Вязкость растворов полиэлектролитов

Возрастание приведенной вязкости при разбавлении раствора полиэлектролита вызвано так называемым полиэлектролитным набуханием, т. е. увеличением объема и соответственно линейных размеров макромолекулярных клубков из-за увеличения электростатического отталкивания одноименно заряженных звеньев цепи. При разбавлении раствора полиэлектролита ионная сила раствора, создаваемая самим полиэлектролитом, уменьшается. По мере разбавления все большее число компенсирующих низкомолекулярных противоионов уходит из объема заряженного макромолекулярного клубка, образуя вокруг него диффузный слой, расширяющийся с разбавлением. Эффективный заряд макромолекул соответственно возрастает, что и приводит к дополнительному набуханию поли-электролитных клубков. Следует отметить, что удельная вязкость раствора полиэлектролита при разбавлении уменьшается. Возрас- [c.120]

Для незаряженных полимеров приведенная вязкость Лпр линейно убывает с уменьшением концентрации раствора, стремясь при экстраполяции к нулевой концентрации к своему пределу —характеристической вязкости [т]]. Для растворов ионизированных макромолекул при низких ионных силах зависимость приведенной вязкости от концентрации раствора аномальна их приведенная вязкость с уменьшением концентрации полиэлектролита нелинейно возрастает (рис. IV. 3). Это делает невозможным определение характеристической вязкости раствора полиэлектролита путем экстраполяции измеренной в таких условиях приведенной вязкости к нулевой концентрации полимера. [c.120]

На одном графике строят три кривые зависимости приведенной вязкости от концентрации для разбавлений раствора полиэлектролита, водой и солевыми растворами разных концентраций. График зависимости, имеющий прямолинейный характер, экстраполируют к нулевой концентрации полиэлектролита и находят характеристическую вязкость раствора полиэлектролита при данной ионной силе раствора /о. На основании уравнения (IV. 7) рассчитывают долю свободных противоионов в исходном растворе полиэлектролита ф и степень связывания (1 —ф) противоионов. При этом следует помнить, что в данном случае за исходную концентрацию полиэлектролита следует принимать концентрацию только солевых групп, полностью диссоциированных в водном растворе. [c.136]

Добавляя в раствор кислоту, щелочь или соль, можно подавить полиэлектролитный эффект, в результате чего светорассеяние и гидродинамическое поведение (вязкость) растворов полиэлектролитов приобретут характер, обычный для нейтральных полимеров. В случае сильных полиэлектролитов необходимо, чтобы при каждом последующем разбавлении концентрация противоионов в растворе по отношению к полиионам оставалась постоянной — изоионное разбавление (см. 12 гл. И). Для слабых полиэлектролитов (в частности, для нуклеиновых кислот) содержание в водном растворе 0,1 н. (и выше) НаС1 обеспечивает практически полное подавление ионизации. Измерения рассеяния света в таких растворах можно проводить поэтому без специального учета полиэлектролитных эффектов. [c.246]

Исходя из аналогичных представлений, можно объяснить влияние на вязкость раствора полиэлектролитов и нейтральных электролитов. Интересно, что изменение вязкости в сильной степени зависит от валентности противоиона и лишь незначительно зависит от его положения в лиотропном ряду. Такое расхождение в действии нейтральных электролитов на набухание студня и вязкость раствора до известной степени понятно в растворах взаимодействие между отдельными макромолекулами не играет существенной роли, и лиотропное действие, приводящее к упрочнению или ослаблению связи между отдельными макромолекулами, здесь не может сказаться в той степени, в какой оно сказывается при набухании. [c.477]

На вязкость растворов полиэлектролитов оказывают влияние количество и степень диссоциации ионогенных групп (см. рис. 1.3) и факторы, определяющие размер макромолекул, — pH воды и содержание в ней низкомолекулярных электролитов. [c.15]

Вязкость растворов полиэлектролитов и полимеров биологического происхождения [c.194]

До 1949 г. в механохимии исследовали только биоколлоиды, пока не были получены синтетические сократительные полимеры. В 1949 г. В. Кун и А. Качальский одновременно сообщили о получении синтетическим путем новых полимерных структур, способных значительно сокращаться и удлиняться под действием низкомолекулярных кислот и щелочей [7—10]. Этому предшествовали совместные исследования В. Куна, А. Качальского и их сотрудников по определению вязкости растворов некоторых полиэлектролитов. Оказалось, что удельная вязкость растворов полиэлектролитов резко (в тысячи раз) меняется при изменении pH раствора. [c.126]

Взаимодействие полииона с низкомолекулярными противоионами приво дит также к необычному виду зависимости приведенной вязкости раствора полиэлектролита от концентрации. Из рис. 3.13 видно, что с уменьшением концентрации раствора полиэлектролита его приведенная вязкость не уменьшается, как в случае растворов электронейтральных полимеров, а увеличивается. Этот эффект объясняется тем, что разбавление раствора приводит к уменьшению степени экранирования заряда полииона. В результате электро статическое отталкивание зарядов цепи увеличивается, и она разворачивается. Описанный эффект получил название полиэлектролитного набухания. Он может быть устранен добавками электролита, ионы которого вызывают дополнительное экранирование зарядов полииона. [c.130]

В случае водных растворов полиэлектролитов также наблюдается искажение концентрационной зависимости числа вязкости (т) — ilo) / (Ло ) Действительно, в растворе полиэлектролитов кроме полиионов находятся низкомолекулярные противоионы. При изменении концентрации происходит перераспределение противоионов внутри макромолекулярного клубка. Поскольку цепная молекула гибкая, то при уменьшении концентрации полимера наблюдается полиэлектролитное набухание цепи из-за появления нескомпенсированных зарядов на макромолекуле низкомолекулярные противоионы уходят из объема макромолекулы. Теория концентрационной зависимости вязкости растворов полиэлектролитов отсутствует, поэтому в практике подавляют полиэлектролитное набухание. Как правило, это достигается с помощью растворения в растворе полиэлектролита определенного количества низкомолекулярной соли, например Na l, LiBr и т. д. Наличие добавочных ионов в растворе экранирует заряды на цепи. При этом, как правило, ухудшается качество растворителя и может наблюдаться осаждение полимера из раствора. Экспериментатор опытным путем подбирает необходимую концентрацию низкомолекулярной соли таким образом, чтобы наблюдались закономерности, описанные в п.111.2.4.1. [c.193]

Добавление в раствор кислоты (щелочи) или соли подавляет полиэлектролитный эффект, в результате чего светорассеяние и гидродина.лшческое поведение (вязкость) растворов полиэлектролитов приобретают характер, обычный для нейтральных полимеров (см. [202]). В случае сильных полиэлектролптов необходимо, чтобы при каждом последующем разбавлении концентрация противоинов в растворе по отношению к полиионам оставалась постоянной — изоионное разбавление [394]. Для слабых полиэлектролитов (какими являются, в частности, нуклеиновые кислоты) содержание в водном растворе 0,1 моль/л (и выше) МаС1 обеспечивает практически полное подавление ионизации. Измерения светорассеяния таких растворов не требуют поэтому специального учета полиэлектролитных эффектов. [c.206]

При исследовании вязкости растворов полиэлектролитов, не содержащих солей, полученные данные нельзя объяснять на основе полиэлектролитного набухания полиионов, так как последствия взаимного притяжения полииопов не могут быть учтены надлежащим образом. В случае незаряженных цепных молекул влияние взаимодействия частиц устраняется путем экстраполяции Луд/сг до пулевой концентрации, однако эта экстраполяция возможна лишь потому, что форма отдельного полимерного клубка лишь незначительно зависит от концентрации [c.280]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология