Диффузия в высокомолекулярное

Вследствие этих особенностей растворы высокомолекулярных веществ в ряде случаев ведут себя как коллоидные растворы (малая скорость диффузии, высокая вязкость, явление набухания и др.). В соответствии с этим такие растворы считались раньше коллоидными растворами. Однако в противоположность коллоидным растворам они термодинамически устойчивы и поэтому являются истинными молекулярными растворами. Следует отметить, что при растворении в некоторых растворителях высокомолекулярные вещества дают также коллоидные растворы. Так, натуральный каучук в бензоле дает истинный (молекулярный) раствор, а в воде—коллоидный (латекс). Растворы нитрата целлюлозы в ацетоне и растворы желатина в воде являются молекулярными растворами, а растворы нитрата целлюлозы в воде и растворы желатина в спирте—коллоидными растворами. [c.254]

Высокомолекулярные соединения способны образовывать не только истинные растворы, но и типичные лиофобные золи, если в качестве дисперсионной среды взята жидкость, по отношению к которой высокомолекулярное вещество является лиофобным. Такие коллоидные растворы отличаются ясно выраженной лиофобностью, что выражается в слабом взаимодействии вещества дисперсной фазы с дисперсной средой, требуют обязательного наличия стабилизатора для создания агрегативной устойчивости, обладают слабой диффузией и очень малым осмотическим давлением. Так же как и лиофобные золи, коллоидные растворы ВМС обладают термодинамической неустойчивостью, вызванной значительным избытком поверхностной свободной энергии. [c.329]

Практически наиболее распространенным методом определения коэффициента диффузии высокомолекулярных веществ является метод Ламма,, основанный на фотографировании шкалы через столб жидкости, в которой происходит диффузия. Из-за различия коэффициентов преломления, обусловленных градиентом концентрации в жидкости, расстояния между делениями шкалы на фотоснимке будут иными по сравнению с подобными расстояниями на фотоснимке, снятом через чистый растворитель. Измеряя отклонение в расстояниях через определенные промел утки времени, можно получить распределение градиента концентраций по всему столбу жидкости при различной продолжительности диффузии. По этим данным можно вычислить коэффициент диффузии. [c.456]

Зависимость между молекулярным весом парафина и размерами образующихся кристаллов обусловливается в основном следующим. С повышением молекулярного веса уменьшается подвижность молекул парафина. Это затрудняет их диффузию к ранее возникшим центрам кристаллизации и вызывает новообразование дополнительных кристаллических зародышей. Поэтому при кристаллизации высокомолекулярного высококипящего парафина выделяющаяся из раствора твердая фаза распределяется среди большого числа возникающих центров кристаллизации, вследствие чего размер образовавшихся кристалликов оказывается мелким. Детальный разбор и аналитическое обоснование описанного выше механизма влияния молекулярного веса парафина на размер образуемых им кристалликов был дан одним из авторов в работе [33]. [c.65]

Растворение высокомолекулярных соединений. Набухание. Вследствие большой разницы в скорости диффузии высокомолекулярного соединения и низкомолекулярного растворителя часто первой стадией процесса растворения является проникновение маленьких молекул растворителя в пространство между звеньями полимерной цепи. Происходит увеличение объема полимерного образца. Это явление называется набуханием, которое переходит в собственное растворение (неограниченное набухание) в том случае, если между макромолекулярными цепями, которые раздвигают молекулы растворителя, отсутствуют поперечные химические связи. Отделяемые друг от друга цепи приобретают возможность распределяться по объему растворителя. В полимерных материалах, имеющих сетчатую структуру, растворение невозможно, и процесс оканчивается набуханием (ограниченное набухание). [c.207]

