胶体化学第9章-高分子溶液资料讲解.ppt

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1、胶体化学第9章-高分子溶液9.1高分子化合物的 相对分子质量和相对分子质量分布低分子化合物是以单个分子存在,而高分子化合物是由许多结构单元联结而成。例如,天然橡胶(聚异戊二烯)的分子是由几千个一C。H。单元联结而成,其分子式可写成∈C5H8手。。这种小单元称为链节,P叫作聚合度,其数值一般在几百以上,所以,高分子的首尾结构与链节的差别可以忽略不计,若链节的相对分子质量是M。,则高分子的相对分子质量应为溶解度与其分子量有关,分子量大,溶解度小;反之亦然。选择合适的溶剂,是配制高分子溶液的关键。一般原则是:①“极性相近”原

2、则;②“溶度参数相近”原则,溶度参数是内聚能密度的平方根,可查到。二.混合熵合混合热高分子的溶解过程是熵增加过程,因而混合熵大于零(△SM>0)。由于高分子的柔性,多构象性,其混合熵远远大于小分子的混合熵。同时其与溶剂的混合热也不等于零(△HM≠0)。Flory-Huggins用晶格模型推出高分子溶液的混合熵和混合热为△SM=-R(n1lnφ1+n2lnφ2)△HM=RTχ1n1φ2,式中,n1和n2分别是溶剂和高分子的摩尔数;φ1和φ2分别是溶剂和高分子的体积分数;χ1是Huggins参数,可由第二维利系数(A2)求

3、得,即是溶剂的摩尔体积。当χ1=1/2时,A2=0。此时的温度称为θ温度,溶剂称为θ溶剂。因此,高分子溶液与理想溶液有很大的偏差。只是在某些特殊条件(如θ体系)或浓度趋于零时,才呈现理想溶液的性质。一.平均分子量和分子量分布高分子的特点:大分子量(103~107);分子量不均匀性。所以其分子量具有统计平均的意义。统计方法不同,分子量也不同。各种平均分子量及其测定方法如下表示:9.2高分子的分子量与分子尺寸i=1~∞,Ni和Wi分别为分子量为Mi的分子在高分子化合物中所占的摩尔分数和重量分数;ni和wi分别为分子量为Mi

4、的高分子的摩尔数和重量;α是Mark-Houwink公式中的常数。一般二.粘度与分子尺寸高分子是以无规线团形式存在,其粘度有不同的定义。[η]与高分子分量M的关系符合Mark-Houmink经验式[η]=kMα,k,M为常数,与性质有关。一般α在0.5~1之间。三.分子量的测定方法1.渗透压法理想溶液的渗透压可用Van’tHoff公式表示:c为重量浓度,M为溶质分子量。高分子溶液渗透压:Ai为维利系数。此方法测得的是数均分子量。当有聚电解质存在时,要考虑电离作用。当有聚离子存在时,会产生唐南(Donnan)平衡。设在膜

5、内加聚电解质NaZP,浓度为m1(mol/dm3),在膜外加浓度为m2(mol/dm3)的小分子电解质NaCl。渗透平衡时,由膜外进入膜内的NaCl浓度x为[因为(zm1+x)(x)=(m2-x)(m2-x)]膜内与膜外的NaCl浓度比为这是:①由于不透过半透膜的聚离子存在,平衡时膜内外的NaCl浓度不相等,因而产生渗透压。即Donnan效应;②当m1>>m2时,NaCl几乎都在膜外;③当m1<<m2时,NaCl在膜两边分布是均匀的。产生的渗透压为(y=[Na+]膜外经整理)以π/c与c作图得直线,外推截距得M。c为聚

6、电解质重量浓度。由此可知,消除Donnan效应的方法为:增大小分子电解质的浓度;降低聚电解质的浓度;将pH调到等电点,减少电荷量。其它方法略。此课件下载可自行编辑修改,仅供参考! 感谢您的支持,我们努力做得更好!谢谢

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