20228

Полімерні молекули. Полімерний клубок. Формула Флорі

Доклад

Физика

Полімерні молекули ланцюги з великої кількості ланок вони можуть відрізнятися складом однакові ланки або різні степенем гнучкості числом гілок та заряджених груп. Найпростіша полімерна молекула послідовність великої кількості атомних груп з`єднаних у ланцюг ковалентними хімічними зв`язками. N масі ланцюга. Полімерний ланцюг має N 1 N 102 104 Полімерні молекули поділяються на лінійні та тривимірні.

Украинкский

2013-07-25

62 KB

2 чел.

12.Полімерні молекули. Полімерний клубок. Формула Флорі.

Полімерні молекули – ланцюги з великої кількості ланок, вони можуть відрізнятися складом (однакові ланки або різні), степенем гнучкості, числом гілок та заряджених груп.

Найпростіша полімерна молекула – послідовність великої кількості атомних груп, з`єднаних у ланцюг ковалентними хімічними зв`язками. Наприклад, молекула поліетилену

Основна характеристика полімерної молекули – число ланок N, яка називається ступенем полімеризації. N~ масі ланцюга.  Полімерний ланцюг має  N>>1 (N~102 104)

Полімерні молекули поділяються на лінійні та тривимірні.

Лінійні – кожна ланка з`єднана лише з сусідніми ланками- полімерний ланцюг (н-д поліетилен). Строго лінійних молекул мало. Всі вони розгалужені, тобто до ланок приєднані 3 і більше сусідніх ланок. У розгалудж. виділяються основний ланцюг та бічні гілки.

Полімерні молекули, з`єднані між собою хімічними зв`язками так, що утвор. тривимірна просторова сітка  - тривимірні. Полімерний ланцюг вважають таким, що склад. із жорстких ланок, що можуть обертатись одна навколо іншої по конусах валентних кутів.

Полімерний ланцюг має  велику кількість степенів вільності. Тому величини, що характеризують молекулу, є статистичними середніми по всім можливим конформаціям.

Середній квадрат радіуса інерції   , де  - середній квадрат відстані і – тої ланки від центра тяжіння молекули. Для знаходження середнього квадрату відстані між кінцями ланцюга  реальна полімерна молекула замінюється моделлю вільно з`єднаного ланцюга (ВЗЛ) :

ланцюг, в якому кут при обертанні не зберігається, ланки є безтілесними і обертання є вільним ( -кут внутрішнього обертання, - валентний кут).  . Форма, яку приймає флуктуючий ланцюг – статистичний клубок. Ланцюг має  N ланок, довжина в`язі – b, то  , а

Розрізняють щільний клубок (глобула): , розріджений клубок (стат. клубок):. Відмінності:

  •  клубок містить значну кількість пустот (флуктуації являють собою загальмоване обертання: коливання + стрибок);
  •  у глобули пустоти відсутні (флуктуації малі)

Нехай R0  - розмір ідеального клубка, R – розмір клубка, в якому враховані об`ємні взаємодії.  для ВЗЛ, l – довжина ланки. Введемо фактор набрякання :

Клубок намагається прийняти згорнуту конформацію – відповідає максимум ентропії.

Загальний вираз для вільної енергії клубка: ,

- доданок пов`язаний з пружністю,   - доданок, що відповідає моделі ВЗЛ.

Умова рівноваги – мінімум вільної енергії

,   - формула Флорі

Набряклий клубок більше за розмірами ніж ідеальний клубок, це пов`язаний із об´ємною взаємодією.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

2668. Исследование характеристик конструкционных материалов 145.5 KB
  Диаграмма состояния железо-цементит. Проведена вертикальная линия соответствующая 0,2% содержания углерода. Точки 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 соответствуют изменениям сплава при медленном охлаждении. На промежутке от точки 1 до 2, сплав...
2669. Основы общей психологии 1.51 MB
  Классический труд С.Л. Рубинштейна Основы общей психологии относится к числу наиболее значительных достижений отечественной психологической науки. Широта теоретических обобщений в сочетании с энциклопедическим охватом исторического и экспериментал...
2670. Механическая обработка детали на универсальных станках с ЧПУ 591.31 KB
  Главными направлениями повышения эффективности народного хозяйства страны являются ускорение научно-технического прогресса, перевод экономики на интенсивный путь развития, рост производительности труда, повышение качества и количества выпуск...
2671. История Кыргызстана 683 KB
  История Кыргызстанаэ Первобытнообщинный строй. Первые следы человеческой деятельности на Тенир-Тоо. Первые достоверные следы человека на территории Кыргызстана относятся к палеолиту — древнекаменному веку (800—100 тыс. лет). Самые древни...
2672. Определение структуры технологических процессов (систем) 103.5 KB
  Определение структуры технологических процессов (систем). Содержание лабораторной работы Цель работы - выработать навыки получения  модели технологической процесса (системы) на основе анализа и син...
2673. Обработка информации, связанная с графическими изображениями на экране 382.5 KB
  Обработка информации, связанная с графическими изображениями на экране. Обработка информации, связанная с графическими изображениями на экране монитора или на бумаге, подразделяется на 3 основные части: Распознавание образов (изображений) есть совок...
2674. Расчёт режимов короткого замыкания в электроэнергетической системе 342.01 KB
  Расчет режимов короткого замыкания (КЗ) в электроэнергетической системе (ЭЭС) требуется производить как при эксплуатации, так и при развитии энергосистемы, в частности, при вводе новых объектов: электрических станций и подстанций. При этом для прове...
2675. Теория сварочных процессов 164.04 KB
  Расчет задания Листы из низкоуглеродистой стали (СТ-3) толщиной 0,012 м сваривают встык за один проход. Выбор способа и параметров режима дуговой сварки Для листов из низкоуглеродистой стали толщиной 0,012 м выбираем механизированную дуговую сварку...
2676. Организация платёжной системы в сфере безналичных расчётов 480.88 KB
  В последние годы тема электронных денег принимает все большую актуальность. Эксперты, анализирующие тенденции создания нового экономического пространства с общей валютой, в своих отчетах делают упор на тематику пластиковых карточек. На сего...