Из предыдущего рассмотрения ясно, что точного уравнения, связывающего электрофоретическую подвижность с молекулярными параметрами, не имеется. В пределах приближения, вытекающего из игнорирования всех членов, кроме первого, в правой части феноменологического уравнения [уравнение (24-4)], и не отличающегося от того, которое было сделано при анализе данных по седиментации и диффузии высокомолекулярных электролитов в солевых растворах, могут быть сделаны два определенных утверждения. а) Подвижность и всегда прямопропорциональна заряду 2-макроиона. б) Подвижность всегда обратно пропорциональна коэффициенту трения, как показывают уравнения (24-6), (24-7) и (24-8), которые все применимы только к сферическим ионам (поскольку в знаменателе стоит выражение бяг] ). Это делает электрофорез могучим средством полуколичественного анализа, которое имеет огромное значение в химии белков. Многие приложения такого подхода являются по своей природе аналитическими и выпадают из плана настоящей книги, но другие, дающие полезную информацию относительно молекулярных свойств, будут здесь кратко описаны. Обсуждение ограничено данными по растворимым белкам, потому что основная масса работ в этой области выполнена на белках. (Пример электрофореза синтетического полиэлектролита будет приведен в разделе 27.) [c.479]

С другой стороны, в случае применения высокомолекулярных антиоксидантов с коэффициентом диффузии порядка 10" см /с предельный размер первоначально неингибированной области должен (при прочих равных условиях) уменьшится, согласно (6.8), пропорционально квадратному корню из отношения коэффициентов диффузии высокомолекулярного и низкомолекулярного ингибиторов. Коэффициент диффузии ингибитора 2,2 -метиленбис(4-метил-6-трет-бутилфенола) в полипропилене при 190 °С равен, согласно [3831, 1,3- Ш см /с. Зная это, можно найти предельный размер неингибированной области для высокомолекулярного ингибитора (л 1)пр [c.203]

Однако постоянная ]//И у различных веществ имеет значительную разницу (D 1/ УИ больше или меньше 7), а сам процесс диффузии высокомолекулярных веществ протекает столь медленно, что нет гарантии неизменности белков в процессе измерения. Поэтому предпочтительны другие методы. [c.183]

Растворение высокомолекулярных соединений. Набухание. Часто растворение высокомолекулярных соединений начинается с набухания, представляющего собой проникновение молекул растворителя в полимер. Это возможно вследствие большой разницы скорости диффузии высокомолекулярного соединения и низкомолекулярного [c.188]

В связи с диффузией в полимерных растворах представляют интерес два различных явления 1) диффузия высокомолекулярного вещества в жидком растворителе и 2) диффузия газов и других низкомолекулярных растворенных веществ в растворах полимеров. Диффузия кислорода или СО, в биологических растворах протеинов служит примером второго из рассматриваемых явлений. Диффузия в полимерных пленках обсуждается в разделе 2.9. [c.47]

Важная проблема растворимости в основе решается для полимеров так же, как и для обычных растворов. Как правило, линейные аморфные полимеры растворимы лучше кристаллических. Большая величина молекул высокомолекулярных веществ и гибкость их цепей, а также малая скорость диффузии приводят к тому, что процесс растворения протекает своеобразно. Первой стадией растворения аморфного полимера является набухание молекулы растворителя проникают в объем полимера и раздвигают полимерные цепи. Одновременно лишь небольшое число полимерных молекул переходит в жидкий растворитель, образуя раствор малой концентрации. Процесс набухания протекает до полного использования растворителя с образованием гомогенного раствора. Это имеет место, однако, лишь при наличии неограниченной взаимной растворимости жидкого растворителя и аморфного полимера. [c.257]

При этом главная цепь высокомолекулярного соединения не затрагивается. Скорость реакций подобного типа в большинстве случаев определяется скоростью диффузии низкомолекулярного соединения в фазу полимера. [c.201]

Из рис. 2—4 видно, что в случае применения катализатора КУ-2 лучшая линейность кинетических зависимостей наблюдается для уравнения второго порядка. Незначительное отклонение этих зависимостей от линейности при этерификации низкомолекулярных кислот объясняется, по-видимому, следующими явлениями эте-рификация ТЭГ низкомолекулярными кислотами катализируется лучше, чем высокомолекулярными. Низкомолекулярные кислоты свободно проникают в поры катализатора, и реакция протекает быстро. Из-за накопления внутри пор крупных молекул продуктов реакции диффузия кислот затрудняется по мере протекания реакции, т. е. диффузия частично контролирует кинетику, и часть активных групп внутри пор не проявляет своего действия. Таким бразом, состав катализатора при этерификации этими кислотами как бы меняется к концу реакции, чем и объясняется отклонение от линейности. [c.108]

