентированного состояния, строение макромолекул и природа надмолекулярных образований, возникающих в процессах полимеризации, химических превращений макромолекул и при формировании полимерных тел из растворов и расплавов. Большое внимание в исследованиях В. А. Каргина было уделено процессам кристаллизации полимеров, свойствам кристаллических полимерных тел, процессам структурообразования в природных и синтетических по. лимерных электролитах, их свойствам в растворах и в твердом состоянии. [c.6]

Особенно тесная связь между строением и свойствами веществ обнаруживается у высокомолекулярных соединений. Этот уже достаточно установленный и подтвержденный практикой факт лежит в основе синтеза полимеров. Свойства полимера зависят от химической структуры элементарных звеньев, количества звеньев в макромолекулах и строения макромолекул Видные советские химики В. А. Каргин, В. В. Коршак, К. А. Андрианов, М. В. Волькенштейн, А. Е. Арбузов и другие успешно доказывают, что заданных химических свойств можно достичь не только в результате соответствующих изменений химического состава, но и при неизменности последнего, в результате структурной перестройки тех же мономеров в молекуле (цепи) полимера. Усилия этих ученых направлены на разработку и создание такой теории, руководствуясь которой можно было бы на основе знания химического строения заранее предсказать различные свойства полимера и практически синтезировать его. [c.184]

Размер макромолекул оказывает большое влияние на свойства высокомолекулярных соединений. Полимеры одного химического строения, но разной степени полимеризации, могут обладать совершенно разными физическими и механическими свойствами. Так, полиэтилен высокого давления при степени полимеризации, равной 70, представляет собой маслообразное вещество, размягчающееся при 35°С при степени полимеризации свыше 700 полиэтилен является твердым пластическим материалом с температурой размягчения 100—110°С. [c.16]

Настоящий краткий курс химии высокомолекулярных соединений должен явиться доступным введением в эту область химии. Он должен познакомить изучающих этот курс с постановкой вопроса, дать общие сведения практикам и техникам, особенно работающим в отдельных узких областях химии или технологии полимеров. Поэтому технология высокомолекулярных соединений рассматривается в отдельной главе преимущественно с точки зрения зависи-люсти свойств вещества от строения макромолекулы. В книге рассматривается большое число полимеров, однако при этом мы не претендуем на полноту охвата даже наиболее важных продуктов — эта книга не может и не должна заменить изучение оригинальной литературы и монографий. В соответствии с характером книги мы отказались от цитирования оригинальных работ, однако в тех [c.7]

Из органических высокомолекулярных соединений построено большое количество биологически и технически важных веществ. К ним относятся вещества, из которых состоят растения и природные волокна,— целлюлоза и другие полисахариды, шерсть, шелк к ним принадлежат также коллаген и эластин, основная часть белков — протеиды и нуклеотиды, гликоген и крахмал, натуральные полипрены — каучук и гуттаперча. Синтетические высокомолекулярные соединения охватывают область пластических масс и синтетических волокон. Химия высокомолекулярных соединений изучает методы синтеза, характеристики и исследования этих веществ, а также превращения природных и синтетических полимеров в их производные. Если учесть значение перечисленных выше соединений, то представляется обоснованным выделение химии высокомолекулярных органических соединений в особую область органической химии. В строении макромолекул полимеров, а также в их химических и физических свойствах и в методах идентификации и характеристики этих соединений имеется столько особенностей, что необходимо самостоятельное рассмотрение этих вопросов. Однако следует учесть, что как для высокомолекулярных, так и для низкомолекулярных органических соединений в основном характерны одни и те же типы связи атомов в молекуле. Таким образом, все законы органической химии в полной мере относятся также и к химии высокомолекулярных соединений. [c.11]

Особенности многих природных веществ, например целлюлозы, каучука и др., известны уже давно в начале нашего столетия удалось синтезировать вещества, обладающие свойствами высокомолекулярных соединений. Однако в вопросе о строении и структуре этих веществ в течение длительного времени было много неясного. Ясность в основы строения этих соединений была внесена в результате принципиальных работ Штаудингера им же в 1922 г. впервые было применено понятие макромолекула при исследовании процесса гидрирования натурального каучука в гидрокаучук. Он указал также на общее значение понятия молекулы и в применении к высокомолекулярным соединениям. [c.13]

Генетическая связь каучука с низшими терпенами, олигомерами изопрена, подтверждается также тем, что каучук при сухой перегонке превращается в изопрен, дипентен и другие терпены. Тем самым было объяснено строение макромолекулы, состоящей из элементарных звеньев изопрена, и тип связи между элементарными звеньями. Однако оставалась неясной пространственная конфигурация двойной связи и общая величина молекулы, т. е. число элементарных звеньев в макромолекуле. Последний вопрос долгое время недостаточно учитывался. Макромолекулярное строение полипренов было доказано, в частности, Штаудингером, которому в 1922 г. удалось путем гидрирования каучука получить вещество, обладающее всеми свойствами высокомолекулярных парафинов (позднее удалось также провести полимераналогичное гидрирование каучука и гуттаперчи). [c.82]

Свойства высокомолекулярных соединений зависят от многих факторов средней молекулярной массы, химического состава, строения макромолекул, состояния вещества и др. [c.351]

