物理化学大分子溶液课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第九章 大分子溶液（,1,4,节）,第九章 大分子溶液（14节）,第一节大分子的结构及平均摩尔质量,第一节大分子的结构及平均摩尔质量,天然大分子,淀粉、蛋白质、纤维素、核酸,和各种生物大分子等。,人工合成大分子,合成橡胶、聚烯烃、树脂和合,成纤维等。,合成的功能,大,分子材料有,光敏,大,分子、导电性,大,分子、医用,大,分子和,大,分子膜等。,大分子溶液,大分子分类,一般平均摩尔质量大于,10 kg,mol,-1,的物质称之为大分子，主要有：,天然大分子 淀粉、蛋白质,大分子溶液,一、大分子的结构,1.,一级结构,2.,二级结构,3.,分子的内旋转及柔顺性,主要研究大分子的组成与构型,包括大分子的大小和形态,由氢键稳固的局部构象,氨基酸序列,蛋白质结构,1,个大分子中所含的链段越多，链段长度越短，,分子柔顺性越强；反之，大分子的刚性越强。,C,1,C,2,C,3,C,4,大分子溶液一、大分子的结构1.一级结构2.二级结构3.分,大分子溶液,二、大分子的平均摩尔质量,由于聚合过程中，每个分子的聚合程度可以不一样，所以聚合物的摩尔质量只能是一个平均值。而且，测定和平均的方法不同，得到的平均摩尔质量也不同。常用有,4,种平均方法，因而有四种表示法：,数均摩尔质量,M,n,质均摩尔质量,M,m,z,均摩尔质量,M,z,粘均摩尔质量,M,大分子溶液二、大分子的平均摩尔质量 由于聚合过程中，每,数均摩尔质量可以用端基分析法和渗透压法测定。,有一大分子溶液，各组分的分子数分别为,N,1,，,N,2,，,N,B,其对应的摩尔质量为,M,1,，,M,2,，,，,M,B,。则数均摩尔质量的定义为,大分子溶液,数均摩尔质量,M,n,数均摩尔质量可以用端基分析法和渗透压法测定。,大分子溶液,质均摩尔质量,M,m,质均摩尔质量可以用光散射法测定。,设,B,组分的分子质量为,m,B,，则质均摩尔质量的定义为,大分子溶液质均摩尔质量Mm质均摩尔质量可以用光散射法测定。,大分子溶液,z,均摩尔质量,M,z,在光散射法中利用,Zimm,图从而计算的高分子摩尔质量称为,z,均摩尔质量，它的定义是,用超离心沉降法测得的平均摩尔质量为,z,均摩尔质量,大分子溶液z均摩尔质量Mz 在光散射法中利用Zi,大分子溶液,粘均摩尔质量,M,用粘度法测定的摩尔质量称为粘均摩尔质量。它的定义是,用粘度法测得的平均摩尔质量为粘均摩尔质量,大分子溶液粘均摩尔质量M用粘度法测定的摩尔质量称为粘均摩尔,第二节,大分子的溶解特征及在溶液中的形态,第二节 大分子的溶解特征及在溶液中的形态,先溶胀后溶解,线型大分子,均匀的溶液,良溶剂,无限溶胀,体型大分子具有三维网状结构,两相平衡状态,良溶剂,有限溶胀,只溶胀不溶解,大分子溶液,一、大分子的溶解特征,先溶胀后溶解 线型大分子均匀的溶液良溶剂无限溶胀体型大分子具,大分子溶液,二、溶剂的选择,极性相近原则,溶度参数,近似原则,溶剂化原则,0,互溶形成理想溶液,1.5,溶解过程方能进行,1.5,难溶或不能溶解,匹配（亲电、亲核；强度）,考虑使用目的,大分子溶液二、溶剂的选择 极性相近原则 溶度参数近似原则溶,大分子溶液,三、大分子在溶液中的形态,无规线团,链,折叠链,螺旋链,大分子溶液三、大分子在溶液中的形态 无规线团 链折叠链螺旋链,第三节 大分子溶液的渗透压,第三节 大分子溶液的渗透压,大分子溶液,一、大分子溶液的渗透压,大分子溶液的渗透压公式可用浓度的幂级数展开式表示,=,RT,（,A,1,c,A,2,c,2,A,3,c,3,）,式中,A,1,、,A,2,、,A,3,称作维利系数,。,对大分子稀溶液，,c,3,项后往往可以忽略不计,c,=,RT,M,n,RTA,2,c,大分子溶液一、大分子溶液的渗透压 大分子溶液的渗透压公式可,大分子溶液,二、渗透压的测量方法,渗透平衡法,速率终点法,升降中点法,渗透压法测量技术的关键是,半透膜的选择,。理想的半透膜应是物理化学性质稳定，不被溶解，仅溶剂分子能很快透过并在短时间内达到平衡。,大分子溶液二、渗透压的测量方法 渗透平衡法 速率终点,第四节,大分子溶液的光散射,第四节 大分子溶液的光散射,大分子溶液,一、涨落现象与光散射,20,世纪初，,Smoluchowski,和,Einstein,提出了光散射的涨落理论,大分子溶液的光散射由两方面涨落产生的,溶剂的密度涨落,大分子的浓度涨落,大分子溶液一、涨落现象与光散射 20世纪初，S,大分子溶液,Debye,根据涨落理论导出的大分子溶液散射光强,I,，,r,计算公式为,式中,L,为,Avogadro,常数，,n,0,为溶剂折射率，,c,为溶液浓度，,n,c,为折射率随浓度的变化率，,为入射光的波长，,r,为观测散射光的距离，,为观测散射光与入射光的夹角，,c,为渗透压随浓度的变化率，,I,0,为入射光强。此式适用于入射光的波长大于大分子的情况。,一、涨落现象与光散射,大分子溶液 Debye根据涨落理论导出的大分子,式中,R,称为,Rayleigh,比，代表散射光对入射光的相对强度，是光散射实验中最重要的测量参数。,Rayleigh,比,常数,K,是把溶液的光学性质和其他常数合并成的一个常数。,大分子溶液,一、涨落现象与光散射,式中R称为Rayleigh比，代表散射光对入射光的相对强度,大分子溶液,二、光散射法测定大分子的分子质量,对稀溶液,用光散射法可以测定,质均摩尔质量,大分子溶液二、光散射法测定大分子的分子质量 对稀溶液 用光散,大分子溶液,通常总是在,=90,测定散射光强度，故上式又可写成,在不同浓度下测定,R,90,，以,Kc,R,90,对,c,作图得一直线，外推至,c,=0,处，其截距为,1,M,，即可求得大分子的分子质量。,二、光散射法测定大分子的分子质量,大分子溶液 通常总是在=90测定散射光强度，故上式,单击网页左上角,“后退”,退出,单击网页左上角“后退”退出,感谢您的下载!,快乐分享，知识无限！,感谢您的下载!,