Fayl
http://adpu.edu.az
portalından götürülüb. Müəlliflik hüquqları qorunur. Təkrar çap zamanı i
stinad vacibdir.
1
Fənn: Yüksək molekullu birləşmələr kimyası
Müəllim: Yavər Cəfər qızı Qasımova
Fakültə:
Kimya
İxtisas: Kimya müəllimliyi
Kafedra:
Üzvi kimya və kimya texnologiyası
Təhsil pilləsi:
Bakalavr
Mühazirə
2:
Polimerlərin aqreqat, faza halları və həllolmaları
Plan
1.
Polimerlərin aqreqat və faza halları
2.
Polimerlərin molekuldüzümlü quruluşları
3.
Polimerlərin fiziki xassələri (həll olmaları)
4.
Polimerlərin həll olmasına təsir edən amillər
2.1. Polimerlərin aqreqat və faza halları
Maddənin aqreqat halı, xarici mexaniki qüvvənin təsiri altında onun öz formasını saxlamaq,
yaxud dəyişmək qabiliyyəti ilə müəyyən olunur. Kiçik molekullu birləşmələrin üç aqreqat halı –
qaz,
maye və bərk halı mövcuddur.
Polimerlərdə molekullararası qarşılıqlı təsiri qüvvələrinin böyük olması nəticəsində onlar üçün
qaz halı xarakter deyildir və polimerlər yalnız iki halda –
bərk və maye halda ola bilərlər. Bərk hal
üçün makromolekulların yüksək yerləşmə sıxlığı və molekullar arasındakı məsafənin çox kiçik
qiymətləri xarakterdir. Molekulların irəliləmə və fırlanma sərbəstlik dərəcələri yoxdur, onlar yalnız
10
12
-10
13
Hs tezliklə rəqsi hərəkət edirlər. Belə polimerlər xaricdən verilən qüvvəyə qarşı müqavimət
göstərirlər. Maye halda olan polimerlər isə makromolekulların daha sərbəst hərəkəti ilə xarakterizə
olunurlar. Belə polimerlər həm rəqsi, həm də irəliləmə sərbəstlik dərəcələrinə malik olub, yerləşmə
sıxlığına görə bərk cisimlərə yaxındırlar. Molekulların mütəhərrik olması nəticəsində maye polimerlər
kiçik qüvvənin təsiri altında asanlıqla öz formalarını dəyişirlər.
Maddənin faza halları haqqında təsəvvür yaratmaq üçün, ümumiyyətlə faza anlayışı ilə tanış
olmaq lazımdır. Termodinamik və struktur mənada faza anlayışları mövc
uddur.
Termodinamikada faza, sistemin bir-
birindən səthlə ayrılan və termodinamik xassələri ilə
fərqlənən hissələrinə deyilir. Faza kifayət qədər həcmə malik olmalıdır ki, onun təzyiqi, temperaturu
və başqa termodinamik xassələri haqqında danışmaq mümkü
n olsun. Fazalar bir-
birindən
ayrılmalıdır. Struktur nöqteyi
-
nəzərindən fazalar molekulların qarşılıqlı yerləşmə qaydasına görə
fərqlənirlər.
Kirstal faza
halı üçün atom və molekulların yerləşməsində üç istiqamətli uzaq tərtibin olması
Fayl
http://adpu.edu.az
portalından götürülüb. Müəlliflik hüquqları qorunur. Təkrar çap zamanı i
stinad vacibdir.
2
xarakterdir. Uzaq t
ərtib dedikdə molekulların ölçülərindən yüz və min dəfələrlə böyük məsafələrdən
gözlənilən tərtib nəzərdə tutulur.
Maye faza halında
kristal qəfəs yoxdur və bəzən bu hala amorf hal da deyilir. Amorf halda
molekulların yalnız qonşuluğunda olan başqa molekullar nizamlanmaya malikdirlər, daha uzaq
məsafələrdə isə buna oxşar nizamlanma yoxdur. Ərimə temperaturundan yuxarı temperaturlarda
bütün maddələr və bərk halda olan amorf maddələr (silikat şüşəsi) maye faza
-
halında olurlar.
Qaz faza halında
isə molekulların yerləşməsində heç bir nizamlanma yoxdur.