Исходным материалом для получения искусственных белковых волокон являются белки. Из всех высокомолекулярных соединений белки наиболее сложный и пока еще не достаточно изученный класс соединений. Изучению строения и свойств макромолекул белка посвящено огромное число исследований. Это обстоятельство объясняется не только значением белковых веществ, используемых для различных целей в промышленности (получение клеев, пластических масс, волокон и пленок), но главным образом значением этих веществ в биологии. [c.622]

Одним из методов, наиболее часто применяемых при исследовании высокомолекулярных соединений, является деструкция, или расщепление макромолекул на низкомолекулярные вещества, строение которых доказывается обычными способами — сложная проблема установления структуры высокомолекулярного вещества разбивается на ряд более простых задач, каждая из которых решается отдельно. Зная строение и свойства полученных осколков макромолекулы, можно сделать выводы о строении исходного вещества. [c.10]

В отличие от низкомолекулярных соединений, построенных из молекул одинакового строения и одинаковото размера, высокомолекулярные соединения большей частью являются смесями макромолекул одинакового или сходного строения, но с различной молекулярной массой. Высокая молекулярная масса и другие свойства высокомолекулярных соединений (например, структурная изомерия и стереоизомерия) обусловливают ряд особенностей поведения этих веществ, которые следует иметь в виду как при синтезе, так и при анализе высокомолекулярных веществ. [c.15]

Технические свойства высокомолекулярных соединений зависят, в основном, от природы и строения исходных мономеров и величины молекулярного веса. Чем длиннее цепь полимера, тем выше, при прочих равных условиях, механическая прочность вещества, но тем труднее его переработка в изделия. Взаимозависимость структуры и свойств макромолекул характеризуется следующимя- голожениями [c.17]

До настоящего вре.мени неорганические высокомолекулярные соединения не удалось получить в молекулярнодисперсном состоянии и определить их. молекулярный вес. Поэтому нет возможности рассматривать их. химические и физические свойства в связи с размерами, формой и строением макромолекул. Однако успехи химии органических высокомолекулярных соединений в области установления связи между некоторыми механическими свойствами материалов (разрывная прочность, эластичность, твердость, текучесть, вязкость расплавов) и строением их макромолекул долж ны при.вести -к развитию в ближайшее время химии неорганических высокомолекулярных соединений. Первыми шагами на этом пути является синтез и изучение элементоорганических полимеров, занимающих промежуточное положение между органическими и неорганическими высокомолекулярными соединениями. Успехи в этой пограничной облас и облегча2от вст пление химии высоко.молекулярных соединений в мир неорганических веществ. [c.11]

В связи с потребностями промышленности в создании полимерных материалов (каучуки, пластики, волокна) со все расши-ряюшимся комплексом полезных свойств наука о высокомолекулярных соединениях последние полтора — два десятилетия развивается во все ускоряющемся темпе. Уже. на раннем своем этапе это развитие привело к отчетливому пониманию того, что физико-механические свойства полимерных веществ в массе (или, как принято говорить, в блоке), в частности их высокая эластичность, связаны со строением составляющих их цепных молекул (макромолекул). С этого времени началась интенсивная разработка физических методов исследования структуры макромолекул. Наряду с традиционными исследованиями свойств полимеров в блоке началось накопление научного материала, относящегося к свойствам отдельных макромолекул полимеров различного химического строения. [c.11]

В течение ряда лет (1920—1930 гг.) наши сведения о синтетических полимерах были отрывочными и несовершенными существовало мнение о том, что особые свойства таких природных полимеров, как целлюлоза и крахмал, объясняются исключительной способностью отдельных небольших молекул к ассоциации. Постепенно эта теория уступила место противоположной точке зрения, согласно которой поведение и свойства как природных, так и синтетических полимерных веществ объясняются строением высокополимера, обусловленным наличием гомеополярных первичных валентных сил. Следует напомнить, что представление о длинной цепной молекуле, на котором основана вся эта наука, возникло всего лишь 30 лет тому назад, когда Штаудин-гер [1] для описания свойства высокомолекулярного углеводорода, полученного при гидрировании природного каучука, впервые ввел применяющийся и в настоящее время термин макромолекула . Свойства исследованного высокополимера действительно вытекают из его большого молекулярного веса и цепной природы его частиц. [c.9]

Совершенно иное по сравнению с высокомолекулярными веществами строение кч)Ллоидных частиц имеется у мыл и м ы л о п о д о б н ы х веществ в водном растворе. Эти вещества в подходящих растворителях, как например в спирте, МОГУТ быть диспергированы молекулярно. Растворы эти имеют, ПОСКОЛЬКУ молекулы в этих случаях средней величины, кристаллоидный характер. Напротив, в воде только очень разбавленные растворы имеют кристаллоидный характер, при больших же концентрациях образуются более высокомолекулярные коллоидные частицы, которые и определяют теперь свойства раствора нар>щу с оставшейся частью кристаллоидно-растворенного вещества. Степепь диспергирования зависит у мыл и мыло-подобпых веществ от концентрации, а также от температуры. Эта зависимость, как будет показано ниже, не проста. Такой зависимости нет в коллоидных растворах высокомолекулярных веществ, так как у них коллоидные частицы — это макромолекулы. [c.343]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология