Характеристика макромолекул

Важной характеристикой макромолекулы является величина отношения площади ее поверхности к размеру (массе). Молекулы, разумеется, не имеют поверхности. Таким образом, макромолекулами данного твердого вещества являются твердые тела одного и того же состава, строения и молекулярной массы не менее некоторой критической величины. Монокристаллы алмаза, граната, цеолитов представляют собой макромолекулы. Кусок каменного или древесного угля, стекла или других некристаллических твердых тел — тоже макромолекула соответствующего твердого вещества. [c.16]

Метод вискозиметрии один из самых простых в аппаратурном оформлении. В то же время он позволяет получить такие важные характеристики макромолекул, как молекулярная масса, размеры, коэффициент набухания макромолекулярного клубка, степень полидисперсности макромолекул и др. [c.98]

Релаксационные физические свойства полимеров зависят не только от их молекулярного строения, они во многом определяются и надмолекулярными структурами, которые, в свою очередь, зависят как от своих собственных характеристик (вид и размеры надмолекулярных образований, связи между различными элементами структуры), так и от характеристик макромолекул или про- [c.138]

Переход к циклической модели сопряженного полимера дает возможность оценивать средние значения полной энергии и усредненные характеристики я-электронной плотности в терминах функций kj k) и соответствующих им собственных векторов [146,147,149]. Отметим, что полубесконечные модели оказываются полезными для изучения влияния концевых групп на спектральные характеристики макромолекул. [c.61]

Реакционная способность функциональных групп в полимерах зависит от таких характеристик макромолекул, как локальная конформация вблизи реакционного центра, скорость конформа-ционных переходов, взаимодействие полимер — растворитель [c.43]

Линейные гибкие макромолекулы. Способность молекулярных цепей изменять свою конфигурацию в зависимости от внешних условий, т. е. гибкость или жесткость этих цепей, является кардинальной характеристикой макромолекул, определяющей свойства полимерных систем. Различие в поведении гибких и жестких частиц проявляется, как указывалось, в электрохимических свойствах (глава пятая), в термодинамических свойствах растворов полимеров (глава восьмая), в молекулярно-кинетических свойствах коллоидных систем (главы вторая и восьмая), в свойствах гелей (глава девятая) и др. Это различие связано и с основными характеристиками структуры и физикомеханическими свойствами полимерных материалов. Как уже указывалось, гибкость и жесткость макромолекул являются относительными характеристиками, зависящими от ряда внешних условий, прежде всего, от температуры однако, применительно к обычному интервалу средних температур, полимеры с гибкими и жесткими макромолекулами достаточно отчетливо различаются между собой влияние других факторов (пластификации, скорости деформации) описано ниже (стр. 242—251). [c.227]

Химия полимеров — наука относительно молодая. Первые работы в этой области был проведены в 20-х годах, но до 1930 т. получение и характеристика макромолекул не стали частью органической химии. Главной причиной этого было незнание химической природы макромолекул и невозможность применения для их характеристики стандартных методов органической химии. Интерес промышленности к свойствам высокомолекулярных соединений дал вскоре сильный толчок к исследованиям в области получения и способов характеристики таких веществ но даже и теперь среди хими-ков-органиков бытует представление, что некристаллические т родукты невозможно охарактеризовать обычными методами. [c.7]

Приведены методы оценки характеристик макромолекул. Даны основные сведения по химии и физикохимии природных волокнообразующих полимеров. Примеры и задачи основаны на практике научных и технологических работ. [c.423]

Выбор между шарнирной или персистентной моделью зачастую определяется величиной другой характеристики макромолекулы ее эффективного поперечника d. Способы определения описаны в ряде обзоров и монографий школы Цветкова (см., например, [18]), мы будем обращаться к этой характеристике лишь тогда, когда это необходимо по ходу изложения. [c.45]

