Roztwory polimerów

Skrypt "Roztwory polimerów" - przeznaczony jest dla studentów chemii specjalizujących się w dziedzinie związków wielkocząsteczkowych. Może być także przydatny magistrantom i doktorantom. Spośród omawianych tematów autor szczególnie wnikliwie opisał wiskozymetrię oraz teorię roztworów polimerów Flory'ego-Hugginsa i związaną z parametrami rozpuszczalności - teorię rozpuszczalności nieelektrolitów Hildebranda-Scatcharda.

Wyprowadzanie od podstaw wzorów fizykochemicznych oraz ich dyskusja połączone z przykładami rachunkowymi stanowią wyróżniającą cechę niniejszej publikacji.Wszystkie opisane w skrypcie zagadnienia przedstawione są bardzo szczegółowo z zachowaniem dbałości o język i styl, co niewątpliwie ułatwi czytelnikowi przyswojenie zawartego w nim materiału.

Wyróżnienie w Konkursie im. Księdza Edwarda Pudełki Stowarzyszenia Wydawców Szkół Wyższych (2009)

Przedmowa
Lista symboli

1.Średnie ciężary cząsteczkowe
1.1Podstawowe terminy
1.2.Wzory Średnich ciężarów cząsteczkowych
1.3.Lepkościowo średni ciężar cząsteczkowy
1.4.Średnistopień polimeryzacji
1.5.Rodzaj średniego ciężaru cząsteczkowego a metoda oznaczania
1.6.Stosunek średnich ciężarów cząsteczkowych jako miara polimolekularności polimeru
1.7.Wpływ zanieczyszczeń na średnie ciężary cząsteczkowe
1.7.1.Wpływ małocząsteczkowych zanieczyszczeń
1.7.2.Wpływ wielkocząsteczkowych zanieczyszczeń

2.Rozrzut ciężarów cząsteczkowych w polimerach
2.1.Krzywe rozrzutu
2.2.Metody frakcjonowania polimerów
2.3. Frakcjonowanie polimerów metodą strąceniową
2.3.1.Dobór stężenia i objętości faz
2.3.2.Wybór rozpuszczalnika i nierozpuszczalnika polimeru
2.3.3.Naczynie do frakcjonowania
2.3.4. Przykład: frakcjonowanie poliizobutylenu
2.3.5.Ocena frakcjonowania
2.3.6.Konstrukcja krzywych rozrzutu ciężarów cząsteczkowych polimeru
2.3.7.Konstrukcja krzywych rozrzutu ciężarów cząsteczkowych metodą Tunga

3.Polimery kondensacyjne
3.1. Równania reakcji polikondensacji
3.2.Równania Carothersa
3.3.Wpływ nadmiaru grup funkcyjnych na stopień polimeryzacji
3.4.Teoria rozrzutu ciężarów cząsteczkowych polimerów kondensacyjnych

4.Empiryczne reguły rozpuszczalności polimerów

5.Termodynamiczne podstawy rozpuszczalności dwuskładnikowych mieszanin

6.Temperatura Θ

7.Teoria roztworów polimerów Flory'ego-Hugginsa
7.1.Wstęp
7.2.Model roztworu polimeru
7.3.Entalpia mieszania
7.4.Entropia mieszania
7.4.1. Entropia mieszania roztworu doskonałego
7.4.2.Entropia mieszania roztworu polimeru
7.5.Entalpia swobodna mieszania roztworu polimeru
7.6.Potencjał chemiczny rozpuszczalnika
7.7. Prężność pary nad roztworem polimeru
7.8.Izopiestyczna równowaga
7.9.Ciśnienie osmotyczne
7.10.Ebulio- i kriometria
7.10.1. Ebuliometria
7.10.2.Kriometria

8.Równowaga fazowa w układach dwuskładnikowych
8.1.Wstęp
8.2.Potencjały chemiczne składników mieszaniny w funkcji stężenia
8.3.Zależność stężenia krytycznego oraz krytycznego parametru oddziaływania od wielkości cząsteczek składników mieszaniny
8.3.1.Stężenie krytyczne
8.3.2.Krytyczny parametr oddziaływania
8.4.Krytyczny ciężar cząsteczkowy
8.5.Równanie spinody
8.6.Równanie binody
8.7.Związki spinody i binody z funkcjami termodynamicznymi
8.8.Podział fazowy a temperatura Θ
8.8.1.Termodynamiczneparametry κ1i ψ1i ich związki z temperaturą Θ
8.8.2.Związek parametru oddziaływania χ12z temperaturą Θ
8.8.3.Oznaczanie temperatury Θoraz parametru ψ1z podziału fazowego

9.Parametr rozpuszczalności
9.1.Energia kohezji i gęstość energii kohezji
9.2.Równanie Hildebranda-Scatcharda na entalpię mieszania
9.3.Związek parametru oddziaływania z parametrami rozpuszczalności
9.4.Oznaczanie parametrów rozpuszczalności
9.4.1.Oznaczanie δcieczy na podstawie ciepła parowania
9.4.2.Oznaczanie δpolimeru z pomiarów spęcznienia nieusieciowanego polimeru
9.4.3.Oznaczanie δpolimeru z pomiarów spęcznienia słabo usieciowanego polimeru
9.4.4.Oznaczanie δpolimeru z pomiarów granicznej liczby lepkościowej
9.4.5.Wybór rozpuszczalników do oznaczenia δpolimeru
9.4.6.Oznaczanie parametrów rozpuszczalności metodą Smalla
9.5.Rozpuszczalność polimerów w mieszaninach nierozpuszczalników
9.6.Związek parametru rozpuszczalności z napięciem powierzchniowym
9.7.Związek parametru rozpuszczalności z przenikalnościądielektryczną
9.8.Trójskładnikowy parametr rozpuszczalności
9.8.1.Wstęp
98.2. Rozkład parametru rozpuszczalności według Hansena
9.8.3.Promień oddziaływania
9.8.4.Obliczanie składowych parametru rozpuszczalności
9.8.5.Równanie Hansena na entalpię mieszania
9.8.6.Rozpuszczalność polimerów w dwuskładnikowych rozpuszczalnikach wświetle teorii Hansena
9.9.Czteroskładnikowy parametr rozpuszczalności
9.9.1.Gęstość energii wymiany
9.9.2.Składoweenergii wymiany
9.9.3.Czteroskładnikowe równanie na entalpię mieszania

10.Wiskozymetria roztworów polimerów neutralnych
10.1.Podstawowe terminy
10.2.Wiskozymetr Ubbelohde'a - pomiary czasów wypływu
10.3.Sens fizyczny liczby lepkościowej i granicznej liczby lepkościowej
10.4Oznaczanie GLL metodą Hugginsa
10.5.Oznaczanie GLL metodaą podwójnej ekstrapolacji liczby lepkościoweji logarytmicznej liczby lepkościowej do stężenia zerowego
10.6.Związek między stałą Hugginsa i stałą Kraemera
10.7.Oznaczanie GLL metodą Hellera
10.8.Oznaczanie stałej Hugginsa z wykresu Hellera
10.9.Lista równań służących do oznaczania GLL
10.10.Oznaczanie GLL metodą jednego punktu
10.11.Poprawka lepkości na energię kinetyczną
10.12.Stałe wiskozymetru
10.13.Poprawka stosunku lepkości na energię kinetyczną
10.14Hydrodynamiczna orientacja
10.14.1.Ciecze newtonowskie i nienewtonowskie
10.14.2.Wpływ hydrodynamicznej orientacji na lepkość roztworu polimeru
10.14.3.Ekstrapolacja stosunku lepkości do zerowego gradientu prędkości
1015. Równanie Marka-Houwinka
10.16.Oznaczanie stałych Ki ametodami absolutnymi
10.17.Wpływ polimolekularności frakcji polimeru na stałe K i a
10.18.Oznaczanie stałych K i a metodą wiskozymetryczną
10.19.Oznaczanie temperatury Θi składu rozpuszczalnika Θmetodą wiskozymetryczną
10.20.Stała Fikentschera

11.Wiskozymetria roztworów polielektrolitów
11.1.Podział polielektrolitów
11.2.Dysocjacja polielektrolitów
11.3.Zależność liczby lepkościowej roztwrorów polielektrolitów odstężenia
11.4.Równanie Fuossa-Straussa

12.Rozmiary liniowych polimerów
12.1.Miary skłębionych polimerów
12.2.Modele liniowych polimerów
12.2.1. Statystyczny łańcuch swobodnie związany
12.2.2.Łańcuch o swobodnej rotacji wewnętrznej
12.2.3.Łańcuch o zahamowanej rotacji wewnętrznej
12.3.Wpływ objętości segmentów cząsteczek na rozmiary polimerów
12.4.Rozmiary cząsteczek polimeru w roztworze
12.5.Stała łańcucha polimetylowego
12.6.Stała łańcucha celulozowego
12.7.Stała polimeru
12.8.Giętkość cząsteczek polimerów
12.8.1.Stopień skłębienia
12.8.2.Segment Kuhna
12.9.Oznaczanie rozmiarów polimerów metodami wiskozymetrycznymi
12.9.1.Równania Flory'ego-Foxa
12.9.2.Równania Kuraty-Stockmayera i Stockmayera-Fixmana

Lesław Huppenthal