Термодинамика взаимодействия полидиаллилдиметиламмоний хлорида с полиакриловой и полиметакриловой кислотами
Аннотация
Работа изложена на 50 страницах, содержит 2 таблицы и 29 рисунков, список литературы включает 48 наименований.
Изучена равновесная сорбция паров воды и энтальпии растворения полидиаллилдиметиламмоний хлорида ПДАДМАХ, полиакриловой кислоты ПАК, полиметакриловой кислоты ПМАК и их смесей с различным соотношением компонентов. Рассчитаны величины разностей химических потенциалов воды, полимерного компонента, средние удельные энергии Гиббса смешения компонентов с водой. С помощью термодинамического цикла определены средние энергии Гиббса, средние энтальпии и энтропии взаимодействия ПДАДМАХ с ПАК и ПМАК.
Показано, что с увеличением содержания кислот в системе сорбционная способность смесей закономерно уменьшается, а также меняется вид изотерм сорбции с S–образной на вогнутую, что свидетельствует об увеличении плотности упаковки систем.
Установлено, что энергии Гиббса растворения ПДАДМАХ, ПАК, ПМАК и их смесей в воде отрицательны во всей исследованной области составов, что свидетельствует об образовании термодинамически устойчивых растворов полимеров и их смесей.
Обнаружено, что растворение смесей ПДАДМАХ–ПАК и ПДАДМАХ–ПМАК в воде сопровождается экзотермическим тепловым эффектом. При этом для всех составов наблюдаются положительные отклонения от линии аддитивности.
Установлено, что образование смесей ПДАДМАХ с ПАК и ПМАК сопровождается отрицательными значениями энергий Гиббса. При этом параметр системы ПДАДМАХ–ПАК существенно больше по абсолютной величине, чем для системы ПДАДМАХ–ПМАК, что является следствием образования полиэлектролитного комплекса при взаимодействии ПДАДМАХ с ПАК.
Для обеих систем смешение компонентов сопровождается сильным экзотермическим эффектом. Образование смеси ПДАДМАХ–ПАК характеризуется положительными значениями энтропии смешения, а ПДАДМАХ–ПМАК – отрицательными. Обнаруженные различия связаны наличием в растворе самоассоциатов ПАК, которые разрушаются при образовании полиэлектролитного комплекса, что сопровождается возрастанием энтропии.
Изучена равновесная сорбция паров воды и энтальпии растворения полидиаллилдиметиламмоний хлорида ПДАДМАХ, полиакриловой кислоты ПАК, полиметакриловой кислоты ПМАК и их смесей с различным соотношением компонентов. Рассчитаны величины разностей химических потенциалов воды, полимерного компонента, средние удельные энергии Гиббса смешения компонентов с водой. С помощью термодинамического цикла определены средние энергии Гиббса, средние энтальпии и энтропии взаимодействия ПДАДМАХ с ПАК и ПМАК.
Показано, что с увеличением содержания кислот в системе сорбционная способность смесей закономерно уменьшается, а также меняется вид изотерм сорбции с S–образной на вогнутую, что свидетельствует об увеличении плотности упаковки систем.
Установлено, что энергии Гиббса растворения ПДАДМАХ, ПАК, ПМАК и их смесей в воде отрицательны во всей исследованной области составов, что свидетельствует об образовании термодинамически устойчивых растворов полимеров и их смесей.
Обнаружено, что растворение смесей ПДАДМАХ–ПАК и ПДАДМАХ–ПМАК в воде сопровождается экзотермическим тепловым эффектом. При этом для всех составов наблюдаются положительные отклонения от линии аддитивности.
Установлено, что образование смесей ПДАДМАХ с ПАК и ПМАК сопровождается отрицательными значениями энергий Гиббса. При этом параметр системы ПДАДМАХ–ПАК существенно больше по абсолютной величине, чем для системы ПДАДМАХ–ПМАК, что является следствием образования полиэлектролитного комплекса при взаимодействии ПДАДМАХ с ПАК.
Для обеих систем смешение компонентов сопровождается сильным экзотермическим эффектом. Образование смеси ПДАДМАХ–ПАК характеризуется положительными значениями энтропии смешения, а ПДАДМАХ–ПМАК – отрицательными. Обнаруженные различия связаны наличием в растворе самоассоциатов ПАК, которые разрушаются при образовании полиэлектролитного комплекса, что сопровождается возрастанием энтропии.