Метод гауссова эквивалентного представления в термодинамике растворов макромолекул

• Автор: Ноговицын, Евгений Анатольевич
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Иваново
• Количество страниц: 186 с. : ил.

Содержание
Введение
Глава 1.

Современные представления о макромолекулах и их растворах.

1. Основные понятая и термины.

2. Теоретические методы описания равновесных свойств полимеров

и их растворов.

Глава 2.
Метод гауссова эквивалентного представления для вычисления функций распределения в виде функциональных интегралов.

1. Представление статистической суммы и функций распределения

в виде функциональных интегралов.

2. Гауссово эквивалентное представление для функциональных интегралов.
Глава 3.
Простейшие модели растворов полимеров.
1. Модель с потенциалом Гаусса.
2. Модель с потенциалом Морзе.
3. Потенциал Кулона.
4. Модель с потенциалом Юкавы.
Глава 4.
Система многих гауссовых цепей.
Глава 5.
Растворы полиэлектролитов.
1. Потенциал взаимодействия.
2. Концентрация и осмотическое давление
3. Водные растворы полистиролсульфонатов.
4. Водный раствор хондроитинсульфата.
Основные результаты и выводы
Список литературы


Сополимеры, в которых звенья каждого типа образуют достаточно длинные непрерывные последовательности, сменяющие друг друга в пределах макромолекулы, называются блоксополимерами. Наиболее известной областью практического использования блочных и привитых сополимеров, а также взаимопроникающих полимерных сеток является создание разною рода конструкционных материалов. Варьируя химическое стрхние синтезируемых макромолекул, природ и распределение функциональных групп, удается гибко управлять процессом молекулярной сборки, добиваясь получения сложных регулярных наноструктур с уникальными свойствами. В последнее время стало ясно, что на этом пути открываются далеко идущие перспективы, в частности при решении прикладных задач таких авангардных направлений, как молекулярная микроэлектроника и молекул ирная нанотех 1 юлоги я. Химическая структура, молекулярное и надмолекулярное строение полимеров являются предметом многочисленных исследований. Наиболее полно как экспериментально, так и теоретически разработана проблема термодинамически равновесного состояния линейных полимеров. Прямые экспериментальные методы физикохимического исследования структуры и химических связей весьма разнообразны. Так для установления химической структуры межатомного расположения и характера связей широко применяются методы рентгеноскопии и инфракрасной спектроскопии. В нервом из них используется явление дифракции рентгеновских лучей, обладающих длиной волны 0. А. В этом методе количественная оценка межатомных расстояний производится на основании закона Брегга и уравнений Лауэ 9. Во втором методе используется явление резонанса при колебании ядерной решетки, возбуждаемом волнами длиной 0 мкм. Определяемые этим методом собственные или характеристические частоты дают основание как для качественного, так и количественного анализа молекул полимеров . Он используется, в частности, и для анализа гибкости структуры молекулярной цепи. С помощью электронной микроскопии, позволяющей получать увеличения в раз непосредственно наблюдают надмолекулярные структуры. Результаты экспериментальных исследований и теоретического анализа дают в совокупности достаточно объективное представление о природе и строение полимерных молекул. Физические свойства полимерного раствора зависят от растворителя, температуры и концентрации 8. Истинные растворы представляют собой термодинамически устойчивые равновесные системы. Они образуются самопроизвольно при простом смешивании их компонентов. Сювож дается уменьшением свободной энергии. Поскольку истинные растворы находятся в состоянии равновесия, концентрация их не меняется со временем. У истинных растворов всякое произвольно взятое состояние полностью определяется температурой, давлением и составом раствора. При этом безразлично, каким образом было достигнуто такое состояние путем разбавления, концентрирования, охлаждения или нагревания. Увеличивая концентрацию раствора и снова разбавляя его. Другими словами, все процессы в истинных растворах протекают совершенно обратимо, что является решающим признаком истинного раствора 5. Исследования многочисленных полимерных систем, в частности Каргиным и сотрудниками , показали, что растворы высокомолекулярных соединений могут храниться очень дол 10 Гит изменения своих свойств и являясь обратимыми системами, т. Отсюда, однако, вовсе не следует, что полимеры вообще не способны давать коллоидные растворы. Латексы, например, представляют собой типичные коллоидные системы. Так же заметим, что принципиальное отнесение растворов полимеров к истинным растворам, к равновесным системам не означает, что эти растворы всегда находятся в равновесии. Вследствии хаотического движения молекулы истинного раствора сталкиваются друг с другом, соединяясь под действием межмолекулирных сил в агрегаты или ассоциаты 5. В широком плане все растворители для полимеров делят на две категории хорошие и плохие о. Хорошие растворители имеют большую энергию притяжения к полимерам и растворяют последние в очень широкой области температур.