Нелинейная экстраполяция концентрационных зависимостей вязкости и структура растворов полимеров

• Автор: Сафронов, Сергей Михайлович
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 138 с. : ил.

Содержание

Основные сокращения.

Введение

1. Теории межмолекулярных взаимодействий

и вязкост и жидкостей

1.1. Межмолекулярные взаимодействия.

1.2. Вязкость жидкостей.

2. Обсуждение результатов

2.1. Теоретическая концепция

2.1.1. Вязкость разбавленных растворов полимеров.

Текущее состояние проблемы.

2.1.2. Потенциалы сольватации.
2.1.3. Экспериментальная проверка модели
2.2. Изотермы вязкости и потенциалы сольватации макромолекул в среде бинарных растворителей
2.3. Температурная зависимость потенциалов
сольватации в среде индивидуальных растворителей.
2.4. Межмолекулярные взаимодействия сополимера
ВХМА с некоторыми катионами РЗЭ в растворе.
3. Выводы.
4. Методическая часть.
3.1. Очистка исходных веществ и растворителей.
3.2. Синтез полимеров.
3.3. Методика вискозиметрических исследований.
3.4. Изучение сорбции РЗЭ на сополимере ВХМА.
3.5. Компьютерная обработка экспериментальных

данных вискозиметрии
Приложения.
Литература


Потенциалом сольватации предложено оценивать энергию, которую необходимо затратить на производство работы по преодолению сил многочастичного межмолекулярного связывания в растворе при удалении частиц друг от друга на некоторое расстояние с образованием свободного объема. Количественно оценены потенциалы сольватации названных полимеров в перечисленных выше растворителях, а так же полиметакриловой кислоты в серии бинарных водноэтанольных смесей. Потенциалы сольватации макромолекул в растворе оценены в виде двух составляющих электростатической и ковалентной, причем основной вклад в работу сил притяжения, как оказалось, вносит ковалентная составляющая, а в работу сил отталкивания электростатическая. Глава 1. Существование твердого и жидкого состояния физических тел, а так же отклонения свойств реальных газов от законов идеального газа свидетельствует о проявлении мсжмолекулярных сил между частицами, составляющими эти тела. Необходимость подвода дополнительной энергии к жидкостям и твердым телам с целью перевода их в газообразное состояние, говорит о наличии сил притяжения между молекулами, а способность этих тел оказывать сопротивление сжатию о наличии сил отталкивания. Распределение материи в пространстве можно рассматривать как меру компромисса между ее внутренними тенденциями к притяжению и отталкиванию 9. Соударения молекул при наличии только лишь сил отталкивания наблюдались бы крайне редко, а при действии сил притяжения молекулы слились бы друг с другом. В действительности не наблюдается ни того, ни другого. Проявление сил межмолекулярного взаимодействия ММВ для любых реальных объектов, является причиной пристального внимания исследователей из различных отраслей наук. За последние несколько десятков лет уровень знаний о ММВ значительно вырос. Стремительное развитие экспериментальных методов позволило получать данные о структуре и геометрии большого числа гомо и гстсроассоциатов, а так же определять энергию их ММВ. Значительный толчок к пониманию природы сил ММВ дали теоретические методы на базе квантовой механики, которые позволили проводить расчеты слабых взаимодействий, рассчитывать параметры образующихся ассоциатов и даже моделировать процессы с учетом слабых взаимодействий . МЫВ как функции расстояния и молекулярных характеристик взаимодействующих частиц. Природа ММВ обусловлена электрическими эффектами взаимодействия электронов и ядер II. Влияние гравитационного и магнитного факторов при взаимодействии частиц является несущественным и при рассмотрении ММВ в современной теории их не учитывают. Межмолекулярные взаимодействия стараются разграничить на несколько типов взаимодействий и определить их вклад в общую энергетику. В первую очередь силы ММВ разделяют на короткодействующие и дапьнодействующие. Первые убывают экспоненциально с увеличением расстояния, и они могут быть как силами притяжения, так и силами отталкивания. На очень малых расстояниях ММВ всегда являются силами отталкивания за исключением тех случаев, когда результатом ММВ является образование сильной химической связи. Отталкивание при малых расстояниях обусловлено кулоновским взаимодействием ядер и электронов, а так же обменными эффектами элекгронов . Дальнодействующие силы при увеличении расстояния изменяются по закону г, где п целое положительное число. Дапьнодействующие силы в свою очередь могут быть представлены различными составляющими. Электростатические дальнодействующие взаимодействия обусловлены наличием у взаимодействующих молекул постоянного распределения зарядов и образованных в связи с этим электрических моментов дипольного, квадрупольного и т. При описании этого взаимодействия предложено пользоваться мультипольным разложением, а энергию представлять в виде вкладов взаимодействий типа зарядзаряд, заряддиполь, дипольдиполь . В этом случае выделение доминирующего типа позволяет проще описать энергию взаимодействия от расстояния г. Например, взаимодействие двух ионов рассматривается как взаимодействие двух точечных зарядов, а энергия их взаимодействия изменяется от расстояния по закону г1.