| Главная » Файлы » Доклады » Доклады |
Поліелектроліти
| [ Скачать с сервера (111.0 Kb) ] | 25.06.2017, 17:58 |
| Поліелектроліти — полімери, чиї мономери містять електролітичну групу. Ці групи дисоціюють у водних розчинах, роблячи полімери зарядженими. Властивості поліелекролітів, таким чином, подібні як до електролітів (солей), так і до полімерів (високомолекулярних сполук), і інколи називаються полісолями. Подібно до солей, їх розчини електропровідні. Подібно до полімерів, їх розчини часто дуже в'язкі. Заряджені молекулярні ланцюжки зазвичай присутні в м'яких структурах, часто грають фундаментальну роль у визначенні структури, стабільності і взаємодій різних молекулярних систем. Теоретичні підходи до опису їх статистичних властивостей глибоко відрізняються від опису електронейтральних полімерів, а їх унікальні властивості використовуються в широкому ряду технологічних процесів. Проте, найбільшу роль, здається, вони грають в біології і біохімії. Багато біологічних молекул — поліелектроліти. Наприклад, поліпептиди (і, таким чином, всі білки) і ДНК — поліелектроліти. Приклад хімічної структури синтетичних поліелектролітів. Ліворуч — полі(натрій стирен сульфонат) (PSS), праворуч — полі(акрилова кислота) (PAA). Обидва — негативно заряджені поліелеткроліти після дисоціації (поліаніони). PSS — сильний поліелектроліт (повністю заряджений в розчині), тоді як PAA слабкий (частково заряджений).ІІІІ Поліелектроліти , полімерні електроліти, тобто полімери, здатні диссоціювати в розчинах на іони. При цьому в одній макромолекулі виникає велике число зарядів, що періодично повторюються. П. діляться на полімерні кислоти (наприклад, поліакрилові), полімерні підстави (наприклад, полівінілпірідіній) і поліамфоліти (сополімери, до складу яких входять як основні, так і кислотні групи). Більшість П. містят слабкі кислотні або основні групи і тому іонізовані лише у присутності сильної підстави — для полікислоти або сильної кислоти — для поліоснови. До П. належать найважливіші біополімери — білки і нуклеїнові кислоти . В промисловості і лабораторній практиці велике значення мають зшиті П., які готують шляхом введення легко диссоціюючих груп (наприклад, сульфо-, аміногруп і т.п.) в різні сітчасті просторові полімери. Із зшитих П. найбільше значення мають іонообмінні смоли . Диссоціюючі групи в полімерних молекулах обумовлюють розчинність П. у воді і інших полярних рідинах. Так, сульфований лінійний полістирол добре розчиняється у воді, тоді як сам полістирол — один з найбільш водостійких полімерів. Зшиті П. просторової будови у воді не розчиняються, а лише набухають.ІІІІ Модифікації поліелектролітів ІІІІВластивості цих речовин можна модифікувати в залежності від характеру видалення з води колоїдів. Поліелектроліти можуть мати різну молекулярну вагу і іонообмінну ємність. Крім того, можна отримати поліелектроліти, що не мають заряду іона; їх називають неіонних полімерами. Незважаючи на те, що неіонні полімери, строго кажучи, не є поліелектролітами, при розчиненні їх у воді вони мають майже всі властивості флокулянтів, і їх, як правило, відносять до основного сімейства сполук-поліелектролітів. Хоча поліелектроліти - це в основному синтетичні органічні речовини, у природі теж існує величезна різноманітність таких речовин. Деякі з них надходять у продаж після хімічної обробки з метою поліпшення їх властивостей. До катіонним поліелектролітами відносяться поліаміни або четвертинні аміни. Нижче показана реакція гідролізу поліаміну у воді: При високих значеннях рН реакція гідролізу зважаючи утворення іонів ОН-зміщується вліво, і утворюється неіонний полімер. На Мал. показано, як певний поліамін втрачає свою іонообмінну ємність при підвищенні рН.ІІІІ На відміну від цього, властивості четвертинних полімерів майже не залежать від величини рН, ці полімери залишаються позитивно зарядженими в широких межах значень рН. У структурі аніонних полімерів є карбоксильная група (-СООН); іонізація цих полімерів відбувається наступним чином: R-COOH <-> R-COO "+ Н + Іони водню зміщують реакцію вліво, і при низьких значеннях рН аніонні полімери стають неіонні. Іонні властивості поліелектролітів - це лише один із чинників, що визначають можливість застосування цих речовин як коагулянтів і флокулянтів. Інші чинники, наприклад, полярний характер неіонних зв'язків в молекулі, розмір і форма молекули, також можуть мати важливе значення, а в деяких випадках - навіть важливіше, ніж заряд і щільність заряду. ІІІІЗвідси випливає, що високомолекулярні неіонні полімери, завдяки своїй здатності притягувати і утримувати колоїдні частинки на полярних ділянках молекули, є ефективними флокулянтами в багатьох системах. Більш того, завдяки розміру їх молекул, вони здатні до утворення мостікових зв'язків між численними дрібними частинками. При застосуванні органічних полімерів утворюється менша кількість осаду, ніж при застосуванні неорганічних солей, так як вони не збільшують масу осаду і не утворюють хімічних зв'язків з іншими іонами в воді, що могло б призвести до утворення осаду. Органічні полімери не мають впливу на величину рН води, і при їх використанні коригування цієї величини, як правило, не потрібно. На основі вищесказаного можна зробити висновок, що катіонні полімери, як правило, використовуються при низьких значеннях рН, а аніонні - при високих. Величина рН майже не впливає на властивості неіонних і четвертинних полімерів.ІІІІ | |
| Просмотров: 628 | Загрузок: 10 | Рейтинг: 0.0/0 | |
| Всего комментариев: 0 | |