Методы исследования древесины и ее производных. Базарнова Н.Г - 134 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

АлтГУ | Барнаул

Составители: 

Рубрика: 

134
3.4.1. Пример расчета температуры начала интенсивной
термической деструкции полиэтилена
Рассмотрим пример расчета температуры начала интенсивной
термической деструкции полиэтилена. Трехмерная модель фрагмента
макромолекулы полиэтилена представлена на рисунке 48.
Брутто-формула полиэтилена [CH
2
]
n
, повторяющееся звено –CH
2
–.
Анализируя эту несложную структуру, можно сразу отметить, что
образование водородных связей между макромолекулами невозможно,
поскольку в цепях отсутствуют атомы с высокой
электроотрицательностью. Кроме того, отсутствие в макромолекуле
разветвлений и полярных групп позволяет сделать вывод, что
межмолекулярное взаимодействие сводится лишь к силам ван-дер-
ваальса.
В первую очередь следует рассчитать ван-дер-ваальсовый объем
повторяющегося звена по формулам (19) и (20). Рассмотрим этот
расчет подробно.
Валентное окружение каждого атома углерода (рис. 49; темный
шар) состоит из двух атомов углерода (крупные светлые шары) и двух
атомов водорода (мелкие светлые шары). Ван-дер-ваальсовый радиус
атома углерода составляет 1,8 Å, атома водорода – 1,17 Å; длина связи
углерод–углерод – 1,54 Å, углерод–водород – 1,08 Å. Сначала
определяем высоты шаровых сегментов, попадающих в области
перекрывания по формуле (19):
для связи углерод–углерод: для связи углерод–кислород:
03,1
54,12
8,154,18,1
8,1
222
=
⋅
−+
−=
C
h
(Å);
39,0
08,12
17,108,18,1
8,1
222
=
⋅
−+
−=
H
h
(Å).
Затем, используя полученные величины
h
C
и h
H
, рассчитываем
инкремент объема атома углерода по формуле (20):
() ()
1,1339,08,1339,0
3
1
203,18,1303,1
3
1
28,1
3
4
223
=
−⋅⋅⋅⋅+
−⋅⋅⋅⋅−⋅=∆
πππ
C
V
(Å
3
)
.
3.4.1. Пример расчета температуры начала интенсивной
       термической деструкции полиэтилена
    Рассмотрим пример расчета температуры начала интенсивной
термической деструкции полиэтилена. Трехмерная модель фрагмента
макромолекулы полиэтилена представлена на рисунке 48.
    Брутто-формула полиэтилена [CH2]n, повторяющееся звено –CH2–.
Анализируя эту несложную структуру, можно сразу отметить, что
образование водородных связей между макромолекулами невозможно,
поскольку     в    цепях     отсутствуют     атомы      с    высокой
электроотрицательностью. Кроме того, отсутствие в макромолекуле
разветвлений и полярных групп позволяет сделать вывод, что
межмолекулярное взаимодействие сводится лишь к силам ван-дер-
ваальса.
    В первую очередь следует рассчитать ван-дер-ваальсовый объем
повторяющегося звена по формулам (19) и (20). Рассмотрим этот
расчет подробно.
    Валентное окружение каждого атома углерода (рис. 49; темный
шар) состоит из двух атомов углерода (крупные светлые шары) и двух
атомов водорода (мелкие светлые шары). Ван-дер-ваальсовый радиус
атома углерода составляет 1,8 Å, атома водорода – 1,17 Å; длина связи
углерод–углерод – 1,54 Å, углерод–водород – 1,08 Å. Сначала
определяем высоты шаровых сегментов, попадающих в области
перекрывания по формуле (19):

      для связи углерод–углерод:                          для связи углерод–кислород:
              1,8 2 + 1,54 2 − 1,8 2                               1,8 2 + 1,08 2 − 1,17 2
 hC = 1,8 −                            = 1,03 (Å);    hH = 1,8 −                             = 0,39 (Å).
                    2 ⋅ 1,54                                              2 ⋅ 1,08


    Затем, используя полученные величины hC и hH, рассчитываем
инкремент объема атома углерода по формуле (20):

     4            1                                      1                             
∆VC = π ⋅ 1,83 − 2 ⋅  π ⋅ 1,032 ⋅ (3 ⋅ 1,8 − 1,03) + 2 ⋅  π ⋅ 0,39 2 ⋅ (3 ⋅ 1,8 − 0,39) = 13,1 (Å3).
     3               3                                    3                            




134

Страницы