Студни низкомолекулярных

Границу плавления можно сместить и в сторону низких температур при введении в студень низкомолекулярных веществ, нарушающих взаимодействие между полярными группами желатины. Одним из таких веществ для желатины является мочевина [7]. [c.302]

Ограниченное набухание — эго набухание, которое не доходит до стадии растворения. В этом случае полимер поглощает низкомолекулярную жидкость, но сам в ней не растворяется или растворяется очень мало, образуя студень, В качестве примера ограниченного набухания можно назвать набухание желатина в воде при комнатной температуре. При нагревании желатин полностью растворяется. Опыт показывает, что ограниченным набуханием обладают полимеры, которые имеют своеобразные мостики , т, е, химические связи между макромолекулами. Такие мостики не позволяют молекулам полимера отрываться друг от друга и переходить в раствор. Кроме того, пространственная сетка, образованная такими макромолекулами, служит своеобразной мембраной, через которую могут проникать лишь молекулы растворителя (при невозможности диффузии макромолекул). Опыт показывает, что если связь между макромолекулами у полимера прочная, полимеры, обладающие ограниченным набуханием при низких температурах, могут набухать неограниченно при высоких температурах, как, например, агар-агар или желатин. [c.331]

Интересные особенности наблюдаются при диффузии в студни низкомолекулярных веществ и частиц коллоидной степени дисперсности. Так как не слишком концентрированные студни представляют собой трехмерные сетки со сравнительно большими петлями, диффузия в них малых молекул или ионов,идет практически с той же скоростью, что и в чистой среде, если только диффундирующее вещество не способно взаимодействовать с высокомолекулярным веществом студня. Диффузией в студень, а не в жидкость иногда пользуются при определении коэффициента диффузии для того, чтобы исключить влияние конвективных потоков или сотрясений. [c.488]

Набухание далеко не всегда завершается растворением. Во многих случаях после достижения известной степени набухания процесс прекращается. Причина такого явления заключается в том, что ВМВ и растворитель способны смешиваться ограниченно. В результате после установления равновесия система будет состоять из двух фаз насыщенного раствора высокополимера в растворителе (собственно раствор) и насыщенного раствора растворителя в высокополимере (гель, студень). Этот случай ограниченного набухания имеет много общего с ограниченным растворением двух низкомолекулярных жидкостей. Примером ограниченного набухания является набухание при комнатной температуре поливинилхлорида в ацетоне, желатины и целлюлозы в воде. [c.361]

Возможны два принципиально различных способа образования студней. Студень можно получить при ограниченном набухании полимера в низкомолекулярном растворителе и в студень можно превратить раствор полимера. Основным условием образования студня из раствора является ограниченная растворимость полимера в растворителе. Поэтому все факторы, определяющие растворимость полимера, [c.266]

Весьма своеобразные явления наблюдаются, если в студень, содержащий какое-нибудь низкомолекулярное вещество, диффундирует другое вещество, способное с низкомолекулярным веществом образовывать нерастворимое соединение. В этом случае, как установил Лизеганг еще в прошлом столетии, реакция осаждения часто идет только в определенных зонах системы, чередующихся с зонами, в которых осадка не образуется вовсе (образование ритмических осадков ). В результате получаются слои, если диффузия идет в глубь студня, или кольца, если диффузия начинается в центре поверхности студня и продолжается параллельно последней. [c.488]

Но если образовался студень, как это имеет место при технологическом процессе получения желатины из производственного бульона, то, очевидно, происходит локальное концентрирование низкомолекулярных фракций именно в тех участках, которые отвечают ячейкам фазы /. Это локальное распределение низкомолекулярных фракций сохраняется и после высушивания студня, так как трудно ожидать свободного выравнивания концентраций низкомолекулярных фракций по всему полимеру из-за очень высокой вязкости среды. [c.196]

Понижения активности растворителя во внешней среде можно достичь и путем введения в него любого растворимого вещества, а не только полимера. Но низкомолекулярные вещества будут диффундировать в студень, и химические потенциалы в конечные сроки выравняются. Когда же во внешней среде присутствует растворенный полимер, то диффузия его в студень протекает столь медленно, что эффект понижения степени набухания оказывается достаточно устойчивым. [c.68]

Одна из основных особенностей студней по сравнению с блочным полимером — высокая доступность макромолекул, составляющих студень, для растворенных реагентов. Скорость диффузии низкомолекулярных веществ в студнях лишь немного ниже, чем в чистой жидкости, и на несколько порядков превосходит скорость диффузии в твердом полимере. Поэтому времена протекания реакций с участием полимера в студнях сопоставимы с продолжительностью реакций в гомогенной среде (в растворах). Но у студней имеется одно специфическое преимущество перед гомогенными средами — они не теряют свою геометрическую форму и устойчивы к механическим воздействиям. Собственно это обстоятельство и явилось одним из важнейших условий возникновения живых организмов на Земле, для которых характерен интенсивный обмен с окружающей средой без потери внешней формы. Здесь будет рассмотрено использование этого принципа сочетания стабильности формы (механической устойчивости) материала и высокой скорости протекания обменных реакций в области техники. На этом принципе основано действие ионообменных смол (ионитов). [c.235]

При диализе коллоидный раствор с содержащимися в нем примесями истинно растворенных низкомолекулярных веществ отделен полупроницаемой мембраной от чистого растворителя. Молекулы и ионы, способные проходить через мембрану, диффундируют в растворитель, при постоянной смене которого можно практически совершенно очистить коллоидный раствор от примесей. Если от таких примесей нужно очисти-у> нерастворимый в воде студень, то нет необходимости применять мембрану и достаточно лишь поместите этот студень в сосуд с водой, которую следует чаще сменять. [c.36]

Стадия набухания. Система расслаивается на две жидкие фазы одна фаза—раствор низкомолекулярного компонента в высокомолекулярном компоненте Ж1->Жг (набухший полимер, или студень) другая фаза—чистая низкомолекулярная жидкость Ж1 (рис. 41,6). [c.180]

Если процесс набухания при данной температуре останавливается на второй или третьей стадии или если и при повышении температуры процесс набухания не идет дальше второй стадии, то набухший полимер, взятый в качестве самостоятельной системы, называется студнем, или, по старой терминологии, эластичным гелем. Таким образом, студень—это насыщенный раствор низкомолекулярной жидкости в высокополимере Жа- Жа. Другими словами, студень—это система, состоящая, во-первых, из пространственной сетки, образованной из сшитых в некоторых местах между собой макромолекул полимера, и, во-вторых, из молекул низкомолекулярной жидкости, заполняющих свободные места в этой сетке. Следовательно, в отличие от обычных растворов Жз- Ж], в которых растворитель Жх является непрерывной средой с прерывно и равномерно распределенными молекулами растворенного вещества, в студне непрерывной средой (сеткой, скелетом) является растворяемое вещество полимера, а прерывно распределенными оказываются молекулы растворителя. Такое своеобразное строение студней обусловливает появление в них и ряда особенных физических и механических свойств, на которых мы остановимся позднее. [c.181]

Свободная диффузия в студнях ионов и молекул низкомолекулярных веществ почти ничем не отличается от диффузии в соответствующем чистом растворителе, например в воде, если студень является не слишком концентрированным. Лишь скорость такой диффузии несколько замедляется и тем больше, чем концентрированнее студень. Некоторое уменьшение скорости диффундирующих в студне частиц легко объясняется двумя причинами [c.237]

Аналогичным образом устанавливается равновесие в системе раствор низкомолекулярной соли —студень полиэлектролита с ограниченным набуханием (рис. 13.14, б). [c.543]

Студень, по существу, — насыщенный раствор низкомолекулярной жидкости в полимере, и его можно рассматривать как систему, состоящую из пространственной сетки, из частично взаимосшитых макромолекул и из молекул растворителя, которые заполняют пространство между макромолекулами. В студне дисперсной фазой служит растворитель, молекулы которого распределены в растворяемом ВМС, как в дисперсионной среде. [c.330]

Студни. Они представляют собой гомогенную систему, состоящую из ВМС и растворителя. Сплошная пространственная сетка имеет в сечении молекулярные размеры и образована не ван-дер-ваальсовыми, а химическими и водородными связями. С одной стороны, студень можно рассматривать как раствор ВМС, который образуется в том случае, если рроцесс растворения останавливается на второй стадии набухания, а с другой стороны, как раствор ВМС, который под воздействием внешних факторов потерял свою текучесть. Такие определения обусловлены двумя возможными способами получения студня. Студень образуется из раствора полимера при его охлаждении, выпаривании или при добавлении в небольших объемах электролита по другому способу студень получают при ограниченном набухании полимера в низкомолекулярной жидкости [c.372]

