Иономеры

Ключевые слова
электролит, ион, случайный клубок.


Нет, полиэлектролит это не то, что вы теряете, когда потеете, а также и не то, что вы восполняете, когда пьете прохладительный напиток цвета неоновой рекламы. И то, и другое - простые старые электролиты. Они имеют определенное отношение к полиэлектролитам, и вот какое: электролиты - это химические соединения, которые любят распадаться. Положите их в воду, и они тут же распадутся на положительно и отрицательно заряженные ионы. Хотите пример? Старая добрая поваренная соль, NaCl - является электролитом. Положите ее в воду, и она тут же распадется на положительные ионы натрия и отрицательные ионы хлора.

Полиэлектролиты - это полимеры, которые ведут себя точно так же. Они распадаются в воде. Не хотите ли взглянуть? А как насчет полиакриловой кислоты? Положите это вещество в воду, и атомы водорода отделятся от своих кислотных групп и присоединятся к молекулам воды, образуя таким образом ионы H3O+:

И конечно же, у полимера в свою очередь останется целая куча присоединенных к нему отрицательно заряженных групп.

Ну и что же?

А теперь смотрите. Все эти отрицательные заряды станут друг друга отталкивать. Это заставляет макромолекулу делать престранные вещи. Обычные незаряженные макромолекулы в растворе как правило запутаны, образуя при этом то, что умные большие ученые называют случайными клубками.

Но когда макромолекулы покрыты отрицательными зарядами (которые отталкивают друг друга), полимер не может скрутиться в клубок. Поэтому макромолекула вытягивается в длину, вот так:

Это делает раствор (как вы помните, мы ведем речь о полиэлектролитах в растворе) более вязким. Подумайте сами: когда макромолекула выпрямляется, она занимает больше места и за счет этого гораздо эффективнее тормозит движение молекул растворителя вокруг нее. Поэтому раствор становится густым и похожим на сироп.

Но существует способ, которым вы можете предотвратить это. Если взять раствор полиэлектролита в воде и добавить в него большое количество соли, то произойдет нечто любопытное. NaCl разделится на ионы Na+ и Cl-. В случае отрицательно заряженного электролита (как, например, полиакриловая кислота) положительно заряженные ионы натрия могут расположиться между отрицательными зарядами, и таким образом компенсировать их. Когда это произойдет, макромолекула снова свернется в случайный клубок.

Что? Вы мне не верите? Помните, я говорил, что вы сами можете это сделать. И сейчас я вам скажу, как именно это можно сделать. Возьмите гель для волос и положите большой кусок его в миску. Теперь возьмите солонку и сыпьте на него соль, как если бы вы хотели, чтобы кровяное давление у вашей бабушки подскочило выше крыши. Когда вы сделаете это, гель превратится во вполне обычную и скучную жидкость. Вот как существенно может измениться вязкость при сворачивании макромолекул в клубки!

А для чего нужны такие материалы?

Прежде всего, в качестве геля для волос. Вы помните, мы только что говорили об этом. Другое применение - это детские подгузники (а также и подгузники для взрослых, раз уж пошла об этом речь). Наша старая знакомая полиакриловая кислота обладает необыкновенным свойством впитывать количество воды гораздо больше собственного веса (а также и других жидкостей, которые могут оказаться в подгузниках). Кстати, никто так и не знает, почему она так себя ведет. У вас есть идеи? давайте выслушаем их. Напишите свои предложения в прилагаемой ниже форме и пошлите их нам.


Ваше имя (не обязательно)
Организация (не обязательно)
Сообщите нам, пожалуйста, ваш адрес электронной почты.(не обязательно)

Лучший из двух миров

Иногда электролитные мономеры сополимеризуются с неионными мономерами. Даже небольшое количество электролитного мономера (менее 15%) может весьма сильно изменить свойства полимера. Мы называем такие сополимеры иономерами. Хотите узнать еще? Тогда посетите страничку Иономеры.


Вернуться в директорию Третьего Уровня


Вернуться в основную директорию Макрогалереи


Авторское право ©1995,1996 | Факультет Науки о Полимерах | Университет Южного Миссисипи