Свойства целлюлозных полнэлектролитов

Производные целлюлозы, имеющие ионные группы, расположенные по длине цепей, проявляют одновременно свойства электролитов и поли­меров. К таким производным относятся, например Na-карбоксиметил — целлюлоза и /Г-сульфатцеллюлоза. Эти производные являются в водных растворах довольно сильно диссоциированными веществами. Константа диссоциации образующих их кислот примерно соответствует константе диссоциации уксусной кислоты или даже превышает ее. Ионная диссоциа­ция в водных растворах приводит к возникновению одноименных зарядов вдоль цепи, взаимно отталкивающихся и тем самым влияющим на вытя­нутую конфигурацию цепи. Это соответственно приводит к большим величинам характеристической вязкости, значительной зависимости вяз­кости от скорости сдвига и другим свойствам. Общие закономерности вязкости разбавленых растворов целлюлозных полиэлектролитов были исследованы недавно различными авторами [19,44,54,56,57] _

Характерной особенностью этих веществ является то, что при разбав­лении раствора полиэлектролита приведенная вязкость уже не является линейной функцией концентрации, а при больших разбавлениях она резко возрастает.

На рис. 106 приведена зависимость приведенной вязкости от концентра­ции для растворов Na-КМЦ, имеющей СП-400 и степень замещения у-70 ["].

Объяснение такой аномалии вязкости полиэлектролита заключается в том, что по мере разбавления раствора диссоциация КМЦ становится больше, некоторые подвижные ионы выходят за пределы областей, занятых цепями. При этом цепи приобретают заряды и растягиваются. Соответ­ственно этому увеличивается и удельная вязкость, связанная с размером

При постоянной ионной силе.

Свойства целлюлозных полнэлектролитов

Рис. 106. Зависимость г(уд /С от С для Na-КМЦ (СП-417) в воде и в растворах NaCl. St — концентрация NaCl в мол./л.

Свойства целлюлозных полнэлектролитов

О 0.03 0.06 0.09

Рис. 107. Зависимость к]уд /С от С

П

Ь гр/юомл

С гр/100мя

Ха — ионная сила растора, выраженная в мол./д.

Свойства целлюлозных полнэлектролитов

Tf=0(Cetc‘)

[[(сек’1)

Рис. 109. Зависимость г)уд /С прн

O.Oz Ом

С-гр/100 мл.

От С Силе

Чуд.’

Постоянной ионной

(0.0015 мол./л) и различных q.

Рис. ‘108. Зависимость 1]уд /С от д (скорости сдвига) в отсутствие по­сторонних электролитов.

Молекул. Непосредственные доказательства изменений размеров молеку­лярных клубков мы уже рассматривали ранее (см. стр. 232).

Как впдко из рис. 106, добавки простых электролитов оказывают существенное влияние, при некоторой их концентрации в растворе ано­мальное поведение полиэлектролитов исчезает. Это обстоятельство свя­зано с тем, что добавки сильных электролитов подавляют диссоциа­цию КМЦ

Как было показано Фуоссом [п], зависимость =/(С) (в отсут

Ствие посторонних солей) для полиэлектролито£_ может быть описана уравнением:

(36)

Чуд. А

0 1 +■ В VC

Где А и В — константы.

Справедливость этого уравнения для растворов Na КМЦ была также подтверждена Базу.

При постоянном и очень высоком значении общей ионной силы зави­симость между вязкостью ^концентрацией подчиняется известному урав­нению Хаггинса (см. выше, стр. 235).

На рис. 107 приведена зависимость. tj от С нри постоянной об­щей ионной силе растворов Na-КМЦ.

Зависимость вязкости от скорости сдвига у ионных полимеров выражена значительно сильнее, чем у незаряжяшых’йолимеров.

Фуита и Хомма [58] была изучена зависимость вязкости от градиента скорости для растворов, Na КМЦ. В свободных от солей растворах эта зависимость выражалась следующим образом (рис. 108).

Для растворов с постоянной общей ионной силой" (изоионяых систем), характеристическая вязкость, определенная при постоянной скорости» сдвига, не зависит от скорости сдвига, что можно видеть из рис. 109.

Вы можете оставить комментарий, или ссылку на Ваш сайт.

Оставить отзыв