Отсутствие текучести — основное свойство, характеризующее студень, при большом избытке растворителя можно объяснить образованием пространственной сетчатой структуры, построенной из макромолекул или агрегатов макромолекул полимера, соединенных достаточно прочными связями. В отличие от структур, образованных мицеллами лиофобных золей, эти связи могут возникать между любыми частями гибких макромолекул, а не только между их концевыми группами. В ячейках такой пространственной структуры находится низкомолекулярная жидкость. Связи между макромолекулами или их arpe гатами могут иметь различную природу. Как правило, они возникают между несольватированными участками макромолекул и являются результатом взаимодействия полярных групп, т. е. могут быть химическими связями, в том числе водородными. Если полимер содержит ионогенные группы, несущие противоположные заряды, возможно и электростатическое взаимодействие. [c.266]

Застудневание является началом расслоения, ЭтОТ процесс замедлен, т, е. носит рслаксационньгй характер. По справедливому замечанию С. П. Папкова студень такого типа — это система с не-завершившимся расслоением После расслоения в равновесном состоянии одна из фаз представляет собою набухший полимер, а другая чистый растворитель илн очень разбавленный раствор полимера концентрации с,, Концентрация раствора, образовавшегося после расслоения, равна концентрации раствора, приготовленного при набухании этого полимера в тех же условиях (с1 = сц). Процесс постепенного расслоения студня и отделения низкомолекулярной жидкости назыпается синерезисом. [c.428]

Качество (растворяющая способность) ухудшается при понижении температуры в системах с ВКТР или при добавлении нерастворяющей низкомолекулярной жидкости или электролита. Образование студня (геля) представляет собой незавершенный процесс разделения раствора на две фазы при изменении условий, в котором вторая фаза по кинетическим причинам (большая вязкость) не может достичь равновесного состояния и застывает в виде сетки полимера. Обратимость означает, что студень можно расплавить при повышении температуры или изотермически разрушить при его деформировании, но он восстановится при возврате к начальным условиям (температура, отсутствие механических напряжений). Однако студни не являются термодинамически равновесными системами, как гели — коагулящюнные структуры гетерогенных коллоидов. [c.822]

Еслл раствор полимера с концентрацией Хи имеющий темцературу Ти охладить до температуры Гг (цуть а), то образуется студень с локальным распределением низкомолекулярных фракций. При высушивании этого судня (путь б) образуется полимер, в котором сохраняется локальное распределение фракций. Тот же раствор можно высушить при темнературе Ту, не заходя в область распада на две фазы (путь в). После охлаждения высушенного образца до температуры Гг система попадает (путь г) в ту же точку, что и путем а—б, но должна отличаться отсутствием локального распределения низкомолекулярных фракций. [c.197]

Исходя из двухфазного строения студней, в которых фазу II можно рассматривать как полупроницаемую перегородку, а включения первой фазы как осмотические ячейки, представляется возможным объяснить влияние иизкомолекулярных фракций на набухаемость полимеров. Действительно, если во внешней жидкости находится раствор низкомолекулярной фракции, то осмотический ток жидкости в студень уменьшается или при соответствующих концентрациях полимера во внешией жидкости прекращается и даже меняет направление. Нельзя не согласиться с теми доводами в пользу осмотической теории набухания студней, которые привели в свое время Нортроп и Кунитц . [c.200]

Студень, или гель — это бинарная система, состоящая из пространственной сетки, образованной макромолекулами или их агрегатами, в которой распределены молекулы низкомолекулярной жидкости. Такие сетки при достаточно высокой концентрации полимера могут образовываться и в растворах (см. гл. 15). Основное Ьтличие студня от раствора состоит в том, что в растворах такие сетки имеют флуктуационный характер, т. е. непрерывно разрушаются и образуются под влиянием теплового движения в студне сетка имеет нефлуктуационный характер, т. е. при данных условиях она устойчива и под действием теплового движения не разрушается. [c.288]

