Термодинамическая устойчивость систем

Растворимостью некоторого вещества называется его способность переходить в другое вещество, распределяясь в нем в виде атомов, ионов или молекул, образуя термодинамически устойчивую систему переменного состава. Мера растворимости вещества при данных условиях — концентрация егб насыщенного раствора, которую выражают несколькими различными способами число г растворенного вещества на 100 г или 100 мл растворителя или раствора число молей растворителя, приходящихся на 1 моль растворенного вещества число молей растворенного вещества в 1 литре раствора и др. Ниже будем пользоваться последним способом выражения концентрации (моль/л). [c.235]

При рентгенографическом исследовании деформированных волокон [34, 35] и пленок [36] было установлено, что при быстрой деформации на рентгенограммах наблюдается появление волокнистой структуры но всем интерференционным кольцам, т. е. имеет место уплотнение на отдельных участках колец и даже тенденция к их разрыву (появление текстуры). Это известное само по себе явление было впервые установлено Герцогом и Янке [2] и за последнее время изучалось с точки зрения установления качественной зависимости между ориентацией частиц и механическими свойствами волокна рядом исследователей [37—40]. Однако в этих работах не было сделано каких-либо попыток выяснить стабильность ориентированного состояния цепей. Исходя из мицеллярной теории строения высокополимерных соединений и тем самым признавая кристаллическое образование как термодинамически устойчивую систему, все эти исследователи, видимо, и не пытались выяснить характеристику устойчивости ценей в ориентированном состоянии. [c.37]

Изменение дисперсности частиц и концентрации в них ингредиентов приводит к тому, что свойства смеси при эксплуатации или хранении могут изменяться быстрее, чем это характерно для индивидуальных полимеров. Практика показывает, однако, что большинство смесей полимеров эксплуатационно устойчивы. Это обусловлено тем, что время релаксации сегментов макромолекул на межфазной границе мало и равновесие устанавливается быстро (обычно в процессе смешения), тогда как перемещение макромолекул в целом не успевает произойти за время эксплуатации, и структура смеси, возникшая при смешении, сохраняется. Малое поверхностное натяжение на границе раздела фаз может привести к возникновению термодинамически устойчивых систем, как это обычно происходит при самопроизвольном диспергировании низкомолекулярных жидкостей. [c.218]

ТЕРМОДИНАМИЧЕСКАЯ УСТОЙЧИВОСТЬ СИСТЕМ [4] [c.313]

Это означает, что энергия Гиббса не должна увеличиваться с ростом межфазной поверхности (при постоянном межфазном натяжении) или с уменьшением размеров частиц. Межфазная поверхность может самопроизвольно возрастать, только если поверхностная энергия будет компенсироваться увеличением энтропии системы. Такое явление получило название самопроизвольного диспергирования. Самопроизвольное диспергирование— основной метод получения термодинамически устойчивых систем, аналогичный растворению веществ при получении истинных растворов. [c.327]

Поперечные связи в студнях могут быть как химическими, так и нехимическими. Студни с химическими поперечными связями образуются при самопроизвольном набухании сетчатых полимеров. Такой студень представляет собой термодинамически устойчивую систему. Другой случай — это студни, в которых имеются прочные межмолекулярные связи, не разрушающиеся ни при тепловом движении, ни при взаимодействии с растворителем. Такие студни образуются нри взаимодействии линейных полимеров, имеющих ди-фильные труппы, с не очень хорошим в термодинамическом смысле растворителем, который взаимодействует только с одним типом групп и не взаимодействуют с другим. В очень хороших в термодинамическом смысле растворителях данного полимера студни не образуются. [c.95]

Рассматривать действие пластификаторов так же подробно, как действие наполнителей и стабилизаторов нецелесообразно, так как имеется достаточно полная обзорная литература [6, 10, 15] кроме того, в последнее время наметилась тенденция обходиться без использования низкомолекулярных пластификаторов, достигая хорошей перерабатываемости, эластичности и морозостойкости композиции, используя смеси полимеров. При этом, по-видимому, редко удается добиться термодинамического равновесия системы, подобного равновесию термодинамически устойчивых систем—смесей низкомолекулярных жидкостей. Однако, если переход к равновесию (состояние, когда смесь расслоилась) в условиях эксплуатации происходит столь медленно, что недопустимое изменение свойств происходит после окончания срока эксплуатации, то можно говорить об эксплуатационной совместимости , которую можно прогнозировать. [c.14]

Растворимость — это способность данного вещества образовывать с другим веществом термодинамически устойчивую систему переменного состава, состоящую из двух или большего числа компонентов. При растворении твердого вещества, в определенном количестве растворителя растворимость вещества обычно при данных условиях ограничена. При избытке твердого вещества образуется насыщенный раствор, т. е. система, состоящая из двух компонентов, в которой между жидкой фазой (раствор) и твердой фазой (осадок) устанавливается подвижное равновесие, характеризующееся равенством скоростей перехода вещества в жидкую фазу (растворение) и его осаждением в виде твердого вещества [c.330]

Примером термодинамически устойчивых систем с адсорбцион-ио-сольватным фактором являются растворы неионогеиных ПАВ и ВМС. Ориентирование лиофильных частей молекул к растворителю обеспечивает резкое снижение поверхностного натяжения до значений, меньших критического значения (VI. 32). Полярные части молекул обращены в водную среду, а неполярные радикалы — в органическую. Из твердых веществ большой гидрофильностью обладают оксиды многих элементов, например, кремния, алюминия, железа. Поверхность частиц оксидов в воде обычно покрыта гидроксильными группами (гидроксилирована), которые сильно взаимодействуют с водой, образуя гидратные слои. Интересно, что для оксидов факторы устойчивости могут изменяться в зависимости от pH среды. Особенно это сильно выражено для диоксида кремния. Например, гидрозоль кремнезема в области pH 7,0—8,0 устойчив, главным образом, благодаря адсорбционно-сольватному фактору. Он не коагулирует при добавлении электролита даже в [c.338]

Студии с химическими связями между элементами структуры (ограничентю набухшие сетчатые полчмсры) представляют собою однофазную термодинамически устойчивую систему, содержание низкомолекулярпой жидкости в которой прИ данных температуре и давлении зависит от природы жидкости и полимера, а также от частоты его сетки. Онп обладают высоким пределом текучести, соизмеримым с напряжением, при котором происходит разрушение химических связей. Под действием большого напряжения сдвига в таких студнях происходит одновременный разрыв химических связей в основных цепях и между цепями, т. е, механическая деструкция полимера. Нагревание Этих студней выше определенной температуры приводит, вследствие термической деструкции, к разрушению всей системы, [c.427]

В отличие от жидкостей в растворах могут изменяться не только размер и средний период жизни ассоциированных групп, но и их состав, ибо они могут слагаться из сольватированных молекул. В этом случае при изменении состава растворителя скорость сольватации и десольватации, определяющаяся скоростью диффузии гкидкости и скорость релаксации сольватных оболочек, будет значительно превышать скорость создания и распада самих групп. Таким образом, при изменении состава среды состав ассоциировапиых групп будет изменяться практически моментально, а изменения групп, связанные с процессами агрегации или дезагрегации больших молекул, будут протекать значительно медленнее. Этой особенностью растворы высокомолекулярных веществ отличаются от таких термодинамически устойчивых систем, как пирозоли металлов, мыла, краски и т. и. [c.245]

На рис. 17.9 представлены данные для двух немногих взаимно растворимых полимеров нитрат целлюлозы (НЦ)—поливинилацетат (ПВА) и НЦ — полиметилметакрилат (ПММА). Все кривые лежат в отрицательной области, т. е. при всех соотнощениях компонентов системы образуются с уменьшением свободной энергии, энтальпии и энтропии. Кривые зависимости Agx = f( o2) выпуклы книзу, следовательно Si gldaq > О, что характерно для термодинамически устойчивых систем. Смешение происходит экзотермически, т. е. разнородные полимеры взаимодействуют друг с другом сильнее, чем однородные. Отрицательные значения As означают, что полимеры в смеси образуют совместные упорядо- ченные структуры, что согласуется с данными работы [15]. Эти данные позволяют сформулировать термодинамические критерии совместимости полимеров. [c.484]

Примером термодинамически устойчивых систем с адсорбционно-сольватным фактором являются растворы неионогенных ПАВ в ВМС. Ориентирование лиофильных частей молекул к растворителю обеспечивает резкое снижение поверхностного натяжения до значений, меньших критического значения (VI.37). Полярные части молекул обращены в водную среду, а неполярные радикалы — а органическую. Из твердых веществ большой гидрофильностью обладают оксиды многих элементов, например кремния, алюминия, железа. Поверхность частиц оксидов в воде обычно покрыта гидроксильными группами (гид-роксилирована), которые сильно взаимодействуют с водой, образуя гидратные слои. Интересно, что для дисперсных систем оксидов факторы устойчивости могут изменяться в завйси-мостн от pH среды. Особенно сильно эта зависимость выражена для золей диоксида кремния. Например, гидрозоль кремнезема в области pH 7,0—8,0 устойчив, главным образом, благодаря адсорбционно-сольватному фактору. Он не коагулирует при введении электролита даже в больших концентрациях (I мо,1ь/л и более). С увеличением pH гидроксильные группы диссоциируют, фактор устойчивости меняется на электростатический, и золь становится более чувствительным к электролитам. [c.390]

Эмульсионные системы, широко распространенные в производстве каучуков, характеризуются высокими коццентрациями эмульгирующих агентов. Конечный продукт эмульсионной полимеризации— латекс представляет собой микрогетерогенную термодинамически устойчивую систему, состоящую из двух фаз — вод ной и полимерной. Размер частиц полимера не превышает 5 мк. [c.366]

Простейшим вариантом указанной комбинации является смесь двух или нескольких полимеров, позволяющая получить необходимое сочетание эксплуатационных свойств. Состояние смесей полимеров принято характеризовать термином совместимость . Совместимость — понятие термодинамическое. Под совместимостью полимеров понимают их способность образовы вать при конкретных условиях (температура Т, давление р, концентрация С) термодинамически устойчивую систему, состоящую из молекулярно диспергированных компонентов. Критерием термодинамического равновесия, как известно, служит условие АСсм = 0, где ДСсм —изменение термодинамического потенциала системы при смешении. На практике удобный способ цроверки того, является ли данная система термодинамически устойчивой, состоит в испытании свойств системы, приведенной в данное состояние различными способами. С этой целью оценивают какое-либо свойство системы (механическое, энергетическое, оптическое и др.), зависящее от ее состояния. При этом определяют количественный показатель выбранного свойства при заданных значениях Т , р , Сх для состояния системы, достигнутого, например, сначала ее нагреванием до Т2>Т, а затем охлаждением до Т ь Если в результате нескольких операций такого рода значение контролируемой характеристики получается одним и тем же для параметров Т, р и С, то, следовательно, состояние системы не зависит от пути достижения значений параметров Т, р к С и является равновесным, а сами полимеры, образующие систему, при данных условиях можно считать совместимыми. [c.23]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология