Материал для рефератов по химии |
|
|
ПОВЕРХНОСТНЫЕ ЯВЛЕНИЯ Там, где проходит граница раздела фаз на поверхности твердого тела или жидкости, молекулы вещества обретают особые, удивительные свойства. Как выяснил в конце XIX в. американский физик Дж. У. Гиббс, молекулы, расположенные в тончайшем поверхностном слое любого вещества, имеют избы- ток свободной энергии. Любая капля жидкости как бы заключена в оболочку из таких молекул с избытком свободной энергии-отсюда и явления поверхностного натяжения, смачивания или отталкивания жидкостей и.т.д. В твердых телах существует такой же поверхностный слой, от его структуры и состава зависят, например, разница в объемном и поверхностном электрическом сопротивлении, сорбционные процессы и др. Иногда свойства поверхностного слоя вредны: так, существование поверхностного слоя усиливает коррозию металлов, способствует сорбции газов, отравляющих полупроводники. В то же время использование свойств поверхностного слоя позволяет отделять руды металлов от пустой породы; очищать воздух от вредных газов адсорбентами (веществами, которые поглощают газы своим по-, верхностным слоем); применять катализаторы для ускорения тех химических реакций, которые обычно идут слишком медленно. Особое значение поверхностные явления имеют для устойчивости коллоидных систем (см. Коллоидная химия), в частности, при эмульсионной полимеризации и в биологии, где большинство процессов протекает в поверхностных слоях (дыхание, питание и др.). автозвук аукционы автобусы автозвук водный транспорт автохимия Авто-мото техника водный транспорт аукционы автомобили авто объявления спецтехника Авто-мото техника авто доски автобусы авто объявления Транспорт Грузовики Поверхностные явления используются в производственной деятельности человека. Они в значительной мере определяют пути получения и долговечности важнейших строительных и конструкционных материалов, полимерных материалов, эффективность добычи и обогащения полезных ископаемых, качество и свойства продукции, выпускаемой химической, текстильной, пищевой, химико-фармацевтической и другими отраслями промышленности. Изучение поверхностных явлений в медицине и биологии позволяет сознательно влиять на биологические процессы. ПОЛИКОНДЕНСАЦИЯ Есть два типа химических реакций, приводящих к превращению мономеров в полимеры: поликонденсация и полимеризация. Они отличаются химическим строением мономеров, закономерностями протекания процесса и, как правило, свойствами продуктов. Для поликонденсации необходимы мономеры, содержащие в каждой молекуле не менее двух реакционноспособных групп, например гликоли НО—К—ОН, аминокислоты Н2К—К—СООН, диизоцианаты ОС1М-К-ЖЮ и т.д. Сам ход процесса поликонденсации постадийный. Одна активная группа одной молекулы мономера реагирует с одной группой другой молекулы - образуется димер опять с двумя активными группами. Например, химический синтез полиэфирного волокна лавсана из терефталевой кислоты и этиленгликоля начинается с такой реакции: НОСН2СН2ОН + НООС - - С6Н4 - СООН - -* НОСН2СН2-ООС-С6Н4 - - соон + н2о Димер реагирует далее с мономером или с димером, давая тример или тетрамер, и т. д. Иногда при таких процессах выделяются низкомолекулярные продукты (вода, аммиак и т.д.), иногда-нет. Прежде выделение побочных низкомолекулярных веществ считали обязательным признаком реакции поликонденсации, но синтез высокомолекулярных соединений -полиуретанов показывает, что этот признак совсем не обязательный:
Если реакцию вести достаточно долго, то теоретически все молекулы, находящиеся в реакционной среде, должны сконденсироваться в одну сверхгигантскую макромолекулу. В действительности так не происходит. Рост молекул прекращается значительно раньше. Причины различные: небольшой избыток одного мономера, наличие примесей, повышение вязкости среды и т.д. Немаловажную роль играет и то, что многие реакции поликонденсации обратимы (см. Обратимые реакции). Проходя через стадии ди-, три-, тетрамеров и т.д., молекулярная масса продукта нарастает медленно, и высокомолекулярные соединения - полимеры - обычно образуются лишь к концу процесса, при общем превращении 95-99% мономеров. Но зато химики могут приостановить процесс на промежуточной стадии и сформовать изделие сначала из легкоплавких олигомеров, а затем довести реакцию поликонденсации до конца и получить прочный, теплостойкий и нерастворимый продукт (особенно если в синтезе участвуют мономеры с тремя и более функциональными группами). Эта особенность поликонденсации широко используется в про- мышленности, например при синтезе и формовании пенополиуретанов, фенолоформаль-дегидных смол и других материалов, на основе которых получают пластические массы и т.п. |