Polimerlərin hansı faza halına aid edilməsi onun daxili ilə, yəni makromolekulların qarşılıqlı
yerləşmə xarakteri ilə müəyyən olunur. Bu zaman nizamlanmanın yaxın və uzaqtərtibli olması
nəzərə alınmalıdır.
Pol
imerlərdə iki tip struktur vahidləri vardır: zvenollar və zəncirlər. Ona görə də yaxın və uzaq
tərtibli nizamlanmanı nəzərdən keçırərkən, bu nizamlanmanın hansı struktur vahidləri hesabına
yarandığını müəyyən etmək lazımdır.
Bir istiqamətdə zvenoların uzaq tərtibli nizamlanması müntəzəm quruluşu uzun polimer
makromolekulunda mümkündür. Kristal polimerin əmələ gəlməsi üçün yalnız zvenoların deyil, həm də
zəncirlərin yerləşməsində üç istiqamətdə uzaq tərtibli nizamlanmanın olması lazımdır.
a b c
a - tipli
nizamlanmada həm zəncirlər, həm də zvenolar uzaq tərtibli nizamlanmışdır, deməli
polimer kristal quruluşa malikdir.
b - tipli
nizamlanmada zəncirlərin və zvenoların ağırlıq mərkəzlərinin nizamlı quruluşu vardır,
amma zvenoların orientasiyası nizamsızdır. Bunu görə də yüksək dərəcədə nizamlanmaya
baxmayaraq bu halda kristal qəfəs yaranmır.
c -
halında
isə hər zəncir boyunca zvenoların uzaq tərtibi, zəncirlərin özlərinin yerləşməsində
isə yaxın tərtib gözlənilir. Bu halda polimer amorf haldadır. Polimerlərin kristallaşması faza keçididir
(b yaxud c
halından
a
halına keçıd). Lakin zvenoların oriyentasiyası ilə müşayət olunmayan
zəncirlərin nizamlanması (
c
halından
b
halına keçid) isə faza keçidi deyildir və belə keçid nəticəsində
Fayl
http://adpu.edu.az
portalından götürülüb. Müəlliflik hüquqları qorunur. Təkrar çap zamanı i
stinad vacibdir.
3
polimerlər amorf halda qalır.
Yüksəkmolekullu birləşmələrin kristallaşması üçün birinci əsas şərt makromolekul zəncirinin
müntəzəm quruluşa malik olmasıdır. Yalnız müntəzəm quruluşlu zəncirlər üçölçülü uzaq tərtibin
yaranmasını təmin edə bilər. Aydındır ki, izotaktik və sindiotaktik polimerlərin yüksək dərəcədə
kristallaşmaq qabiliyyətinə malik olması, məhz onların makromolekullarının müntəzəmliyi ilə
əlaqədardır. Polimerin kristallaşması üçün ikinci zəruri şərt makromolekul zəncirlərinin kifayət qədər
yüksək dərəcədə yerləşmə sıxlığına malik olmasıdır.
Bu o deməkdir ki, makromolekulların bir
-
birinə daha yaxın yerləşməsi üçün onların en kəsiyinin
formas
ı «əlverişli» olmalıdır. İri zəncir şaxələrinin olduğu makromolekullarda sıx yerləşmə mümkün
olmur və belə polimerlər kristallaşmırlar.
Makromolekulun quruluşu ilə əlaqədar olan üçüncü şərt polimer zəncirinin çevikliyidir. Lazımı
şərait olduqda yalnız kifayət qədər çevikliyə malik olan makromolekullar nizamlanaraq üçölçülü uzaq
tərtib yarada bilirlər. Bu polimerlər müəyyən kinetik şərait olduqda kristallaşırlar.
Müasir təsəvvürlərə görə kristal fazanın əmələ gəlməsi üç mərhələdən keçirilir:
1. Kristal fa
za ruşeyimlərinin yaranması (nukleasiya).
2. Kristal rüşeymlərinin ərintinin bütün həcmində yayılması.
3. Kristal fazanın daxilində yaranmış quruluşların formalaşması yaxud təkrar (ikincili)
kristallaşma.
Hər bir ərintidə yaxud mayedə müəyyən dərəcədə yaxın tərtibli nizamlanmış quruluşlar mövcud
olur, lakin bu quruluşlar istilik hərəkəti nəticəsində pozulur və buna görə də yüksək temperaturlarda
davamlı kristal rüşeymlərin əmələ gəlmə ehtimalı az olur.
