информационно-новостной портал
Главная / Статьи / Наука / Химия /

Осмотическое давление и вязкость растворов ВМС

Осмотическое давление растворов ВМС значительно выше теоретического. Это объясняется тем, что каждая макромолекула в растворе ведет себя несколько более коротких молекул. Для выражения осмотического давления растворов ВМС в уравнение закона Вант-Гоффа вводится дополнительный коэффициент (b), учитывающий взаимодействие макромолекул в растворе друг с другом и с растворителем.

Вязкость растворов ВМС значительно отличается от вязкости коллоидных и истинных растворов. Она зависит от природы ВМС (молекулярной массы, формы макромолекул), природы растворителя, концентрации и температуре.

С увеличением молекулярной массы полимера вязкость возрастает. Это связано с тем, что крупные и гибкие макромолекулы полимеров препятствуют перемещению слоев жидкости относительно друг друга, увеличивая силу трения между слоями, что и приводит к увеличению вязкости.

При одинаковой концентрации вязкость растворов ВМС значительно превосходит вязкость растворов низкомолекулярных веществ. При повышении концентрации вязкость ВМС резко увеличивается. Это связано с тем, что макромолекулы полимера в растворе образуют пространственные структуры (сетки), в ячейках которых находится растворитель. При механическом перемешивании или встряхивании структурные сетки разрушаются, и вязкость растворов понижается.  Однако после прекращения воздействия структура восстанавливается и вязкость снова повышается. Такое явление получило название тиксотропияспособность восстанавливать структуру после механического воздействия. Увеличение концентрации полимера может привести к полной потери текучести раствора, т.е. превращению его в студень.

Вязкость растворов ВМС зависит и от природы растворителя. Чем лучше полимер растворяется в растворителе, тем выше вязкость. Это обусловлено взаимодействием макромолекулы с растворителем. Если при растворении полимера происходит сольватация (т.е. взаимодействие ВМС с молекулами растворителя) это придает жесткость макромолекуле и она приобретает форму нитей. При этом вязкость  повышается. Если взаимодействия не происходит макромолекула полимера сворачивается в плотный клубок и вязкость понижается.

При повышении температуры вязкость растворов ВМС снижается. Это объясняется увеличением интенсивности молекулярного движения, что препятствует образованию структур и, следовательно, снижает вязкость.

Это уравнение применимо для сильно разбавленных растворов, в которых макромолекулы не взаимодействуют друг с другом. 

  На практике для определения вязкости раствора ВМС применяют вискозиметры и для расчетов пользуются уравнением Пуазейля. 


Просмотров: 2592 | Дата добавления: 08.02.2016