Ерудің міндетті шартты - компоненттер араласқанда еркін энергияның азаюы
Полимердің еруі: мәні және жүру механизмі
Еру — термодинамикалық тұрғыдан тұрақты, гомогенді жүйе түзетін өздігінен жүретін процесс. Полимер өздігінен ерігенде бірнеше өзара байланысты кезең қатар жүреді.
Полимер еріген кездегі негізгі кезеңдер
-
Еріткіштің полимерге диффузиясы
Еріткіш молекулалары полимер қаңқасына (матрицасына) диффузияланады.
-
Активті орталықтарда сольваттану
Еріткіш молекулалары макромолекуланың активті орталықтарында сольваттанады.
-
Ірі құрылымның ыдырауы және байланыстардың әлсіреуі
Сольваттану нәтижесінде ірі құрылым біртіндеп ыдырайды, молекулааралық әрекеттестік әлсірейді.
-
Шекті сольваттанған макромолекулалардың бөлінуі
Шекті сольваттанған макромолекулалар ісінген полимер бетінен бөлініп шығады.
-
Ерітіндіге диффузия
Сольваттанған макромолекулалар полимерден ерітіндіге диффузияланады.
Ерудің термодинамикалық шарты
Ерудің міндетті шарты — компоненттер араласқан кезде жүйенің еркін энергиясы төмендеуі. Яғни процесс өздігінен жүруі үшін араласу термодинамикалық тұрғыдан тиімді болуы керек.
Ісіну мен еруді анықтайтын молекулааралық әрекеттесулер
Полимерлердің еріткіштерде ісінуі мен еруі функционал топтар мен атомдардың әрекеттесуіне тәуелді. Осы әрекеттесулер нәтижесінде донор–акцепторлық және басқа да байланыстар түзіліп, макромолекула мен еріткіш молекуласы арасында тұрақты комплекс пайда болуы мүмкін.
Мысал
Ароматикалық полимерлер бензол сақинасындағы π-электрондардың қозғалғыштығына байланысты ароматикалық немесе хлоры бар еріткіштермен π-комплекстер түзуі мүмкін.
Термодинамикалық сыйысымдылық ұғымы
Еру (немесе ісіну) процесі компоненттер бір-бірімен араласқанда ғана жүреді, яғни олардың арасында термодинамикалық ынтықтық болуы қажет.
Еріткіштің полимерге термодинамикалық ынтықтық дәрежесіне қарай еріткіштер екі топқа бөлінеді:
-
Термодинамикалық сыйысатын — полимермен араласып, ісіну мен еруді қамтамасыз етеді.
-
Термодинамикалық сыйыспайтын — полимермен тұрақты араласпайды, еруі қиын немесе жүрмейді.