Білім және ғылым
Полимерлену термодинамикасы
жүктеу/скачать 2,97 Mb.
|
| Полимерлену термодинамикасы
Мономерлердің полимерленуге қабілеттілігін алдын-ала химиялық термодинамика әдісімен шешуге болады. Кез келген мономердің поли- мерленуге мүмкіндігі бар, егер мына шарт орындалса: G H TS 0 мұндағы ∆G, ∆H және ∆S – мономер полимерге ауысқандағы Гиббстің еркін энергиясының, энтальпияның және энтропияның өзгеруі. Сондық- тан оларды полимерленудің Гиббс еркін энергиясы, энтальпиясы және энтропиясы деп атайды. Егер ∆G=0 болса, онда жүйеде термодинами- калық тепе-теңдік орнайды. Винилді мономерлер полимер- ленгенде, әдетте, H 0 болады. 3.5-сурет. Метилметакрилаттың полимерлену кезіндегі түрлену дәрежесінің уақытқа тәуелдігі. Метилметакрилаттың концентрациясы: 1 – 100%; 2-80%; 3-60%; 4 –40%; 5-10% Көптеген белгілі полимерлену үдерістері жылу бөлу арқылы жүреді, себебі реакция кезінде π-байланыс үзіліп, тізбекте σ-байланыс пайда болады. Ал энтропия мәнінің төмендеуін былай түсіндіреді: полимерлену нәтижесінде мономер молекуласының еркін қозғалысы азаяды, соның әсерінен жүйенің реттілігі артып, энтропия кемиді (3.6-кесте). Көптеген полимерлену реакциялары өзіне тән температурамен сипатталады, себебі олар осы температурада қайтымды болады. Бұл жағдайда тізбектің өсуін былай жазған жөн: kθ Mn + M Mn+1 д k мұндағы kд - қайтымды реакцияның жылдамдық константасы. Ол реакцияны деполимерлену деп айтады. Сонымен полимерлену- деполимерлену тепе-тендігіне байланысты полимерлену үдерісінде температураның рөлі едәуір күрделі. Полимерлену кезінде мономер температурасын жоғарылатқанда реакция жылдамдығы артады, өйткені kө шамасы өседі. Алайда біршама жоғары температурада деполимерленудің жылдамдық константасы біртіндеп арта түседі. Ақырында шекті температурада (Tш) полимерлену мен деполимерлену реакцияларының жылдамдықтары теңеледі (3.6-сурет). Шекті температурада полимер түзілу процесінің жиынтық жылдамдықтары нөлге тең. жүктеу/скачать 2,97 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|