题目
什么是溶度参数δ?聚合物的δ怎样测定?根据热力学原理解释非极性聚合物为什么能够溶解在与其δ相近的溶剂中。
什么是溶度参数δ?聚合物的δ怎样测定?根据热力学原理解释非极性聚合物为什么能够溶解在与其δ相近的溶剂中。
题目解答
答案
(1)溶度参数是内聚能密度的开方，它反映聚合物分子间作用力的大小。(2)由于聚合物不能汽化，不能通过测汽化热来计算δ。聚合物的δ常用溶胀度法、浊度法和黏度法测定。(3)溶解自发进行的条件是：混合自由能△FM＜0，△FM=△HM-T△SM＜0。对于非极性聚合物，一般△HM＞0(吸热)，所以只有当|△HM|＜T|△SM|时才能使△FM＜O。
因为△SM＞0，所以△HM越小越好。△HM=Vφ1φ2(δ1-δ2)2，所以|δ1-δ2|越小越好，即δ1与δ2越接近越好。
因为△SM＞0，所以△HM越小越好。△HM=Vφ1φ2(δ1-δ2)2，所以|δ1-δ2|越小越好，即δ1与δ2越接近越好。
解析
步骤 1：定义溶度参数δ
溶度参数δ是内聚能密度的开方，它反映聚合物分子间作用力的大小。内聚能密度是指单位体积内聚合物分子间作用能的大小，而溶度参数δ则是该值的平方根，用于表征聚合物分子间作用力的强度。
步骤 2：聚合物δ的测定方法
由于聚合物不能汽化，不能通过测汽化热来计算δ。聚合物的δ常用溶胀度法、浊度法和黏度法测定。这些方法通过测量聚合物在不同溶剂中的溶胀程度、浊度变化或黏度变化来间接计算δ值。
步骤 3：非极性聚合物溶解的热力学原理
溶解自发进行的条件是：混合自由能△F_M＜0，△F_M=△H_M-T△S_M＜0。对于非极性聚合物，一般△H_M＞0(吸热)，所以只有当|△H_M|＜T|△S_M|时才能使△F_M＜O。因为△S_M＞0，所以△H_M越小越好。△H_M=Vφ_1φ_2(δ_1-δ_2)^{2}，所以|δ_1-δ_2|越小越好，即δ_1与δ_2越接近越好。这意味着非极性聚合物能够溶解在与其δ相近的溶剂中，因为此时混合自由能最小，溶解过程最易自发进行。
溶度参数δ是内聚能密度的开方，它反映聚合物分子间作用力的大小。内聚能密度是指单位体积内聚合物分子间作用能的大小，而溶度参数δ则是该值的平方根，用于表征聚合物分子间作用力的强度。
步骤 2：聚合物δ的测定方法
由于聚合物不能汽化，不能通过测汽化热来计算δ。聚合物的δ常用溶胀度法、浊度法和黏度法测定。这些方法通过测量聚合物在不同溶剂中的溶胀程度、浊度变化或黏度变化来间接计算δ值。
步骤 3：非极性聚合物溶解的热力学原理
溶解自发进行的条件是：混合自由能△F_M＜0，△F_M=△H_M-T△S_M＜0。对于非极性聚合物，一般△H_M＞0(吸热)，所以只有当|△H_M|＜T|△S_M|时才能使△F_M＜O。因为△S_M＞0，所以△H_M越小越好。△H_M=Vφ_1φ_2(δ_1-δ_2)^{2}，所以|δ_1-δ_2|越小越好，即δ_1与δ_2越接近越好。这意味着非极性聚合物能够溶解在与其δ相近的溶剂中，因为此时混合自由能最小，溶解过程最易自发进行。