Однако при разделении высокомолекулярного сырья поверхность адсорбента может оказаться существенно уменьшенной из-за малых размеров пор недоступных для крупных молекул. Кроме того, диффузия молекул внутрь гранулы мелкопористого адсорбента затрудняется, что приводит к увеличению необходимого времени контактирования, а следовательно, увеличению размеров аппарата. [c.257]

Помимо специфических коллоидно-химических явлений для буровых жидкостей важное значение имеют явления растворения и кристаллизации, диффузия, осмотические явления, процессы полимеризации в неорганических и, главным образом, органических высокомолекулярных соединениях. [c.6]

Средневзвешенная молекулярная масса может быть вычислена из данных, полученных при исследовании гидродинамических свойств разбавленных растворов полимеров (вискозиметрия, диффузия, ультрацентрифугирование), а также их оптических свойств (светорассеяние). Для молекулярных масс, определенных гидродинамическими методами, характерна существенная зависимость полученных значений Му, от степени полидисперсности высокомолекулярного соединения и от применяемого растворителя. Отсюда возникает возможность оценки полидисперсности по результатам изучения гидродинамических свойств в различных растворителях. Применение гидродинамических способов определения Му, требует предварительной калибровки по молекулярным массам. Метод светорассеяния является абсолютным. [c.31]

Истирание высокомолекулярного полимера можно проводить также в присутствии мономера, полимеризация которого инициируется свободными радикалами. В отсутствие кислорода воздуха макрорадикалы, образовавшиеся в результате механической деструкции, будут реагировать с молекулами мономера с большей скоростью, чем между собой. Это объясняется меньшей скоростью диффузии макрорадикалов по сравнению со скоростью диффузии [c.184]

Однако интенсивность диффузионного потока зависит от коэффициента диффузии данного углеводорода через породу, через воду или иную среду. Величина этого коэффициента наиболее значительна у газов. По мере увеличения молекулярного веса углеводорода его коэффициент диффузии уменьшается. Диффузия молекул легких жидких углеводородов происходит очень медленно. Что же касается диффузии высокомолекулярных жидких и твердых углеводородов, то она крайне незначительна и не играет сколько-нибудь заметной роли в перемещении этих углеводородов в горных породах. Диффузия имеет существенное значение главным образом при миграции газообразных углеводородов и в первую очередь метана. За длительное геологическое время через толщу пород может продиффундиро-ва ь значительное количество метана. [c.83]

Для контроля за дисперсностью различных высокомолекулярных соединений пользуются методами светорассеяния, диффузии, ультрацентрифугирования, осмометрии, вискозиметрии, электронной микроскопии, хроматографического фракционирования [13]. Однако ни один из этих методов не является надежным, а некоторые просто неприменимы для контроля за состоянием асфальтенов в нефти без добавления к ней соответствующих растворителей. Причиной этого являются темная окраска и высокая вязкость нефти, а также высокая дисперсность асфальтеновых частиц. Кроме того, перечисленные методы не позволяют исследовать пробы пластовой нефти, содержащей растворенный газ и находящейся под высоким давлением. Этих недостатков нет у метода инфракрасной фотоколориметрии [1, 23]. Поэтому он может успешно использоваться для контроля за состоянием асфальтенов в нефти. [c.17]

Процесс растворения высокомолекулярных соединений связан со стадией набухания и увеличением их массы и объема за счет диффузии молекул растворителя в пространственный каркас высокомолекулярного соединения и его растяжения благодаря гибкости и эластичности звеньев. При этом происходит непрерывное взаимодействие макромолекул высокомолекулярного вещества и молекул растворителя. Если силы этих взаимодействий оказываются больше сил сцепления макромолекул, происходит разделение макромолекул и образование раствора высокомолекулярного соединения. [c.29]

Немаловажное значение имеет вязкость растворителя, с которой связана скорость массообмена. Особенно низкой должна быть вязкость растворителя для растворов высокомолекулярных соединений, обладающих малым значением коэффициента диффузии. [c.232]

Набухание отличается ох Х)5ыннЬ о/ смешения жидкостей тем, что процесс протекает односторонне вследствие огромно рт5= ности в скоростях диффузии высокомолекулярного и низкомолекулярного веществ. В то время как поллмер поглощает растворжель, макромолекулы еще не успевают переместиться в жидко-текучую фазу. Только после того как цепи достаточно отодвинуты друг от друга и. ослаблено взаимодействие между ними, начинается диффузия макромолекул в фазу растворителя. [c.484]

При центрифугировании под действием центробежных сил между слоем воздуха и раствором образуется граница, называС мая мениском. Вместе с тем происходит седиментация растворенных веществ, в результате чего образуется граница раздела между чистым растворителем и раствором белка, которая постепенно смещается ко дну ячейки. Поскольку всегда происходит диффузия высокомолекулярных частиц из раствора в растворитель, то граница раздела не представляет собой плоскости, а всегда несколько размыта. Естественно, что степень поглощения света при переходе от растворителя к раствору будет меняться хотя и круто, но постепенно, равно как и изменение концентрации седиментирующих молекул. Если через такую систему пропустить ультрафиолетовый свет, то это изменение концентрации может выразиться в неодинаковом почернении фотопленки по длине ячейки. В месте границы раздела будет происходить изменение степени почернения пленки от максимального для непоглощающего растворителя до минимального для поглощающего раствора (рис. 39, а). Определяя степень почернения путем микрофотомет-рирования, можно получить кривую распределения концентрации седиментирующего белка. Проведя такие измерения через определенные промежутки времени седиментации, можно получить кривую распределения концентрации вдоль радиуса ячейки. При этом обработка фотопленок, при использовании абсорбционных оптических систем, позволяет сразу получить интегральные кривые седиментации (рис. 39, б). Абсорбционные системы, снабженные кварцевой оптикой, используются чаще всего для исследования разбавленных растворов нуклеиновых кислот и их производных. [c.144]

На примере этой реакции иллюстрируем ситуацию, достаточно типичную для жидкофазного гидрирования органических соединений. Вследствие высокой активности применяемых катализаторов гидрирования и малого значения коэффициента диффузии высокомолекулярных органических веществ в жидкой фазе (<10 смУс), дроблением зерна катализатора в кинетических исследованиях не всегда удается достичь кинетической области. В таких случаях обычно строят так называемую диффузионнокинетическую модель, в которой учитывается зависимость наблюдаемой скорости реакции от размера зерна катализатора. Диффузионное торможение уменьшает не только наблюдаемую скорость реакции, но в случае сложнь1Х реакций изменяется также наблюдаемая схема маршрутов, и это приводит к уменьшению селективности по промежуточным продуктам. Аналогичный эффект был обнаружен в реакции гидрирования псевдоионона. Ниже приводится пример обработки экспериментальных данных в рамках диффузионно-кинетической модели. [c.103]

Несмотря на простоту теории метода свободной диффузии, практическое применение его связано с больпшми экспериментальными трудностями. Константы диффузии высокомолекулярных веществ имеют порядок от 10 до 10" см с . Удалось оценить (см. выражение Б в Дополнении 10.3) время размытия исходной тонкой границы до толщины 1 мм, которое составляет несколько часов. Чтобы точно измерить время размытия, нужно создать границу толщиной много меньше 1 мм, что само по себе представляет значительную трудность. Для размытия границы до 1 см потребуются сотни часов. Такое днффузион- [c.214]

Для оценки скорости диффузии обычно пользуются коэффициентом молекулярной диффузии. В связи с тем, что молекулярная теория жидкостей разработана относительно слабо, то невозможно оценивать коэффициент диффузии в жидкостях с такой же точностью, как, например, для газов. Учитывая то, что остатки являются многокомпонентными смесями высокомолекулярных соединений, диффузионные явления в которых осложнены стерическими факторами и межмолекулярными взаимодействиями, обычно прибегают к различного рода упрощениям, в частности условно относят рассматриваемую смесь к двухкомпонентной. Например, дисперсную фазу относят к компоненту 1, а дисперсионную среду, в которой диффундирует дисперсная фаза, к компоненту 2. Для количественной оценки значений коэффициентов молекулярной диффузии в растворах могут быть использованы эмпирические корреляции, которые достаточно подробно рассмотрены Саттерфилдом [27]. Так, для оценки коэффициента диффузии В молекул соединений с относительно малыми размерами широко используется соотношение Вильке и Чанга [c.29]