Həm də bu zaman kristal rüşeymlərin yaranması ilə pozulması arasında tarazlıq mövcud olur.
Ərintini soyutduqda istilik hərəkətinin intensivliyi azalır və davamlı kristal rüşeymlərin yaranması
ehtimalı artır.
Kristal rüşeymlərin yaranması homogen və heterogen xarakterli olur. Homogen rüşeymlərin
əmələ gəlməsi
yüksək dərəcədə soyudulma zamanı maksimum olur.
Heterogen rüşeymlərin əmələ gəlməsində qabın divarındakı defektlər,
toz dənələri yaxud makromolekulların aqreqatları əsas rol oynayır. Az
dərəcədə soyudulmada heterogen rüşeymlərdə kristallaşma başlanır.
Kri
stallaşmanın ikinci mərhələsində ilkin rüşeymlərin böyüməsi prosesi gedir və sferolit quruluşlar
yaranır. Sferolitin radiusu zaman keçdikcə artır və bu sferolitlərin bir
-
birinin böyüməsinə mane
olduqları vaxta qədər davam edir.
Fayl
http://adpu.edu.az
portalından götürülüb. Müəlliflik hüquqları qorunur. Təkrar çap zamanı i
stinad vacibdir.
4
Kristallaşmanın kinetikası
Kolmoqorov-
Avrami tənliyi ilə müəyyən olunur:
n
kz
e
1
θ
-
t zamanda alınan kirstal fazanın həcmi hissəsi, k
-
kristalaşmanın effektiv sürət sabiti, n
-
böyüyən kristal hissəciyinin formasından və onların yaranma üsulundan asılı olan parametrdir
.
Homogen rüşeym əmələ gəlmədə n=4, heterogen rüşeyim əmələ gəlmədə 3 ≤ n ≤ 4.
Polimerlərin kristallaşma sürəti xeyli dərəcədə onların molekul kütləsinin qiymətindən asılıdır.
Molekul kütləsi artdıqca polimerlərin kristallaşma sürəti də artır. Molekul kütləsinin müəyyən
qiymətdən sonrakı artması ilə kristallaşma sürəti azalır. Çox ehtimal ki, bu daha yüksək molekul
kütləli polimerin böyük ölçülü makromolekullarının kristal rüşeymlərinə diffuziya etməsinin
çətinləşməsi ilə əlaqədardır.
2.2. Polimerlərin
mo
lekuldüzümlü quruluşları
Yüksəkmolekullu birləşmələrin böyük ölçülü makromolekulları üçün xarakter olan molekuldaxili
və molekullararası qarşılıqlı təsir qüvvələrinin mövcud olması nəticəsində onlar müxtəlif formalı
quruluşlar əmələ gətirə bilirlər.
Belə quruluşların yaranması üçün quruluş elementləri rolunu makromolekul zənciri və onun
hissələri (seqmentləri), habelə müxtəlif sayda zəncirlərdən əmələ gələn aqreqatlar oynayırlar. Polimer
zəncirinin ayrı
-
ayrı hissələrinin fazada necə yerləşməsindən aslı ola
raq makromolekul spiral, ziqzaq
və s. formalar ala bilər. Yaxud bütöv zəncirlərin qarşılıqlı təsiri nəticəsində müxtəlif sayda
makromolekullardan ibarət dəstələr (paçkalar), bu dəstələrdən isə daha mürəkkəb quruluşlar yarana
bilər.
Polimer makromolekullar
ının müxtəlif nizamlanma ilə müəyyən olunan qarşılıqlı yerləşməsi
nəticəsində yaranan fiziki quruluşlara molekuldüzümlü quruluşlar deyilir.
Molekuldüzümlü quruluşlarda quruluş zveno və zəncirlərin kimyəvi tərkibindən, konfiqurasiya və
konformasiyasından, əvəzedicilərin ölçüsündən, habelə quruluş, əmələgəlmə şəraitindən (həlledicinin
təbiəti, temperatur, zaman və s.) aslıdır. Əgər bu amillər makromolekul zənciri və onun hissələrinin
müəyyən dərəcədə nizamlanmasını təmin edirsə, onda molekuldüzümlü quruluşların yaranması
mümkün olur. Quruluş elementlərinin nizamlanma dərəcəsi kristal və amorf polimerlərdə eyni deyildir.
Deyildiyi kimi, kristal polimerlərdə zvenoların zəncirlərin yerləşməsində üçölçülü uzaq tərtib olduğu
halda, amorf polimerlər yalnız zvenoların yerləşməsində yaxın tərtibin olması ilə xarakterizə olunurlar.
Lakin bu o demek deyil ki, kristal polimerlərlə ideal quruluşlar yaranır, amorf polimerlər isə heç bir
quruluşun əmələ gələ bilmədiyi nizamsız sistemlərdir. Nəzərdə tutmaq lazımdır ki, həm kristal, həm
də amorf polimerlər molekuldüzümlü quruluşlar əmələ gətirirlər, lakin kristal polimerlərdə müxtəlif
Fayl
http://adpu.edu.az
portalından götürülüb. Müəlliflik hüquqları qorunur. Təkrar çap zamanı i
stinad vacibdir.
5
quruluşların yaranma ehtimalı çoxdur.
Kristal polimerlərin ilkin quruluş elementi makromolekul zənciri hissələrinin daxil olduğu
kristalloqrafi
k özəkdir. Belə özək atomlar arasındakı məsafələrin və onların yerləşdiyi müstəvilər
arasındakı bucaqların müəyyən qiymətlərilə xarakterizə olunur. Çoxlu sayda özəklərin bir
-
birinə
nisbətən qarşılıqlı yerləşməsi nəticəsində kristal polimerlərin molekuldüzümlü quruluşlarının müxtəlif
formaları əmələ gəlir.
Bu formalardan ən çox rast gəlinəni monokristallar, fibrillər, qlobullar və sferolitlərdir.
1.
Polimer monokristalı vahid kristal qəfəsi olan, düzgün həndəsi formalı ayrıca kristaldır. Bu
kristallar polimer
in çox duru (1%
-
dən az) məhlullarının yavaş
-
yavaş soyudulması ilə alınır.
2. Fibril
şəkilli polimer forması zəncirlərin bir
-
birinə paralel yerləşməsi ilə alınır. Belə kristal
forması qatı məhlullardan həlledicinin sürətlə buxarlanması yolu ilə alınır(qalınlığı 10
-20 nm,
uzunluğu onlarla mikrona çatır). Sellülozanın fibril şəkilli kristalı
nda paralel makromolekullar
dəstəsi burulmuş lent formasında, zülallarda isə spiral şəklində yerləşmişdir.
3.
Çevik zəncirli polimerlərin makromolekulları qıvrılaraq kürəşəkilli yumaqlar yaxud qlobullar
əmələ gətirə bilirlər. Bu polimerlərin məhlullarında formalaşan kristal qəfəsinin düyünlərində
qlobulyar konfiqurasiyalı makromolekullar yerləşir. Belə polimerlərə
qlobulyar
molekuldüzümlü quruluşlu polimerlər deyilir. Qlobulyar quruluşlu polimerlərin mexaniki
xassələri çox aşağı olur. Bu, qlobulyarlar molekuldüzümlü quruluşdadırlar (məsələn qan
cisimləri, qlikogen, bitki zülalları).
4.
Sferolitlər kristal mərkəzinə nisbətən simmetriyaya malik polikristallik quruluşlar olub, eyni
istiqamətli lamellərin birləşməsi yolu ilə formalaşır. Sferolitlər polimerlərin ərintidən və ya qatı
məhlullardan kristallaşdırılması zamanı alınırlar.
Amorf polimerlərdə uzaq tərtibli nizamlanmanın olmasına baxmayaraq onlarda da nizamlı
quruluşların yaranması mümkündür. Lakin amorf polimerlərdə belə quruluşların əmələ gəlmə ehtimalı
kr
istal polimerlərə nisbətən xeyli dərəcədə azdır. Amorf polimerlərdə nizamlı quruluşların yaranması
onların tərkibindən və zəncirin quruluşundan çox aslıdır. Məsələn, birgə polimerlərdə yüksək
Fayl
http://adpu.edu.az
portalından götürülüb. Müəlliflik hüquqları qorunur. Təkrar çap zamanı i
stinad vacibdir.
6
dərəcədə nizamlı superdomenlərin yaranması çox ehtimallıdır. A
-B-A-
tipli blokpolimerdə (məsələn A
-
nolistirol, B-
polibutadien bloklarıdır) blokların uzunluğu kifayət qədər sabitdir və onlar domenlər
şəklində ayrıla bilirlər.
Amorf polimerlər quruluş elementlərinin qarşılıqlı vəziyyətindən asılı olaraq üç halda ola bilərlər:
şüşəvarı, yüksəkelastiki və özülü axıcı. Şüşəvarı hal polimerin maye halda bərk amorf hala
keçməsidir. Bu keçid sürətlə soyudulma, təzyiqin yüksəldilməsi və eləcə də mexaniki təsirlər
nəticəsində baş verə bilər. Şüşəvari hal polimer zəncirini təşkil edən atomların öz ağırlıq mərkəzləri
ətrafıda rəqsi hərəkətləri ilə xarakterizə olunur.
2.3.
Polimerlərin fiziki xassələri
Makromolekullarının böyük ölçüləri və müxtəlif quruluş formaları, habelə güclü molekuldaxili və
molekullararası qarşılıqlı təsir
qüvvələrinin mövcud olması yüksəkmolekullu birləşmələrin həll olması
prosesinə spesifik xüsusiyyətlər verir. Məlumdur ki, maddələrin həllolması onların molekullarının
həlledici molekulları arasında yayılması ilə başlanır. Polimerlərin həll olmasında isə, bir növ əksinə
olan hal baş verir: polimer həlledici ilə qarışdırıldıqda həlledicinin daha mütəhərrik molekulları polimer
fazasına diffuziya edir və onlar polimer makromolekulları arasında yayılırlar. Polimer nümunəsinin
ölçülərinin artması ilə müşayət olunan bu proses polimerin həlledicidə şişməsi adlanır. Həlledici
molekullarının polimerə diffuziyası sürəti, polimerdə olan molekullararası qarşılıqlı təsirin
xarakterindən, temperaturdan və başqa amillərdən aslıdır. Polimerə daxil olmuş həlledici molekulları,
onun molekuldüzümlü quruluşlarının elementləri arasında diffuziya edərək onları pozur,
makromolekulları bir
-
birindən uzaqlaşdırır. Bu isə polimerdə, onun xırdalanması ilə nəticələnən daxili
gərginliyə səbəb olur.
Polimerin həll olmasının ilk mərhələsi olan şişmə prosesinə bir istiqamətli qarışma, şişmiş
polimerə isə səthlə ayrılmış və tarazlıqda olan iki fazalı (həledicinin polimerdə məhlulu və təmiz
həlledici) sistem kimi baxmaq olar. Polimerin həlledicidə şişməsi qeyri
-
məhdud və məhdud olmaqla
iki növə bölünür.
Qeyri-
məhdud şişmə polimerin özbaşına həll olaraq məhlula keçməsilə nəticələnən şişməyə
deyilir. Qeyri məhdud şişmə molekul kütləsi nisbətən aşagı olan xətti polimerlər üçün xarakterdir.
Belə polimerlərin şişməsi zamanı həlledici molekulları polimerin çevik makromolekulları və onların
ayrı
-
ayrı hissələri arasında mövcud olan qarşılıqlı təsir qüvvələrinə üstün gələrək, makromolekulları
bir-
birindən ayırır və solvatlaşdırır. Təcrid olunmuş makromolekullar diffuziya nəticəsində həlledicinin
bütün həcmində bərabər şəkildə yayılır, yəni polimer həll olaraq birfazalı homogen məhlul əmələ
gətirir.
Molekul kütləsi çox yüksək və güclü molekullararası qarşılıqlı təsir qüvvələrinin olduğu xətti
Fayl
http://adpu.edu.az
portalından götürülüb. Müəlliflik hüquqları qorunur. Təkrar çap zamanı i
stinad vacibdir.
7
polimerlərin (məsələn, zülallar) həll olması çox yavaş gedir və
polimer uzun müddət şişmiş halda qala
bilər. Belə hallarda şişmənin həll olmaya keçməsi üçün tempuraturu yüksəltmək, həlledici –
polimer
sistemini qarışdırmaq lazım gəlir.
Məhdud şişmə nəticə etibarı ilə həll olmaya keçməyən şişmədir. Şişmənin bu növü əsasən
makromolekulları kimyəvi rabitələrlə tikilmiş torvari polimerlər üçün xarakterdir. Bu tip polimerlərin
şişməsi makromolekulların yalnız eninə istiqamətdə rabitələr arasında olan hissələrinin bir
-
birindən
uzaqlaşması ilə əlaqədar olur. Makromolekulları
bir-
birinə bağlayan kimyəvi rabitələri qırmaq üçün
həlledici molekulların enerjisi kifayət etmədiyindən makromolekulları bir
-
birində ayrılması baş vermir
və şişmiş polimer həll olmur. Makromolekulların eninə istiqamətdə rabitələrinin sayı artdıqca (torla
r
sıxlaşdıqca) polimerin həlledicidə şişməsi çətinləşir.
