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高分子溶液
屬均相分散系的膠體
高分子溶液（macromolecular solution)是膠體的一種，在合適的介質(zhì)中高分子化合物能以分子狀態(tài)自動(dòng)分散成均勻的溶液，分子的直徑達(dá)膠粒大小。
基本信息
| 中文名 | |
| 外文名 | macromolecular solution |
| 類別 | 膠體 |
| 系別 | 均相分散系 |
定義和特點(diǎn)
形成
高分子溶液
高分子溶液
高聚物的溶解
高分子溶液
高聚物的溶脹
由于非晶高聚物的分子鏈段的堆砌比較松散，分子間的作用力又弱，溶劑分子比較容易滲入非晶高聚物內(nèi)部，使高聚物體積膨脹；而非極性的結(jié)晶高聚物的晶區(qū)分子鏈堆砌緊密，溶劑分子不易滲入，只有將溫度升高到結(jié)晶的熔點(diǎn)附近，才能使結(jié)晶轉(zhuǎn)變?yōu)榉蔷B(tài)，溶解過程得以進(jìn)行。在室溫下，極性的結(jié)晶高聚物能溶解在極性溶劑中。
高分子分散
即以分子形式分散到溶劑中去形成均勻的高分子溶液。交聯(lián)高聚物只能溶脹，不能溶解，溶脹度隨交聯(lián)度的增加而減小。
高分子溶液
分子溶解判定
高分子溶液
分子溶液理論
高分子溶液
高分子溶液
式中Z為晶格配位數(shù)；T為絕對(duì)溫度；χ=ZΔε/kT，稱作相互作用參數(shù)，又稱弗洛里－哈金斯參數(shù)。由此可得到混合自由能ΔGm： ΔGm=kT(n1lnφ1+n2lnφ2+χn1φ2)
缺點(diǎn)
高分子溶液
稀溶液理論
高分子溶液
狀態(tài)方程理論
高分子溶液
對(duì)應(yīng)態(tài)原理說明，一對(duì)分子i和j之間的位能ε(rij)與它們之間的距離rij有關(guān)，它可以用一個(gè)普遍適用的位能函數(shù)Φ表示為：式中ε*和r*是反映分子結(jié)構(gòu)的特征參數(shù)，分別具有能量和長度的量綱。從這兩個(gè)特征參數(shù)，又可以定義無量綱的對(duì)比溫度，對(duì)比體積和對(duì)比壓力這三個(gè)對(duì)比變量，將這些變量引入統(tǒng)計(jì)熱力學(xué)的配分函數(shù)，即可得到狀態(tài)方程，其具體形式只依賴于位能函數(shù)Φ的本質(zhì)。在二元混合物中，各不同組分間的相互作用可用六個(gè)特征參數(shù)描述。假設(shè)它們依從同一形式的位能函數(shù) Φ，則可導(dǎo)得混合物的第二維利系數(shù)和混合時(shí)的體積變化。在原則上，從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以計(jì)算相異組分間的相互作用，但在實(shí)際上直接計(jì)算ε*和r*還是困難的，需要借助于各種簡化了的模型。狀態(tài)方程理論應(yīng)用于混合物時(shí)，其最大的成功在于它能說明混合時(shí)體積的改變，這一改變?cè)趦蓚€(gè)組分的分子尺寸和相互作用差別較大時(shí)更為顯著，過量體積常為負(fù)值。狀態(tài)方程理論應(yīng)用于高分子溶液時(shí)，可以正確地預(yù)計(jì)相互作用參數(shù)χ 的濃度依賴性并解釋下臨界溶解溫度的存在。標(biāo)度理論 把鐵磁體在居里點(diǎn)附近的相變理論應(yīng)用于高分子鏈構(gòu)象的處理。當(dāng)鐵磁體冷到居里點(diǎn)溫度TC以下時(shí)，在沒有外磁場(chǎng)下，從整體說沒有磁矩，但在局部區(qū)域也有磁矩。與原子自旋取向相關(guān)的局部磁區(qū)的大小，即相關(guān)尺寸ξ的溫度依賴性為：式中τ為對(duì)比溫度；v為一個(gè)特征冪數(shù)，此式在τ →0時(shí)成立。這個(gè)關(guān)系與一個(gè)孤立的柔性鏈高分子在良溶劑中的均方半隨聚合度N 變化的情況相似。與鐵磁體相變理論的類比，可得出在d維晶格上的有排除體積效應(yīng)的無規(guī)行走應(yīng)符合v=3/(d+2)的結(jié)論。在三維時(shí)，v=3/5。標(biāo)度理論只能得到兩個(gè)量之間的標(biāo)度關(guān)系，即其中一個(gè)量增大一倍時(shí)另一個(gè)量應(yīng)增大多少倍的問題，也即找出冪數(shù)關(guān)系的數(shù)值。標(biāo)度理論也適合于處理柔性鏈高分子濃溶液。對(duì)于良溶劑，目前已經(jīng)得出的重要結(jié)論是：濃溶液滲透，式中c 是濃度；線團(tuán)的均方半徑隨濃度的變化應(yīng)服從的規(guī)律。但這些結(jié)果還有待更多的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。
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