26. Основные отличия между истинными р-рми и …

Растворение — это частный случай распределения одного компонента в другом. Многокомпонентные системы, в которых компоненты находятся в диспергированном состоянии, называются дисперсными системами. Степень раздробленности компонентов называется их степенью дисперсности. В зависимости от степени дисперсности дисперсные системы делятся на суспензии, коллоидные системы и истинные растворы.

Истинными растворами называются дисперсные системы, в которых компоненты могут быть диспергированы до молекул, атомов или ионов; следовательно, истинный раствор представляет собой молекулярно-дисперсную систему, для которой характерны следующие признаки:1) сродство между компонентами; 2) самопроизвольность образования; 3) постоянство концентрации во времени; 4) однофазность или гомогенность; 5) термодинамическая устойчивость.

Коллоидные системы - дисперсные системы, промежуточные между истинными растворами и грубодисперсными системами: взвесями и эмульсиями. В свободнодисперсных коллоидных системах (золи) частицы не выпадают в осадок за счёт броуновского движения. Коллоидные частицы не препятствуют прохожд. света.

Рассмотрим признаки истинных растворов подробнее. Истинные растворы могут образоваться тогда, когда между компонентами имеется сродство, т. е. взаимодействие. В этом случае при непосредственном контакте компонентов они самопроизвольно, без затраты работы извне, диспергируются до молекул, атомов или ионов. Такое самопроизвольное диспергировапие называется растворением или взаимным смешением компонентов. Компоненты могут смешиваться в любых соотношениях (неограниченное смешение) или в определенных соотношениях (ограниченное смешение). В результате смешения образуется раствор определенного состава, т. е. определенной концентрации.

Истинный раствор представляет собой однофазную систему. Фаза раствора может быть отделена поверхностью раздела от другой фазы (осадка, пара или раствора), но внутри самого раствора поверхности раздела нет, т. е. система гомогенна.

Наиболее важным признаком истинного раствора является его термодинамическая устойчивость, или равновесность. Термодинамически устойчивой называется система, образование которой сопровождается уменьшением свободной энергии .

27. Набухание полимеров

Подобно низкомолекулярным веществам, полимер не может быть растворен в любой жидкости. В одних жидкостях данный полимер самопроизвольно растворяется, в других жидкостях никаких признаков растворения не наблюдается. Набухание — не просто процесс проникновения малых молекул растворителя в фазу полимера, связанный с заполнением пустот или пор в нем. Набухание обязательно связано с изменением структуры полимера, что приводит к резкому возрастанию объема образца. Различают ограниченное и неограниченное набухание.

Неограниченное набухание — это набухание, самопроизвольно переходящее в растворение. Особенность растворения полимера состоит в том, что смешиваются компоненты, размеры молекул которых различаются в тысячи раз; отсюда и разная подвижность молекул. Подвижность молекул низкомолекулярной жидкости очень велика. При соприкосновении полимера с низкомолекулярной жидкостью ее молекулы начинают быстро проникать в фазу полимера, прежде всего в пространство между элементами надмолекулярных структур, например между пачками аморфных полимеров. Этот вид набухания называется межпачечным набуханием. Жидкости, имеющие большое сродство к данному полимеру, так называемые хорошие растворители, способны проникать внутрь пачек, вызывая внутрипачечное набухание. При этом процесс сопровождается раздвижением длинных цепных макромолекул, которые вследствие большого размера чрезвычайно медленно проникают в среду молекул низкомолекулярной жидкости.

Следовательно, процесс растворения полимеров разделен во времени: растворению всегда предшествует набухание.

Ограниченным набуханием называется процесс взаимодействия полимеров с низкомолекулярными жидкостями, ограниченный только стадией их поглощения полимером; самопроизвольного растворения полимера не происходит, т. е. цепи полимера полностью не отделяются друг от друга. При этом образуются две сосуществующие фазы, Одна фаза представляет собой раствор низкомолекулярной жидкости в полимере, другая является чистой низкомолекулярной жидкостью (если полимер совсем не растворяется) или разбавленным раствором полимера в низкомолекулярной жидкости. Эти фазы разделена ясно видимой поверхностью раздела и находятся в равновесии.