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

19852. Принцип действия просвечивающего электронного микроскопа (ПЭМ). Схема ПЭМ 1007 KB
  Лекция 17 Принцип действия просвечивающего электронного микроскопа ПЭМ. Схема ПЭМ. Все современные просвечивающие электронные микроскопы ПЭМ могут работать в двух режимах в режиме изображения и в режиме дифракции. Ход лучей в этих режимах указан на рис. 17: а режим ...
19853. Требования к приготовлению образцов для ПЭМ. Препарирование порошковых материалов. Ультромикротомирование 934 KB
  Лекция 18 Требования к приготовлению образцов для ПЭМ. Препарирование порошковых материалов. Ультромикротомирование. Химическая и электрохимическая полировка. Метод ионнолучевого утонения. Весь процесс электронномикроскопических исследований условно можно разбит...
19854. Принцип работы сканирующих зондовых микроскопов. Пьезокерамические сканеры. Процесс сканирования поверхности в СЗМ 659.5 KB
  Лекция 19 Принцип работы сканирующих зондовых микроскопов. Пьезокерамические сканеры. Процесс сканирования поверхности в СЗМ. Визуализация информации получаемой с помощью СЗМ. Для исследования микрорельефа поверхности и ее локальных физических свойств в последнее д...
19855. Принцип работы сканирующего туннельного микроскопа (СТМ). Получение изображения поверхности в режиме постоянного туннельного тока и в режиме метода постоянной высоты 417.5 KB
  Лекция 20 Принцип работы сканирующего туннельного микроскопа СТМ. Получение изображения поверхности в режиме постоянного туннельного тока и в режиме метода постоянной высоты. Модуляционная методика определения локальной работы выхода. Измерение вольтамперных харак
19856. Принцип действия атомно-силового микроскопа (АСМ). Схема реализации обратной связи в АСМ 878.5 KB
  Лекция 21 Принцип действия атомносилового микроскопа АСМ. Схема реализации обратной связи в АСМ. Параметры кантилеверов в АСМ. Контактные и бесконтактные методики измерения. Атомносиловой микроскоп АСМ был изобретён в 1986 году Гердом Биннигом Кэлвином Куэйтом и Кри...
19857. Принцип действия магнитно-силового микроскопа (МСМ). Квазистатические методики в МСМ 1.67 MB
  Лекция 22 Принцип действия магнитносилового микроскопа МСМ. Квазистатические методики в МСМ. Колебательные методики в МСМ. Магнитносиловой микроскоп МСМ был изобретен И. Мартином и К. Викрамасингхом в 1987 г. для исследования локальных магнитных свойств образцов. Дан...
19858. Принцип действия растрового электронного микроскопа. Схема РЭМ. Понятие увеличения в РЭМ 137.5 KB
  Лекция 23 Принцип действия растрового электронного микроскопа. Схема РЭМ. Понятие увеличения в РЭМ. Детектор электронов. Растровый электронный микроскоп РЭМ является одним из наиболее распространенных аналитических приборов используемых как в исследовательских ла
19859. Понятие контраста в растровом электронном микроскопе. Определение предельного разрешения РЭМ. Формирование топографического контраста в РЭМ 553 KB
  Лекция 24 Понятие контраста в растровом электронном микроскопе. Определение предельного разрешения РЭМ. Формирование топографического контраста в РЭМ. Для того чтобы на экране ЭЛТ можно было наблюдать картину отображения образца необходимо чтобы интенсивность свеч
19860. Физические основы рентгеновского микроанализа. Количественный рентгеновский микроанализ с использованием метода трех поправок 604 KB
  Лекция 25 Физические основы рентгеновского микроанализа. Количественный рентгеновский микроанализ с использованием метода трех поправок. Как было отмечено ранее при взаимодействии электронного пучка с образцом генерируется характеристическое рентгеновское излуче...