高分子溶液的特性
- 格式:ppt
- 大小:1.10 MB
- 文档页数:25


高分子溶液剂:系指高分子化合物溶解于溶剂中制成的均匀分散的液体制剂。
高分子溶液剂以水为溶剂,则称为亲水性高分子溶液剂,或称胶浆剂;
以非水溶剂制备的高分子溶液剂,称为非水性高分子溶液剂。
高分子溶液剂属于热力学稳定系统。
溶胶剂溶胶剂:指固体药物分散在水中形成的非均匀分散的液体制剂。
一、溶胶的性质:
1、光学性质:丁铎尔效应
2、电学性质:界面动电现象
3、运动学性质:布朗运动
4、稳定性:热学不稳定体系溶胶对电解质特别敏感,加入亲水性高分子溶液,使溶胶剂具亲水胶体所性质而增加稳定性,这种胶体称保护胶体。
二、溶胶的制备:分散法、凝聚法
性质的异同
高分子溶液剂指高分子化合物溶解于溶剂中制成的均匀分散的液体制剂,属于热力学稳定系统!
溶胶剂指固体药物微细粒子分散在水中形成的非均匀状态的液体分散体系,又称胶体溶液,属于热力学不稳定系统。
制备高分子溶液首先要经过溶胀过程。高分子化合物的溶解由有限溶胀与无限溶胀两个过程完成, 无限溶胀一般相当缓慢 , 搅拌或加热可加速完成 形成高分子溶液的这一过程称为胶溶。胶溶过程的快慢取决于高分子的性质以及工艺条件。制备明胶溶液时,先将明胶碎成小块,放于水中泡浸3~4h,使其吸水膨胀,这是有限溶胀过程,然后加热并搅拌使其形成明胶溶液,这是无限溶胀过程。甲基纤维素则在冷水中完成这一制备过程。淀粉遇到水立即膨胀,但无限溶胀过程必须加热至60~70℃才能完成,即形成淀粉浆。胃蛋白酶等高分子药物,其有限溶胀和无限溶胀过程都很快,,需将其撒于水面,待其自然溶胀后再搅拌可形成溶液,如果将它们撒于水面后立即搅拌则形成团块,给制备过程带来困难。
1/5
十万种考研考证电子书、题库视频学习平台圣才电子书
第3章高分子的溶液性质
1.高分子的溶解过程与小分子相比,有什么不同?
答:高分子与溶剂分子的尺寸相差悬殊,两者运动分子运动速度差别很大,溶剂分子能
比较快的渗透进入高聚物,而高分子向溶剂的扩散却非常慢。
(1)聚合物的溶解过程要经过两个阶段,先是溶剂分子渗入聚合物内部,使聚合物体
积膨胀,称为溶胀;然后才是高分子均匀分散在溶剂中,形成完全溶解的分子分散的均相体
系。对于交联的聚合物,在与溶剂接触时也会发生溶胀,但因有交联的化学键束缚,不能再
进一步使交联的分子拆散,只能停留在溶胀阶段,不会溶解。
(2)溶解度与聚合物分子量有关,分子量越大,溶解度越大。对交联聚合物来说,交
联度大的溶胀度小,交联度小的溶胀度大。
(3)非晶态聚合物的分子堆砌比较松散,分子间的相互作用较弱,因此溶剂分子比较
容易渗入聚合物内部使之溶胀和溶解。晶态聚合物由于分子排列规整,堆砌紧密,分子间相
互作用力很强,以致溶剂分子渗入聚合物内部非常困难,因此晶态化合物的溶解比非晶态聚
合物要困难得多。(4)对于非极性聚合物与溶剂的相互混合,溶解过程一般是吸热的,故只有在升高温
度或减小混合热才能使体系自发溶解。恒温恒压时,混合热可表示:
可见二者的溶度参数δ
1,δ
2越接近,ΔH
M越小,越能相互溶解。
对于极性聚合物与溶剂的相互混合,由于高分子与溶剂分子的强烈相互作用,溶解时放
热,使体系的自由能降低,溶解过程能自发进行。而溶解时,不但要求聚合物与溶剂的溶度
参数中非极性部分相近,还要求极性部分也相近,才能溶解。
2/5
十万种考研考证电子书、题库视频学习平台圣才电子书
(5)结晶性非极性聚合物的溶解分为两个过程:其一是结晶部分的熔融,其二是高分
子与溶剂的混合。结晶性极性聚合物,若能与溶剂形成氢键,即使温度很低也能溶解。
2.什么是高分子的“理想溶液”?它应符合哪些条件?
第3章 高分子溶液
3.1 聚合物的溶解
高分子溶液性质的特点:
1、聚合物的溶解过程比小分子的溶解过程要缓慢得多。
2、高分子溶液的粘度明显大于小分子溶液。
3、高分子溶液是处于热力学平衡状态的真溶液。
4、高分子溶液的行为与理想溶液的行为相比有很大偏离。偏离的原因是高分子溶液的混合熵比小分子理想溶液的混合熵大很多。
5、高分子溶液的性质存在着相对摩尔质量依赖性,而聚合物又具有相对摩尔质量多分散性的特点,因此增加了高分子溶液性质研究的复杂性。
3.2 柔性链高分子溶液的热力学性质
3.2.1 高分子溶液与理想溶液的偏差
理想溶液:是指溶液中溶质-溶质、溶剂-溶剂和溶质-溶剂分子的相互作用都相等,因此溶解过程没有热量变化();也没有体积变化();溶液的混合熵为:
式中:N1和N2分别为溶剂和溶质的分子数;
n1和n2分别为溶剂和溶质的摩尔数;
x1和x2分别为溶剂和溶质的摩尔分数;
K为波尔兹曼常数;R为气体常数; i表示理想溶液。
理想溶液的混合自由能为:
高分子溶液与理想溶液的偏离表现在:
1、高分子溶液溶剂分子之间、高分子链段间、溶剂与高分子链段间的相互作用一般不相等,混合焓不为0。
2、高分子是由许多链段组成的长链分子,具有一定的柔顺性,每个分子链本身可以取多种构象。因此,高分子在溶液中比同样数目的小分子可采取的排列方式多,即混合熵大于0。
实验证明,只有在某些特殊条件下,例如溶液浓度趋于0时或者处于θ条件时,高分子溶液才表现出理想溶液的性质。
3.2.2 Flory-Huggins高分子溶液理论 1942年,Flory-Huggins分别运用统计热力学方法得到了高分子溶液的 、 、 表达式,这就是所谓的晶格模型理论。
(一)高分子溶液的混合熵
按照晶格模型理论,聚合物溶液中分子的排列类似于晶体的晶格排列。每一个晶格中能放置一个溶剂分子或高分子的一个链段,高分子的链段具有与溶剂分子相同的体积。
第十四章 高分子溶液
14.1 本章学习要求
1 了解高分子化合物的相对分子质量的表示方法、计算及实验测定。
2 了解溶液中高分子的特性、高分子的溶解过程及影响因素、高分子溶解过程的热力学。
3 掌握高分子溶液与溶胶、小分子真溶液的异同点。
4 掌握高分子溶液的渗透压、粘度、光散射、超速离心沉降等特性及其应用。
5 了解高分子电解质溶液的性质及其应用。
6 了解高分子对溶胶稳定性的影响。
7 了解高分子物质的降解方式及其原理。
14.2 内容概要
14.2.1 高分子化合物的均相对分子质量
高分子化合物通常为相对分子质量大小不等的高分子混合体。高分子化合物的相对分子质量用均相对分子质量(molecular mass averages)来表示。高分子化合物的均相对分子质量为组成该物质的各高分子级分相对分子质量的统计平均值,不同的实验测定方法代表不同的统计平均结果,所得均相对分子质量的数值和含义亦不相同。常用的均相对分子质量有以下几种:
1.数均相对分子质量
式中xB是相对分子质量为MB的级分的物质的量分数。渗透压等依数性测定方法测定的均相对分子质量为数均相对分子质量(melecular mass of the number
average)。
2.质均相对分子质量
光散射法等测定的均相对分子质量为质均相对分子质量(melecular mass of the
mass average)。
3.粘均相对分子质量
式中α=0.5~1.0,为经验常数。粘度法测定的均相对分子质量为粘均相对分子质量(melecular mass of the viscosity average)。
4.Z均相对分子质量
超速离心沉降平衡法测得的均相对分子质量为Z均相对分子质量(molecular
mass of the Z-average)。
对多分散的高分子化合物,其均相对分子质量的数值: