При дальнейшем увеличении концентрации происходит взаимодействие между сферическими мицеллами образованием дискообразных, цилиндрических, пластинчатых мицелл и, наконец, жидких кристаллов.
Критическая концентрация мицеллообразования зависит от строения и длины углеводородного радикала, природы полярной группы, наличия в растворе электролитов и температуры. Величины ККМ определяют экспериментально, изучая зависимость физико-химических свойств растворов (электрической проводимости, поверхностного натяжения, светорассеяния или светопоглощения) от концентрации ПАВ.
ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ
1. Что общего и в чем состоит различие между низкомолекулярными и коллоидными ПАВ?
2. Какова структура мицеллы Гартли?
3. Что называется критической концентрацией мицеллообразования?
4. Что характеризует величина ГЛБ?
5. Чем объяснить, что процесс мицеллообразования является самопроизвольным?
6. Какое явление называется солюбилизацией?
7. На чем основано моющее действие коллоидных ПАВ?
8. Каково практическое значение коллоидных ПАВ?
9. Какие процессы происходят в растворах коллоидных ПАВ по мере увеличения концентрации?
Закончив изучение главы 6, вы должны знать:
• классификацию коллоидных ПАВ;
• влияние различных факторов на величину ККМ;
• сущность физико-химических методов определения ККМ.
4.2.
ГЛАВА 13. РАСТВОРЫ ВЫСОКОМОЛЕКУЛЯРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ (ВМС)
Высокомолекулярными соединениями называются вещества, имеющие молекулярную массу от 10000 до нескольких миллионов а. е. м.
Размеры молекул ВМС в вытянутом состоянии могут достигать 1000 нм, т.е. соизмеримы с размерами частиц в коллоидных растворах и микрогетерогенных системах.
Температура кипения ВМС значительно выше температуры разложения, поэтому они существуют, как правило, только в жидком или твердом состоянии.
4.2.1.
КЛАССИФИКАЦИЯ ВЫСОКОМОЛЕКУЛЯРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ
ВМС классифицируют по различным признакам:
1. По происхождению ВМС делятся на натуральные (природные) и синтетические.
Натуральные ВМС - белки (казеин, желатин, яичный альбумин), шерсть, шелк, полисахариды (целлюлоза, крахмал). Полисахариды - это полимерные углеводы
Синтетические ВМС - ВМС, получаемые в результате химического синтеза. В качестве исходных веществ для получения полимеров используют низкомолекулярные ненасыщенные или полифункциональные соединения - мономеры. Методы синтеза основаны на следующих типах реакций:
• полимеризация - соединение молекул мономера с образованием макромолекул, по элементному составу не отличающихся от исходного мономера, например:
• поликонденсация - соединение молекул мономера, сопровождающееся выделением низкомолекулярных веществ:
• сополимеризация - соединение двух или нескольких мономеров разного состава.
Степенью полимеризации n называется число повторяющихся звеньев в макромолекуле.
Любой реальный синтетический полимер состоит из макромолекул разной степени полимеризации и характеризуется полидисперсностью.
2. По строению полимерной цепи высокомолекулярные соединения бывают: линейными, разветвленными и пространственными.
Линейные полимеры, образуются в тех случаях, когда молекулы мономера бифункциональны, причем при росте полимерной цепи функциональность не меняется, например
Пространственные полимеры образуются, когда Функциональность мономера больше двух и в процессе роста цепи функциональность макромолекулы увеличивается. Пространственные полимеры менее эластичны, обладают большей твердостью, менее растворимы, но способны набухать. Примером могут служить фенолформальдегидные смолы.
Разветвленные полимеры, подобно пространственным, получаются из мономеров с функциональностью больше двух. При определенных условиях в ходе синтеза образуются боковые ответвления от основной цепи. Разветвленные полимеры имеют свойства, промежуточные между линейными и пространственными полимерами. Примером может служить крахмал.
3. По способности к электролитической диссоциации ВМС делятся на неэлектролиты и полиэлектролиты. В свою очередь полиэлектролиты подразделяют на поликислоты, полиоснования и полиамфолиты.