Практическое руководство к лабораторным работам по коллоидной химии. Горбачук В.В - 79 стр.

      Причиной набухания является большая разница в скоростях
диффузии молекул полимера в растворитель и молекул растворителя в
высокомолекулярное вещество. Так как молекулы растворителя более
подвижны, то сначала происходит, главным образом, их диффузия в
полимер. Это сопровождается увеличением объема последнего, и когда
связь между макромолекулами будет ослаблена, они также начинают
диффундировать в растворитель, и образуется однородный раствор.
      В простейшем случае, когда энергетическое взаимодействие между
молекулами растворяемого вещества и растворителя незначительно или
практически равно нулю (как, например, при растворении каучуков в
углеводородах), набухание и растворение носят чисто энтропийный
характер.
      Если же молекулы растворителя энергетически взаимодействуют с
молекулами ВМВ (как, например, при растворении желатины в воде), то
механизм растворения усложняется. В этом случае на первой стадии
происходит сольватация макромолекул в результате диффузии
растворителя в ВМС. Эта стадия характеризуется выделением тепла и
упорядочением      расположения      молекул     растворителя    около
макромолекул, в результате чего энтропия системы обычно даже
понижается. Значение этого этапа сводится к разрушению связей между
отдельными макромолекулами, вследствие чего цепи становятся сво-
бодными и способны совершать тепловое движение в целом.
      Второй стадией является собственно набухание или растворение,
обусловленное чисто энтропийными причинами. На этой стадии тепловой
эффект равен нулю или даже имеет отрицательное значение, а энтропия
резко возрастает вследствие смешения громоздких и гибких
макромолекул со значительно меньшими по размеру молекулами
растворителя.
      Набухание далеко не всегда кончается растворением. Очень часто
после достижения известной степени набухания процесс прекращается.
Причина такого явления заключается в том, что ВМВ и растворитель
способны смешиваться ограниченно. В результате такого ограниченного
набухания в системе образуются две фазы - насыщенный раствор
полимера в растворителе (собственно раствор) и насыщенный раствор
растворителя в полимере (гель, студень). Примером ограниченного
набухания     является   набухание     при    комнатной    температуре
поливинилхлорида в ацетоне, желатины и целлюлозы в воде.
Ограниченное набухание при изменении условий опыта часто переходит
в неограниченное. Так, например, желатин и агар-агар, набухающие
ограничено в холодной воде, в теплой воде набухают неограничено.
      В настоящее время пока еще не установлены количественные
закономерности между природой растворителя и его способностью
растворять высокомолекулярные вещества. Обычно ограничиваются
качественным эмпирическим правилом: подобное растворяется в
подобном.