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第十章大分子溶液

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1第八章

第八章大分子溶液大分子(macromolecule)化合物是指摩尔质量约10000以上的物质,包括各种天然的和合成的、有机的和无机的物质。天然的大分子化合物与生物以及人的生命现象有密切的关系.如蛋白质、纤维素等.它们的分子量很大.有的甚至达到几百万许多大分子化合物能溶解于适当的溶剂中而形成大分子溶液。大分子溶液中溶质分子大小在1~100nm,达到胶体颗粒大小的范围,因此表现出一些与胶体相似的性质,因此研究大分子化合物的许多方法也和研究溶胶的方法相同。但因为它是单个分子存在,其结构与溶胶颗粒不同,所以它的性质又有与溶胶不同的特殊性,它是真溶液,是热力学稳定系统大分子溶液在医药上应用广泛。对人体中的新陈代谢起重要作用的血液、体液等都是大分子溶液

2第一节

第一节大分子化合物一、大分子化合物的结构特征绝大多数的大分子化合物是由许多重复结构单元所组成。这种结构单元单独存在时往往是小分子的形式,又称为单体。例如某聚合物其化学式可写为Xn,表示它由n个相同的结构单元X所组成.这个大分子化合物的聚合度就为n.因它是由相同的结构单元组成，故称之为均聚物若是由两种不同结构单元结合而成,其化学式可写为XnYm,则称之为共聚物

第一节大分子化合物的形状多种多样,从结构上看,主要分为线型、支链型、体型三种类型。后两种类型的大分子化合物很难溶解,形成大分子溶液的主要是线型大分子和部分支链型大分子化合物。线型大分子内各原子间存在着吸引力,通常分子链呈卷曲状态

第一节大分子还包含了许多独立运动的小单元,这些小单元称为链段(。链段是由一定数量相互影响的链节所组成的活动单元,而大分子就是由很多链段组成的活动整体。大分子本身的整体运动与其中链段的独立运动单元形成了大分子所特有的运动单元的多重性.并导致了大分子溶液的某些特殊的理化性质大分子在溶液中是以链段而不是整个长链为单元来起作用的,一个大分子长链含若干个链段,因此,一个大分子在稀溶液依数性方面能起相当于若干个低分子的作用。大分子化合物一般不易挥发,而且沸点很高,往往在达到沸点以前即已分解大分子长链上链节的内旋转和链段的热运动,促使其具有明显的柔顺性。链段越短,大分子链上的独立运动单元越多,分子卷曲得越厉害,大分子的柔顺性越好。同时,链节的内旋转越容易,则大分子越柔顺。影响内旋转的主要因素是取代基,只含碳氢链结构的大分子的柔顺性强

第一节影响大分子链的柔顺性的其他因素还有温度、溶剂、添加剂等。温度升高,大分子的动能增大,使内旋转更容易,故柔顺性增加溶剂的溶剂化能力的大小将对大分子链的柔顺性产生影响。如果溶剂分子与大分子间的吸引力超过了大分子链自身的内聚力,则溶剂会使大分子线团充分松弛柔顺,这种溶剂称为良溶剂;反之,若溶剂与大分子间的吸引力小于大分子的内聚力,则大分子线团无法舒展,难以表现出柔顺性,这种溶剂称为不良溶剂

第一节二、大分子化合物的相对摩尔质量大分子是由单体聚合而成,其聚合度n是不一定相同的,因此每个分子的大小也可能不一样,所以当提及大分子化合物的相对摩尔质量时,乃是指它的平均值。由于平均的方法不同.得到的平均相对摩尔质量也不同。常用的平均相对摩尔质量表示方法有以下几种(一)数均相对摩尔质量Mn数均相对摩尔质量又称数均摩尔质量。其定义为假设大分子化合物样品中含经分级得到的有摩尔质量为M1、M...M各级分的分子数分别为n1、n2、....ni则数均摩尔量为

第一节(二)质均相对摩尔质量Mm质均相对摩尔质量又称质均摩尔质量(weighaveragemol.weight,Mm),它是按样品中各种分子所占质量进行统计平均的,其定义为假设大分子化合物中含有摩尔质量为M1、M2...、M;的分子,其相应的摩尔质量分别为m1=NM、m2=N2M2、

第一节式中m;的单位为g,用光散射法测得的平均相对摩尔质量为质均相对摩尔质量(三)Z均相对摩尔质量MzZ均相对摩尔质量又称Z均摩尔质量(Z-averagemol.weight,Mz)。大分子化合物的摩尔质量按m;M进行统计平均,其定义为

第一节用超离心沉降法测得的平均摩尔质量为Z均摩尔质量,(四)黏均相对摩尔质量M用黏度法求出的平均相对摩尔质量叫作黏均相对摩尔质量,其定义式为

3第二节

第二节大分子溶液一、大分子溶液的基本性质大分子化合物在适当的溶剂中,可自动分散形成大分子溶液。大分子溶液中溶质分子的大小,恰好是在胶体范围之内,即10-9~10-7m。因此,在某些方面它们与溶胶有相似的性质,如扩散速度慢,不能透过半透膜等。但两者有本质的区别,为了便于比较,现将大分子溶液与溶胶在性质上的异同列于表8-1中

第二节二、大分子化合物的溶解规律大分子化合物的溶解一