Зона 1 - зона диффузии, адсорбция и термодеструктивного разложения надмолекулярных структур (высокомолекулярных смол, асфальтенов) зона 2 - зона диффузии, адсорбции и деструктивного разложения металлсодержащих соединений, а также деструктивного гидрирования сильяополярных гетероциклических соединений зона 3 - зона диффузии, адсорбции, деструктивного гидрирования внзкомолекулярных гетероциклических соединений и гидрирования ареиов и не-насьппенных продуктов термического разложения. [c.139]

По мнению автора, высокомолекулярные продукты, получить которые - основная задача проаесса, очень чувствительны к дальнейшему гихфокрекингу в нежелательные более легкие фракции. Следовательно, активность крекирующей части катализатора является критической величиной, т.е. она не должна быть слишком высокой необходимо также, чтобы катализатор обладал относительно большими порами, доступными для больших молекул. Иными словами, выход продукта и распределение в нем кокшонентов могут лимитироваться диффузий. Кроме того, по мнению автора, некоторые типы окиси алюминия обладают достаточной кислотностью, чтобы иметь крекирующие функции. [c.271]

Набухание — осмотический процесс, ири котором происходит диффузия молекул растворителя в высокомолекулярное вещество. Такой односторонний процесс объясняется тем, что макромолекулы ВМС очень большие и разветвленные, благодаря чему они переплетены между собой и слабо подвержены дейстЕ1по теплового движения. В противоположность молекулам ВМС небольшие молекулы растворителя очень подвижны, они проникают внутрь ВМС, увеличивая его объем. [c.313]

Обобщая вышеизложенные сведения о трансформащ1и буровых реагентов, нефтешламов, нефти и нефтепродуктов в почве и воде, следует еще раз подчеркнуть, что это сложный процесс, на который оказывают влияние особенности гранулометрического состава почв, содержание органического вещества и обменных катионов, а также химический состав нефти и ее свойства. Большое значение также имеет характер их распространения в среде, включая процессы испарения и конденсации, диффузии, адсорбции и десорбции, биодеградации под воздействием микроорганизмов и различные реакции абиотического расщепления. При этом важно также учитывать физико-химические характеристики растворимость углеводородов, точку кипения, давление паров и др., а также условия, при когорых протекает биологическое окисление загрязнителей, адсорбированных частичками почвы, роль органических и неорганических почвенных коллоидов и т. д. Необходимо принимать во внимание и характер миграционных процессов, которые, с одной стороны, приводят к широкому распространению загрязнения за пределы исходного района за счет горизонтальной миграции низко- и среднемолекулярных углеводородов, а с другой - приводят к концентрации в зоне загрязнения высокомолекулярных компонентов нефти и буровых реагентов в верхних слоях почвы. [c.190]

В случае высокомолекулярных субстратов существенное уменьшение константы скорости бимолекулярных реакций определяется уменьшением коэффициентов диффузии. Для ферментативного окисления ферроцитохрома С перекисью водорода с помощью цитохрома С пероксидазы теория реакций, контролируемых диффузией, при использовании параметров 0 2 — Ю" см -с и= 5A удовлетворительно описывает экспериментальные данные (Ag n = 1,2-10 М" -с , /е,еор = 2-10 М-1.С-1) [29]. [c.270]

Уравнения (VIII, 6) и (VIII, 7) имеют очень большое значение в коллоидной химии, так как позволяют па основании измерений коэффициента диффузии D определить радиус взвешенных коллоидных частиц сферической формы, а также величину молекул высокомолекулярных соединений. Для частиц или макромолекул несферической формы выражение 6ят)г в уравнении (VIII,7) заменяется более сложным. [c.301]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология