Главная --> Справочник терминов


Зависимость поверхностного Рис. IV. 8. Зависимость потенциальной энергии от угла вращения связи по конусу в' простейшем случае.

Рис. IV. 10. Зависимость потенциальной Рис. IV. 11. Зависимость потенциаль-энергии от угла вращения группы СН3 ной энергии от угла вращения группы в молекуле этана. СН2С1 в молекуле дихлорэтана.

Если вращающиеся группы не имеют оси симметрии третьего порядка, то зависимость потенциальной энергии от угла ф описывается более сложно. На кривой потенциальной энергии имеются различные по глубине минимумы. Относительным минимумам потенциальной кривой соответствуют различные взаимные расположения валентно не связанных атомов или групп, т. е. различные конформации звеньев и цепи в целом. Им соответствуют различные потенциальные энергии в минимумах и, соответственно, различные поворотные изомеры или ротамеры. Например, в уже рассмотренном (гл. I) 1,2-дихлорэтане, кривая потенциальной энергии которого схематически изображена на рис. IV. 11, а структура представлена на рис. IV. 12, поворотные изомеры соответствуют скрещенным конформациям при ф, равном 0, 120 и 240°. Транс-конформация при ф = 0, в которой атомы хлора удалены друг от друга на максимальное расстояние, имеет потенциальную энергию меньшую, чем свернутые (гсш)-к'онформации при ф = 120 и 240°,

Рис. 4.8. Зависимость потенциальной энергии от угла вращения связи по конусу в простейшем случае (схема)

^ _ .^ _ ^ Рис. 4.10. Зависимость потенциальной энер-

Рис. 4.11. Зависимость потенциальной энергии от угла вращения группы CHjCI в молекуле дихлорэтана

Сила отталкивания экспоненциально возрастает с уменьшением расстояния. Мейсон и Кривой (1955) вывели уравнение, выражающее зависимость потенциальной энергии от межъядерного расстояния. В это

•Существенное значение имеет то обстоятельство-, что несвязанное-взаимодействие между А и В в системе А—X—iB принципиально отличается от несвязанного взаимодействия в системах А—С—С-—В (этан) и А—С—С—С—В (1 :3-взаимодействие в циклогексане). При наибольшем сближении расстояние между двумя атомами водорода в молекуле циклогексана (в конформации кресла) равно 2,5 А, тогда как в метане оно составляет только 1,7 А. Учитывая зависимость потенциальной-энергии от межъядерного расстояния (см 15.12), нетрудно увидеть, что если бы несвязанные взаимодействия ъ метане были такими же, как и в циклогексане, то метан представляв бы собой крайне неустойчивое вещество, а четыреххлористый углероц вообще был бы неспособен к существованию.

Зависимость потенциальной энергии молекулы этана от величины угла поворота <р метилыюй группы, представлена на рис, 5. Для молекул меньшей степени симметрии по сравнению с молекулой этана, таких, как «-бутан или дихлорэтан, кривая ^/^(ф) имеет более сложную форму (рис. 6). На этой кривой имеется три минимума, отвечающие ^глам <р —О, 120 и 240°, гго глубина этих минимумов неодинакова. На рис. 7 показаны фор^ы молекул, соответствующие этим минимумам энергии. Самьщ глубокий минимум соответствует плоской, так называемой гране-форме, которая обладает центром симметрии.

Рис 6. Зависимость потенциальной энергии молекулы 1.2- дихлорэтан а к-бутана. от величины угла покорога ф. В низ у показаны проекции молекулы, соответствующие разному расположению атомов хлора (илм СН3) и водорода о пространстве; жирные точки — атомы хлора (или СН3).

Рис. 4.2. Зависимость потенциальной энергии этана от торсионного угла

Зависимость поверхностного натяжения латекса в момент полного промерзания от температуры:

Рис. 1.6. Зависимость поверхностного йатяжения -у от объема добавленного эмульгатора V.

Рис. 1-11, на котором дана температурная зависимость поверхностного натяжения ат для некоторых углеводородов, показывает возмож-

На рис.104 показана зависимость поверхностного натяжения от степени полимеризации и для ПММА-5. Видно, что поверхностное натяжение убывает с ростом и, стремясь к предельному значению, характерному для ПММА.

Рис. 104. Зависимость поверхностного натяжения у„ от степени полимеризации п для

Рис. &Л5. Зависимость поверхностного натяжения растворов ДЭА (/) и МДЭА

Таблица 6 Зависимость поверхностного натяжения от температуры: у = у0 (1 — Bt)

Таблица 7 Зависимость поверхностного натяжения от температуры: у — А — Bt

Рис. 1.8. Зависимость поверхностного натяжения системы а в процессе безэмуль-

С этой точки зрения существенный интерес представляет определение поверхностного натяжения полимер-полимерных композиций. В работе [399] было исследовано поверхностное натяжение смесей полистирола (мол. масса 200 000) и полиэтиленгликольади-пината (мол. масса 2000), полученных из раствора в общем растворителе. Поверхностное натяжение определяли по краевому углу смачивания методом Эльтона [400]. На рис. V. 3 приведена зависимость поверхностного натяжения у смеси от состава. Характерной особенностью этой зависимости является резкое изменение у при малых добавках одного из компонентов и незначительные изменения в области средних составов (20—70%). Эти данные показывают, что в исследованной области составов происходит обогащение поверхностного слоя композиции поверхностно-активным компонентом. Далее, однако, рост поверхностного натяжения невелик, несмотря на повышение содержания ПЭГА до 70%. Это объясняется тем, что происходит разрыхление поверхностного слоя смеси, которое приводит к снижению поверхностной плотности, а следовательно, и поверхностного натяжения, компенсируя его рост, обусловленный увеличением содержания ПЭГА. Вывод об изменении плотности был сделан также и на основании определения величины удерживаемого объема растворителя — гептана методом .газовой хроматографии. Тем же методом был определен избыточный изобарно-изотермический потенциал смешения для смесей разных составов (рис. V. 4). Как видно, максимум несовместимости соответствует 50%-ному содержанию ПЭГА. Эти данные указывают на необходимость учета еще одной особенности межфазных явлений в полимерных смесях — возможности (вследствие

Экстраполируя экспериментальную зависимость поверхностного натяжения ряда фторуглеродов от длины цепи к бесконечной длине цепи, нашли [165], что поверхностная энергия политетрафторэтилена при 20 °С должна составлять 26—27 эрг/см2, что значительно превосходит значение ук для ПТФЭ, найденное по методу Цисмана (около 18 эрг/см2).




Значительные преимущества Значительных изменений Значительными преимуществами Закономерности протекания Значительным содержанием Значительной деформации Значительное изменение Значительное повышение Значительное содержание

-
Яндекс.Метрика