Поворотно-изомерная теория дает количественное истолкование физических характеристик макромолекул в растворе — размеров и формы клубков, дипольных моментов и оптических свойств. Теория хорощо согласуется с опытом [2, 3, 5]. Она раскрывает физический механизм растяжения полимеров — высокоэластичность каучука. При растяжении цепи происходит изменение набора ее конформаций. Механизм такого изменения — поворотная изомеризация. Поясним сказанное с помощью одномерной модели макромолекулы. Представим каждое звено стрелкой длиной I, которая может смотреть или вправо, или влево. Одному поворотному изомеру (обозначим его t) отвечают две соседние стрелки, смотрящие в одну сторону, другому (обозначим его s)—две соседние стрелки, смотрящие в разные стороны. Общая длина цепи выражается алгебраической суммой длин всех стрелок. На рис. 3.12, а изображена цепь, состоящая из [c.136]

Таким образом, теоретические расчеты характеристик макромолекул, не учитывающие дальних взаимодействий, следует сравнивать с экспериментальными результатами, найденными в 0-точке. Другая возможность состоит в пересчете результатов, полученных в хороших растворителях, на 0-точку. Такие пересчеты требуют теоретической оценки а. Для этого развита достаточно практичная теория (см. [2, 47, 48]). Объемные эффекты наиболее существенны в разбавленных растворах в хороших растворителях, которые используются чаще всего. [c.143]

Следовательно, она дает важную характеристику макромолекулы. [c.172]

Как уже сказано, поляризация люминесценции зависит от подвижности люминофора. Определяя Р, можно найти релаксационные характеристики макромолекулы. Теория поляризованной люминесценции полимеров развита в работах [181, 182]. Среднее квадратичное время вращательной релаксации в макромолекуле Тг можно определить по зависимости степени поляризации люминесценции для раствора полимера от вязкости растворителя [c.325]

Таблица I 41 Погрешности определения содержания основных структурных характеристик макромолекулы лигнина л.

Конформационный параметр д может быть найден непосредственным измерением характеристик макромолекул в разбавленных растворах (в тета-условиях). Для разветвленных макромолекул регулярного строения — звездообразных и гребнеобразных с ответвлениями одинаковой длины — параметр g определяется расчетным путем. Для звездообразных полимеров — 2/р , где р —число [c.204]

Некоторые из важнейших методов измерения молекулярных весов полимеров основаны на изучении гидродинамических свойств макромолекул. Гидродинамические характеристики макромолекул, выражающие действие сил трения на частицы при движении в среде (растворителе), очень сильно зависят от размеров и формы, принимаемых макромолекулами в растворе, и, кроме того, они сравнительно легко поддаются измерению. Особенно просто измеряется вязкость растворов. Неудивительно, что вязкости растворов полимеров посвящена огромная литература и измерение ее является в настоящее время самым распространенным методом производственного контроля во всех отраслях промышленности, связанных с полимеризацией. Уже лет 30 тому назад Штаудингер показал, что для характеристики свойств [c.142]

Рассмотрим вторую важную гидродинамическую характеристику макромолекул — коэффициент поступательного трения /. Очевидно, / просто выражается только для макромолекул-шариков. Подобный случай наблюдается для некоторых белков, макромолекулы которых имеют компактное строение (как принято говорить, глобулярное). [c.154]

Мы можем выразить вторую гидродинамическую характеристику макромолекул-клубков через первую с помощью уравнения [c.156]

Поскольку значительная роль в описании НМС отводится отдельной макромолекуле, выбранной в качестве основной подсистемы, поскольку изменение такой важной характеристики макромолекулы, как ее конформационное состояние, позволяет прежде всего судить о наличии НМС. [c.11]

Основной термодинамической характеристикой макромолекулы является отношение энергии тепловых колебаний с кТ к энергии взаимодействия макромолекулы Е — величина энергии взаимодействия контакта, или величина потенциальной энергии взаимодействия в минимуме). Это отношение как раз и характеризует приведенную температуру [c.80]

В связи с тем, что в последние годы в полимерной науке также все в большей мере проявляется тенденция к изучению проблем, связанных с индивидуальностью макромолекул, можно ли с уверенностью утверждать, какой из подходов, использованных этими двумя крупнейшими учеными, является более перспективным. Во всяком случае, благодаря развитию теории эффекта исключенного объема в настоящее время появилась возможность связать конфор-мационные характеристики макромолекулы как целого, которые определяются на основании исследования различных молекулярных свойств полимеров в растворе, с химической природой цепи. Каучукоподобная упругость также является общим специфическим свойством полимерных веществ, однако, если теория упругости каучука вначале строилась на основе общих абстрактных представлений об энтропийной природе упругости, то в настоящее время оказалось необходимым учитывать вклад конформационной энергии цепи, который имеет вполне определенное значение для полимерных молекул различного строения. [c.153]

III. 1.3. Структурные методы исследований, применяющиеся для характеристики макромолекул [c.154]

Зная выражение для Оа, легко получить различные средние характеристики макромолекулы в адсорбированном состоянии. [c.56]

Для получения средних характеристик макромолекулы в адсорбированном состоянии следует диагонализировать матрицу и отыскать ее максимальное собственное значение Л. Тогда среднее число сегментов макромолекулы в -том слое при /V -> оо примет простой вид [c.57]

Фактор у в решеточных моделях характеризует не только жесткость макромолекул, но и тип решетки. И в этом смысле зависимости v от типа решетки на рнс. П.З и от фактора жесткости на рис. II.4 полностью эквивалентны. Но если рассматривать y как характеристику макромолекул, то зависимость Екр от Y приобретает самостоятельный интерес [15] [c.62]

Таблица 3. Структурные характеристики макромолекул нек-рых полимеров

ФЛОРИ 0-ТЕМПЕРАТУРА (0-точка), температура, при к-рой знергии взаимодействия макромолекул друг с другом и с молекулами р-рителя уравниваются. В 0-точке справедлив закон Вант-Гоффа (см. Осмос). Единственно строгий критерий 0-точки — равенство нулю второго ви-риального коэффициента в разложении в ряд по концентрациям осмотич. давления р-ра. Во.зможно также определение 0-точки как верхней критич. т-ры растворения макромолекул бесконечно большой мол. массы. Анализ св-в полимера в 0-точке важен для получения конфигурац. и конформац. характеристик макромолекул и оценки их термодинамич. гибкости. [c.624]

После гидролиза можно выделить образовавшиеся моносахариды, установить их строение и таким образом узнать, каков моносахаридный состав полисахарида. Конечно, знание моносахаридного состава не позволяет сделать никаких заключений о последовательности моносахаридных остатков в цепи, о регулярности или нерегулярности ее структуры , о наличии или отсутствии разветвлений — словом, ни об одной характеристике макромолекулы как целого. В этом смысле его можно уподобить данным элементного анализа низкомолекулярного веш,ест-ва. Более tojo, моносахаридный состав полисахарида умалчивает даже о многих особенностях строения самих моносахаридных остатков в полисахаридной цепи. [c.51]

В разбавленных Р. п. гибкоцепные синтетич. макромолекулы принимают конформацию статистич. клубка, в объеме к-рого концентрация Сд собств. звеньев весьма мала (порядка 1% по массе и менее) и убывает с ростом мол. массы. Влияние мол. массы и геом. характеристик макромолекул на св-ва Р. п. приводит к тому, что концентрация растворенного в-ва не является однозначным критерием разделения Р. п. на разбавленные и концентрированные, в отличие от р-ров низкомол. в-в. Р. п. со средней концентрацией с растворенного в-ва считается разбавленным, если с < q, т.е. среднее расстояние между макромолекулами значительно больше их размера. Условный показатель, характеризующий уд. объем, занимаемый макромолекулой,-характеристическая вяз- [c.189]

Весьма чувствительны к структурным и конформац. характеристикам макромолекул резонансные (ЯМР), ИК спектральные и релаксац. методы. Названные методы исследования С п. дополняют друг друга, и для повышения надежности результатов целесообразно их совместное использование. [c.430]

Точность вычисления характеристик макромолекул, определяемых методом светорассеяния, зависит от оптической чистоты раствора, так как наличие примесей (частиц пыли, грязи и гелей) искажает истинное молекулярное рассеяние, особенно при измерениях под малыми углами. Применяемые для приготовления растворов и их разбавления растворители должны быть очищены медленной многократной вакуумной перегонкой. Критерием очистки растворителей может служить значение коэффициента асимметрии < 1,02. Раствор лучше всего очищать от примесей, вносимых полимером, центрифугированием в течение 1—2 час. при 15 ООО—20 ООО об/мин. Удаление примесей многократной фильтрацией через стеклянные дшлкопористые фильтры иногда приводит либо к адсорбции макромолекул на фильтре и уменьшению концентрации профильтрованного раствора, либо к изменению значений молекулярной массы вследствие удаления больших мак-ромо.лекул вместе с загрязнениями из растворов при их фильтрации через очень мелкие поры фильтра [4, 77]. Высокая степень очистки достигается также с помощью фильтрации растворов через бактериальные фильтры или пленки с размерами пор (1- 6)- 10 А. [c.132]

Таким образом, вычисление ротамерной статистической суммы сводится к нахождению максимального корня матрицы Х.1. Зная 2, мы можем вычислить равновесные характеристики макромолекул, частности, этим методом находится средняя квадратичная длина клубка (см. формулу (3.20) и формулы, учитывающие корреляцию ротамеров). [c.74]

Таким образом, вычисление ротамерной статистической суммы сводится к нахождению максимального корня матрицы Я . Зная 2, мы можем вычислить равновесные характеристики макромолекулы. В частности, этим методом получаются выражения для среднего квадрата длины цепи как в кристаллическом (спиральном) состоянии, так и в состоянии статистического клубка. В самом деле, уже фиксация валентного угла между соседними звеньями означает их корреляцию, т. е. кооперативность цепи. То же относится к корреляции поворотных изомеров. Формула Ока (3,20) и ей подобные для цепей с несимметричными привесками, а также формула (3,26) проще всего получаются матричным методом [3, 5]. [c.139]

Здесь г — длина одного жесткого сегмента цепи. Каждый такой сегмент состоит из п прежних элементарных химических звеньев (мономеров) дд1Шой /, каждое, так что г = п1, Ь = Ы п, и контурная длина молекулы Ъ = l,N = гМ остается неизменной. Такая характеристика макромолекул введена Куном, Гутом и Марком и называется куновским эффективным сегментом макромолекулы. Величина а = К Ко характеризует кратность увеличения размера К молекулярного клубка по сравнению с размером Ко свободно-сочлененной цепи с одинаковой контурной длиной, т. е. с одинаковой молярной массой. Эта же величина используется как мера набухания полимерного клубка, например, при растворении полимера. Следует отметить, что контурная длина Ъ является инвариантной характеристикой макромолекулы по отношению к разным моделям ее строения. Химическим эквивалентом контурной длины является молярная масса полимера. [c.729]

Величина S, экстраполированная к нулевой концентрации, называется константой седиментации и является характеристикой макромолекулы в растворе. Она представляет собой скорость оседания, отнесенную к единице силового поля, и колеблется от 2 (Л1 = 10 000) до 200 (/М = 10 ООО ООО). Зависимость S от молекулярной массы может быть представлена в виде уравнения S= Ks, где / s — константа, 6 имеет тот же смысл, что в аналогичном уравнении определения М по коэффициенту диффузии. Описанный седиментационный метод дает среднеседиментационную молекулярную массу [c.542]

Проанализированы взаимодействия, определяющие пространственную структуру синтетических и природных макромолекул в кристаллическом состоянии и в растворе, рассмотрены теоретико-расчетные исследования размеров и других равновесных характеристик макромолекул в растворе особое внимание уделено влиянию стереохи-мической структуры на конформационные свойства макромолекул. Конформация биополимеров — полисахаридов, полипептидов и нуклеиновых кпслот — обсуждена преимущественно с но-ЗИЩ1Й модели атом-атомных потенциальных функций. Показано, что эта модель является вполне универсальной и обладает большой предсказательной СИЛОЙ. [c.207]

Таким образом, молекулярный вес полимера определяется с помощью двух независимых измерений 5 и 1). При этом метод является абсолютным, не зависящим от каких-либо конкретных моделей макромолекулы. Константа / — важная гидродинамическая характеристика макромолекул. На ее анализе мы остановимся дальше. Рассмотрим кратко, как осуществляется измерение О — коэффициента диффузии полимера [7]. Для измерения коэффициента диффузии макромолекул пользуются методом, впервые разработанным Ламмом. В специальной кювете создают границу между раствором полимера и чистым растворителем, на которой концентрация изменяется скачкообразно от Сд до 0. [c.126]

Конформация представляет собой физическую характеристику макромолекулы, производную от конфигурации. Формально переход от конфигурации к конформации производится посредством учета теплового (микроброунова) движения звеньев и боковых групп. Конформация — переменное распределение в пространстве атомов и атомных групп, образующих макромолекулу оно характеризуется постоянными валентными углами и переменными ориентациями химических связей. При полностью заторможенном внутреннем вращении конформация совпадает с конфигурацией. [c.12]

Любина С. Я-, Кленин С. И., Стрелина И. А. и др. Гидродинамические и оптические характеристики макромолекул целлюлозы в кадоксене.— ВМС. Сер. А, 1977, 19, № 2, с, 244—249. [c.349]

Плавление — это фазовый переход первого рода, сопровождающийся скачкообразным изменением основных термодинамических характеристик полимера — удельного объема V и энтальпии Н. Как следует из соотношения (2.1), и зависят от степени кристалличности образца X. Для образца со 100 %-ной кристалличностью они определяются конформационными характеристиками макромолекулы и силами межцепного взаимодействия и рассчитываются с помощью соотношения (2.1) по измеренным значениям и ДЯ и значению X, определенному для этого же образца независимым способом. Этим методом было получено большинство значений Ду и АНт, приведенных в табл. 2.4. Значения АНщ можно определить и другими способами. Например, по зависимости температуры плавления полимера от содержания низкомолекулярного разбавителя, описываемой уравнением Флори [58] 1/Тт — 1/Г . р = (Я АНт) У Ур) (фр — Ххф ), где Тт и Т — температуры плавления смеси полимер — разбавитель и исходного полимера соответственно. Для этого строят график зависимости 11Тт—11Т о)/Фс от фр и из отрезка, отсекаемого полученной прямой на оси ординат, который равен (Я/АНт) У1Ур)< определяют АНт- [c.173]

Рискуя навлечь на себя критику в категоричности обобщений, мы все же возьмем на себя смелость заявить, что основной тенденцией современных исследований все в большей степени становится переход к аналитическим методам исследования, под которыми мы понимаем исследования на уровне отдельных атомов. Логика здесь простая вне зависимости от того, что является объектом исследования — явления окружающей природы или же социальные явления, одно остается бесспарным никакое явление не может считаться изученным до конца, поскольку сведения, которыми мы располагаем на данном этапе, отражают лишь соответствующий уровень наших исследований. Например, в первой главе этой книги было показано, что физико-химические свойства каучука, а также разбавленных растворов полимеров определяются термодинамическими характеристиками макромолекул, из которых состоят эти системы, и даже в большей степени структурных элементов макромолекул, т. е. сегментов. В этом плане физическая химия полимеров, разумеется, не является исключением, и эту точку зрения прекрасно сформулировал В. И. Ленин, сказав, что электрон так же неисчерпаем, как атом. [c.68]

Как уже отмечалось выше, зависимость между индивидуальными свойствами и структурой изолированных макромолекул и макроскопическими свойствами полимеров в блоке является достаточно сложной. Поэтому на современном уровне полимерной науки, которая развивается на основе самых общих представлений о специфических особенностях ценных молекул, по мере дальнейшей детализации теории удается лишь косвенно выяснить связь между индивидуальными характеристиками макромолекулы и йекоторыми физическими свойствами полимера. Иначе говоря, в настоящее время предсказания теории можно использовать лишь для нахождения корреляционных соотношений между структурой и свойствами полимера. Например, вряд ли можно говорить о возможности описания физических свойств расплавов или концентрированных растворов полимеров в терминах индивидуальных характеристик макромолекул. Задача детального обсуждения зависимости между различными макроскопическими свойствами и молекулярным строением полимера выходит за рамки предмета настоящей главы, и поэтому мы рассмотрим лишь два параметра, а именно температуру плавления и температуру стеклования полимера, которые, по-видимому, проявляют наиболее четкую связь со структурой макромолекул. Кроме того, анализ этих свойств подтвердит высказанную ранее идею о том, что молекулярная структура не является единственным фактором, определяющим макроскопические свойства полимера. [c.164]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология