Растворы ВМС
План.
- Основные характеристики растворов ВМС.
- Явление вязкости в растворах ВМС.
- Явление светорассеяния и спектры поглощения ВМС.
- Заряд частицы ВМС.
- Набухание и растворение ВМС.
- Устойчивость растворов ВМС.
Основные характеристики растворов ВМС
Растворы ВМС — являются истинными растворами, а это значит, что они представляют собой гомогенные системы, в которых взвешенные частицы не содержат ядер. Здесь, взвешенные частицы представлены макромолекулами — молекулами гигантских размеров. Таким образом, макромолекулы являются ответственными за большинство физических свойств растворов ВМС, которые сильно отличаются от свойств низкомолекулярных соединений. Строение микромолекул, в свою очередь, также оказывает сильное влияние на поведение растворов ВМС.
Одной из главных особенностей ВМС является, так называемый процесс денатурации — специфическое необратимое осаждение белков. Он происходит при действии высоконцентрированных кислот и щелочей, дубильных веществ, под влиянием высокой и низкой температур, механического воздействия высокого давления, ультразвука, лучистой энергии.
К основным высокомолекулярным соединениям относятся белки, целлюлоза, нитроцеллюлоза, каучук, желатин и др.
Растворы ВМС — всегда термодинамически устойчивые системы, способные существовать без стабилизатора неограниченное время в весьма больших массовых и значительных молярных концентрациях. Они образуются самопроизвольно, с уменьшением свободной энергии.
Если в качестве диспрессионной среды использовать такую жидкость, по отношению к которой данное высокомолекулярное вещество явл. лиофобным (не способным в нем раствориться), ВМС способны образовывать не только растворы, но и типичные лиофобные золи.
В то же время растворы ВМС представляют собой равновесные системы, к которым применимо правило фаз, в отличие от лиофобных коллоидов.
Растворы ВМС, так же, как растворы низкомолекулярных соединений, могут быть как молекулярными, так и ионными.
В ионных растворах ВМС природа зарядов связана с наличием функциональных групп.
Явление вязкости в растворах ВМС
Повышенная вязкость растворов ВМС связана с формой макромолекул и характером межмолекулярных взаимодействий и объясняется большой сольватацией макромолекул. Вязкость растворов высокомолекулярных соединений, обычно выше вязкости растворов низкомолекулярных соединений и коллойдных растворов, взятых с одинаковой концентрацией.
При исследовании растворов ВМС характеристическую вязкость обозначают через [h].
Причиной отклонения вязкости растворов ВМС является взаимодействие вытянутых и гибких макромолекул, часто образующих структированные системы. Такие системы получили название ассоциаты.
Ассоциаты обладают свойством сильно увеличивать вязкость растворов.
Явление светорассеяния и спектры поглощения ВМС
В исследовании твердых полимеров важную роль играют инфокрасные спекторы поглощения ВМС. К сожалению они очень сложны для использования при исследовании самих растворов ВМС.