СИНЕРЕЗИС — самопроизвольное уменьшение объема студней и высокомолекулярных дисперсных структур, сопровождающееся отделением жидкой фазы. Охлаждение разб. р-ров высокомолекулярных соединений часто приводит к образованию метастабильных студней, т. е. неравновесных молекулярных пространственных сеток, к-рые могут рассматриваться как пересыщенные р-ры низкомолекулярных веществ в высокомолекулярных твердых телах. Если такие сетки удерживаются в неравновесном растянутом состоянии, напр, благодаря прочному сцеплению со стенками сосуда, С. может не наступать длительное время. Но достаточно отделить студень от стенок или разрезать его на куски, как начнется самопроизвольное сокращение объема студня и выделение жидкости (представляющей собой весьма разб. р-р высокомолекулярного вещества). С. продолжается до достижения нек-рого равновесного состояния, к-рое может быть достигнуто и в результате противоположного процесса — ограниченного набухания высокомолекулярного твердого тела в той же жидкости. Кинетика обоих процессов — С. и набухания — может быть описана ур-ниями одного и того же вида dHdx= =/(гж 1), где I — степень набухания (количество жидкости, связанное единицей веса высокомолекулярного вещества) к моменту времени т, г оо— равновесная степень набухания. [c.440]

Стабилизаторами могут служить не только молекулы, но и ионы. Так, например, коллоидные частицы способны притягивать из растворов электролитов один ион и отталкивать противоположный, образуя вокруг себя двойной электрический слой, стабилизирующий их в растворителях. Стабилизаторами высокомолекулярных веществ часто являются низкомолекулярные вещества той же природы. При удалении растворителей из растворов смол последние не выпадают из раствора, так как при постепенном удалении растворителя процентное содержание стабилизатора повышается и стабилизатор прочно связывает коллоид с растворителем. Раствор по мере удаления растворителя становится все более вязким и постепенно превращается в студень (гель). По мере дальнейшего удаления растворителя гель становится тверже и прочнее. Гель смолы можно таким образом представить себе кдк комплекс, состоящий из нерастворимого коллоида, стабилизатора и растворителя. Полное или почти полное удаление растворителя из смол приводит к разрушению комплекса и повь1шению вследствие этого хрупкости их. [c.20]

Перевод системы из однофазного состояния в состояние, для которого характерно наличие двух фаз, приводит к ну-клеации и росту зародышей фаз. Поскольку эти процессы зависят от кинетической подвижности молекул, логично предположить, что при малой подвижности макромолекул фазовый распад протекает преимущественно в результате роста зародышей низкомолекулярной фазы. Вследствие этого происходит обеднение растворителем неравновесного раствора, который постепенно приближается по составу к полимерной фазе. Образуется эмульсия, в которой дисперсной фазой является низкомолекулярная фаза, а непрерывной дисперсионной средой оказывается неравновесный раствор, превращающийся в полимерную фазу. При подвижности растущих зародышей фаз происходит их слияние и разделение фаз (по плотности) на два слоя. При высокой вязкости системы в целом или высокой вязкости полимерной фазы установление гидростатического равновесия наступает не сразу. При вязкостях порядка 1-10 —1-10 Па-с скорость течения при гравитационных нагрузках очень мала. Если вязкость полимерной фазы велика и концентрация ее достаточна для образования непрерывной фазы, возникает каркас . Такая система с полимерным каркасом, включающим низкомолекулярную фазу, обладает свойствами твердого тела и представляет собой студень . [c.34]

Выше упоминалось, что следствием фазового распада в системе полимер — низкомолекулярная жидкость может быть образование студня. Необходимыми условиями для этого являются значительная разница (на 2—3 порядка) в подвижностях молекул полимера и низкомолекулярной жидкости такое значение концентрации полимера в системе, при котором обеспечивается непрерывность образования полимерной фазы быстрый темп нарастания вязкости (прочности) полимерной фазы до величины, при которой каркас устойчив к действию гравитационных, поверхностных и внутренних когезионных (молекулярного притяжения и отталкивания) сил. Таким образом, студень является системой, состоящей из двух равновесных по составу фаз с незавершенным разделением (по С. П. Папкову), т. е. представляющей собой дисперсию низковязкой (низкомолекулярной) фазы в среде высоковязкой (полимерной) фазы, находящейся в форме каркаса. С позиций термодинамики студень представляет собой неравновесную систему, что обусловлено высокоразвитой поверхностью раздела между равновесными фазами. Однако преодоление этого барьера между студ- [c.69]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология