Полимерные соединения и их применение. Максанова Л.А - 88 стр.

понентов, температура, давление) оно ограничено, но при    сравнению с начальной массой, т.е. происходит «отрица-
других условиях процесс набухания может перейти в неог-    тельное набухание»
раниченное растворение. Это объясняется тем, что взаимо-         Степень набухания изменяется во времени, кинетика
действия макромолекул между собой больше энергии их        процесса выражается кривыми (рис. 27)
взаимодействия с молекулами растворителя, поэтому цепи
полностью не отделяются. При изменении условия системы
происходит нарушение связей между цепными макромоле-
кулами, и ограниченное набухание переходит в неограни-
ченное растворение. Например, набухание некоторых бел-
ковых веществ – желатина в воде. Между макромолекула-
ми желатина имеются прочные связи, которые при комнат-
ной температуре полностью не разрушаются и набухание
желатина происходит ограниченно, а при повышении тем-
пературы до 400С образуется гомогенный раствор.
       При наличии сетчатой структуры, образованной хи-
мическими связями, макромолекулярные цепи не могут              Рис. 27. Кинетика набухания полимера
быть разделены при любых условиях. Поэтому сетчатые по-         1 – быстро набухающий полимер; 2 - медленно набу-
лимеры нерастворимы, но могут набухать, образуя студни,    хающий полимер
или гели.
       Ограниченное набухание оценивается степенью на-            Сначала степень набухания быстро возрастает, начи-
бухания: отношение объема или массы набухшего образца к    ная с некоторого времени, достигает определенного предела
объему или массе исходного определяют по формуле, в        или становится постоянной (максимальной) Скорость набу-
процентах:                                                 хания определяют уравнением:
            m − m0                                                 dα
       ab =        ⋅ 100                                               = k ⋅ (α max − ατ )
              m0                                                   dτ
       где m0 – масса образца исходного полимера;                 где αmax – степень предельного набухания,
       m - масса образца набухшего полимера                       ατ - степень набухания к моменту времени τ,
                 V − V0                                           k - константа, которая характеризует способность ве-
       или aаб =         ⋅ 100                             щества к набуханию. Она зависит от природы полимера, рас-
                   V
       где соответственно даны объемы образца полимера.    творителя и температуры. Константа k после интегрирования
       Величина степени набухания может превышать          уравнения скорости набухания выражается:
100%. В случае вымывания из полимера растворимых фрак-                 1         α max
                                                                  k = ln α
ций возможно уменьшение массы или объема образца по                    τ      α max − ατ
                                                                  или записывается в следующем виде: