Свойства растворов ВМС общие с Истинными растворами НМС Ø Самопроизвольность образования Ø Термодинамическая устойчивость Ø Обратимость Самопроизвольность образования растворов ВМС объясняется двумя причинами: -при образовании раствора ВМС система переходит из гетерогенного состояния (сухой полимер – растворитель) в гомогенное (истинный раствор полимера), что приводит к уменьшению поверхностной энергии (DGS < 0) и увеличению энтропии; -растворение полимеров экзотермический процесс, т.к. сопровождается сольватацией (гидратацией) соответствующих групп атомов, и DНсистемы < 0 С термодинамической точки зрения самопроизвольное протекание процесса обеспечивают энтальпийный (DH < 0) и энтропийный (DS > 0) факторы. Термодинамическая устойчивость – это способность сохранять агрегативную устойчивость длительное время при неизменных внешних условиях. Устойчивость растворов ВМС обусловлена их гомогенностью и, как следствие, отсутствием стремления системы к уменьшению поверхностной энергии, а также самопроизвольным образованием растворов, которое сопровождается уменьшением свободной энергии (DG < 0). Обратимость растворов ВМС. Обратимость – это способность растворов ВМС обратимо изменять свои свойства при изменении определенных факторов (концентрации, температуры, давления, рН среды и т.д.). Например, если из раствора полимера удалить часть растворителя, а потом снова добавить такое же количество жидкости, то полученный раствор будет иметь свойства исходного раствора. Примером обратимости являются процессы высаливания и лиофильной сушки. Свойства растворов ВМС общие с коллоидными растворами Растворы полимеров имеют общие свойства с коллоидными растворами. К ним относятся: Ø Одинаковая степень дисперсности: Для ВМС Д = 10 8– 10 9м –1 Для коллоидных частиц Д = 10 7– 10 9м –1 Ø Малая скорость диффузии Ø Не способность макромолекул проникать через полупроницаемые мембраны Особые свойства растворов ВМС Ø Аномально высокая вязкость Ø Более высокое осмотическое давление, чем рассчитанное по уравнению Вант-Гоффа Ø Защитное действие ВМС по отношению к коллоидным растворам Ø Явление коацервации Ø Способность к желатинированию (структурированию) Вязкость растворов ВМС Растворы полимеров обладают более высокой вязкостью по сравнению с растворами низкомолекулярных соединений. Основные причины: -длинные разветвленные макромолекулы не способны ориентироваться в одном слое текущей жидкости, попадая в слои, текущие с меньшей скоростью, они замедляют течение жидкости, что приводит к увеличению вязкости; -в результате сольватации макромолекул в растворах уменьшается доля свободного растворителя, что приводит к уменьшению текучести раствора; -в концентрированных растворах ВМС макромолекулы образуют внутренние структуры, иммобилизирующие часть растворителя, что приводит к резкому повышению вязкости.  Аномально высокую вязкость в концентрированных растворах полимеров называют структурной. Структурная вязкость имеет особенности: - Увеличивается со временем. В результате теплового движения макромолекул несольватированные участки молекул сближаются, возникают межмолекулярные связи, что приводит к образованию ассоциатов и иммобилизации растворителя. Изменяется при механическом воздействии. Это явление называется тиксотропией. Тиксотропия – это свойство концентрированных растворов ВМС обратимо изменять вязкость под влиянием механического воздействия. При встряхивании или перемешивании концентрированных растворов ВМС механически разрушаются непрочные внутренние структуры, вязкость уменьшается. Например: протоплазма клетки, синовиальная жидкость, хрусталик глаза обладают тиксотропными свойствами. |