Polimerin həlledicidə şişməsi miqdarı olaraq şişmə dərəcəsi və şişmə sürəti ilə xarakterizə
olunur. Şişmə dərəcəsi müəyyən şəraitdə polimerin şişməsi zamanı onun kütləsinin və həcminin
dəyişməsini xarakterizə edir və aşağıdakı düsturla hesablanır:
%
100
o
o
ş
k
m
m
m
Q
,
%
100
o
o
ş
h
V
V
V
Q
k
Q
-
kütlə artımı,
h
Q
-
həcm artımı,
ş
m
,
ş
V
-
şişmiş polimerin uyğun olaraq kütləsi və həcmi,
o
m
,
0
V
-
polimer nümunəsinin şişmədən əvvəlki kütləsi və həcmidir.
Şişmə sürəti müəyyən zaman müddəti üçün polimer nümunəsinin kütlə artımı və ya şişmə
dərəcəsi ilə müəyyən olunur.
t
m
t
t
m
m
V
k
1
2
1
2
t
Q
t
t
Q
Q
V
Q
1
2
1
2
Şişmə sürəti həlledicinin polimerə diffuziyası sürətindən aslıdır. Polyar qruplar saxlayan
polimerlərin polyar həlledicilərdə şişməsi zamanı nümunənin həcminin artması ümumi sistemin
həcminin (həlledici və polimerin həcmləri cəmi) azalması ilə müşayət olunur, yəni V
ş
o
+V
n
(V
n
-
şişmiş polimerə keçən həlledicinin həcmidir). Ümumi sistem həcminin belə azalması kontraksiya
(sıxılma) adlanır. Bu solvatasiya nəticəsində həlledici molekullarının polimerin makromolekulları
səthində nizamlanması və sıx yerləşməsi, eləcə də polimerın amorf sahələrindən olan
mikroməsamələrin həlledici molekulları ilə dolması ilə əlaqədardır. Deyilənləri yekunlaşdıraraq belə
bir nəticəyə gəlmək olar ki, polimerlərin şişmə ilə müşayət olunan həll olması aşağıdakı ardıcıl
mərhələlərdən keçir: 1) həlledici molekullarının polimer nümunəsinə diffuziyası, 2) makromolekulların
həlledici molekulları ilə solvatlaşması, 3) makromolekullar arasındakı qarşılıqlı təsir qüvvələrinin
z
əifləməsi nəticəsində müxtəlif morfoloji quruluşların pozulması, 4) solvatlaşmış makromolekulların
Fayl
http://adpu.edu.az
portalından götürülüb. Müəlliflik hüquqları qorunur. Təkrar çap zamanı i
stinad vacibdir.
8
şişmiş polimer səthindən ayrılması, 5) makromolekulların həlledici molekullar arasında yayılması.
Bununla belə qeyd etmək lazımdır ki, polimerlərin həll olması o zaman mümkün olur ki,
özbaşına gedən həll olma prosesi nəticəsində termodinamik cəhətdən davamlı olan homogen
(birfazalı) sistem yaransın.
2.4. Polimerlərin həll olmasına təsir edən amillər
Polimerlərin həll olmasına müxtəlif amillər təsir göstərir.
Polimer və həlledicinin təbiəti,
makromolekulun çevikliyi, polimerin orta molekul kütləsi, makromolekulun həndəsi quruluşu və
temperatur polimerlərin həll olmasına təsir göstərən əsas amillərdir.
Kiçik molekullu birləşmələr üçün mövcud olan ‹‹oxşar
-
oxşarda həll olur›› prinsipi polimerlər üçün
də xarakterikdir. Bu ‹‹oxşarlıq›› birinci növbədə həlledici ilə polimer makromolekulunun polyarlıq
dərəcəsini nəzərdə tutur. Əgər həlledici molekulları və makromolekul zvenolarının polyarlığı
yaxındırsa onda polimer həlledicidə şişir və həllolma baş verir. Polyarlıq arasında fərq artdıqca
polimerin həlledici ilə qarışması çətinləşir və həllolma məhdudlaşır.
Məsələn, polyar polimerlər olan sellüloza, polivinil spirti suda, spirtdə şişib həll olduğu halda,
qeyri-polyar
həlledicilərlə (benzin, karbohidrogenlər) qarışmırlar. Qeyri
-
polyar polimerlər (poliizopren,
polibutadien) polyar həlledicilərdə həll olmayıb, qeyri
-
polyar həlledicilərdə şişir və həll olurlar.
Makromolekulun çevikliyi polimerin həll olmasına təsir edən əsas amillərdəndir. Asanlıqla bir
-
birindən ayrılan çevik makromolekullar böyük sürətlə həlledici molekulları arasına diffuziya edir.
Böyük çevikliye malik olan qeyri
-
polyar polimerlərin qeyri polyar həlledicilərdə asan şişməsi və
həll olması məhz makromolekulların böyük mütəhərrikliyi ilə əlaqədardır.
Polimerin molekul kütləsi artdıqca onun daha uzun olan makromolekulları arasında qarşılıqlı
təsir qüvvələri artır və bu qüvvələrin həlledici molekulları tərəfindən dəf olması çətinləşir. Müxtəlif
molekul kütləli polimer
-
homoloqların müxtəlif həllolma dərəcəsi polimerlərin molekul kütləyə görə
fraksiyalaşdırılmasının əsasını təşkil edir.
Makromolekulun həndəsi quruluşu polimerin həll olmasını müəyyən edən əsas amildir. Belə ki,
xətt polimerlər qeyri
-
məhdud şişərək həll olduqları halda, torvari polimerin həll olması məhdud şişmə
mərhələsi ilə başa çatır, yeni şişmə həllolmaya keçmir. Makromolekullar arsında olan eninə
istiqamətdə rabitələrin sıxlığı artdıqca polimerin məhdud şişmə dərəcəsi azalır. Məsələn, tərkibində
32% kükürd olan ebonitdə torlar o qədər sıxdır ki, o heç bir həlledicidə şişmir. Əksər polimerlərin həll
olması temperaturun yüksəlməsi ilə artır, lakin bu qanunauyğunluğa tabe olmayan hallar da vardır.
Çoxlu sayda polimer məhlullarının öyrənilməsi
göstərir ki, kiçik molekullu birləşmələrin
məhlullarına oxşar olaraq yüksək molekullu birləşmələrin məhlulları həqiqi məhlullardır. Bir çox
Fayl
http://adpu.edu.az
portalından götürülüb. Müəlliflik hüquqları qorunur. Təkrar çap zamanı i
stinad vacibdir.
9
fərqləndirici əlamətlərin, məsələn, çox duru məhlulların böyük özlülüyə malik olması, kimyəvi
reaksiyaların məhlullarda yavaş sürətlə getməsi və s. olmasına baxmayaraq, polimer məhlulları
əsasən kiçikmolekullu birləşmələrin məhlulları üçün mövcud olan qanunlara tabe olur. Məsələn,
polimer məhlullarında da adi məhlullara oxşar assosiatların əmələ gəlməsi münkündür, polimerlər də
məhlulda ionlara dissosiya edə bilərlər, polimer məhlulları işiğı uda, yaxud səpə bilərlər və s. Polimer
məhlulların bu qanunauyğunluqlarından polimerlərin quruluşunu, molekul kütləsini,
makromolekullarının forma və ölçülərini təyin etmək və başqa xassələrini öyrənmək üçün geniş
miqyasda istifadə olunur.
Qeyd etmək lazımdır ki, polimer məhlullarının bir çox xassələri onların qatlığından xeyli
dərəcədə asılı olur. Lakin nəzərdə tutulmalıdır ki, burada «duru» və «qatı» məhlul anlayışları miqdarı
göstəricilər deyildir, çünki, polimer məhlulları qatlığın eyni istiqamətində həm duru, həm də qatı
məhlullarının xassələrini göstərə bilər. Bu makromolekulun ölçülərindən, formasından, çevikliyindən,
polimer-
həlledici qarşılıqlı təsirin xarakterindən və s. asılıdır. Adətən polimerlər üçün duru məhlullar
dedikdə elə məhlullar nəzərdə tutulur ki, məhlulda olan makromolekullarının arasındakı məsafə
ölçülərindən böyük olsun və makromolekullar qarşılıqlı təsirdə olmasın. Polimerlərin qatı
məhlullarında isə makromolekullar asasındakı məsafə öz ölçüləri tərtibindən az olur və nəticədə
makromolekullar arasında qarşılıqlı təsir baş verir.
Praktikum /
Sərbəst araşdırma
Polimerlərin aqreqat halları və molekuldüzümlü quruluşları haqqında ətraflı məlumat
Testlər
1.
Polimerlər üçün qaz halının xarakterik olmamasının səbəbi nədir?
A) Molekullararası qarşılıqlı təsir qüvvələrinin böyük olması
B) Molekullararası qarşılıqlı təsir qüvvələrinin kiçik olması
C) Molekullararası qarşılıqlı təsir qüvvəsinin olmaması
D) Molekul
ların ölçüsüz olması
E) Molekulların kiçik ölçülü olması
2.
Kristal rüşeymlərin yaranması hansı xarakterlidir və hansı şəraitdə əmələ gəlir?
A)
Homogen, heterogen; yüksək dərəcədə soyudulma zamanı homogen, zəif soyudulma
zamanı heterogen
B)
Heterogen; yüksək dərəcədə soyudulma zamanı
C)
Homogen; zəif soyudulma zamanı
Fayl
http://adpu.edu.az
portalından götürülüb. Müəlliflik hüquqları qorunur. Təkrar çap zamanı i
stinad vacibdir.
10
D)
Qarışıq xarakterli olub soyudulma zamanı
E)
Heç biri
3.
Heterogen rüşeymlərin əmələ gəlməsi nə zaman baş verir?
A) Zəif dərəcədə soyudulma və yaxud kristallaşma mərkəzi yaratmaqla
B) Yüksək
dərəcədə qızdırma və yaxud yüksək dərəcədə soyudulma
C) Yüksək dərəcədə soyudulma və qarışdırmaqla
D) Zəif dərəcədə qızdırma və qarışdırmaqla
E) Qaynadılma və qarışdırmaqla
4.
Kristallaşmanın ikinci mərhələsində hansı proses gedir?
A) İlkin rüşeymlərin ərintinin bütün həcmində yayılması
B) Rüşeymlərin əmələ gəlməsi və bütün həcmində yayılması
C) İlkin rüşeymlərin kiçilməsi
D) İlkin rüşeymlərin bölünməsi
E) Heç biri
5.
Hansı polimerlərin fiziki quruluşları müxtəlifdir və hansı tezliklə rəqs edirlər?
A) Ktistal, 1012-1013 Hs
B) Amorf , 105-106 Hs
C) Kristal və amorf 102
-1020 Hs
D) Maye 103-107 Hs
E) Qaz 1011-1013Hs
6.
Amorf polimerlərdə nizamlı quruluş mövcuddurmu və hansı molekuldüzümlü quruluşa
malikdirlər?
A)
Kristal polimerlərə nisbətən çox azdır, uzaq tərtibdəndir; şüşəvarı, elastiki və özülüaxıcı
B)
Xeyli dərəcədə çoxdur; şüşəvarı
C)
Eyni dərəcədə yaranır; elastiki
D)
Yaranmır
E)
Heç biri
7.
Polimerin maye haldan bərk amorf hala keçməsi polimerin hansı halıdır?
Fayl
http://adpu.edu.az
portalından götürülüb. Müəlliflik hüquqları qorunur. Təkrar çap zamanı i
stinad vacibdir.
11
A)
Şüşəvari
B)
Yüksək elastiki
C)
Özülü axıcı
D)
Zəif elastiki
E)
Yüksək plastiki
8. Qeyri-
məhdud şişmə hansı polimerlər üçün xaraterikdir?
A)
Molekul kütləsi nisbətən aşağı olan xətti polimerlər üçün
B)
Molekul kütləsi nisbətən yüksək olan xətti polimerlər üçün
C)
Molekul kütləsi yüksək olan fibril şəkilli polimerlər üçün
D)
Polimer monokristallar üçün
E)
Çevik zəncirli polimerlər üçün
9.
Məhdud şişmə nədir və hansı polimerlər üçün xarakterikdir?
A)
Həllolmaya keçməyən şişmə məhdud şişmədir və tikilmiş torvari polimerlər üçün
xarakterikdir
B)
Həllolmaya keçən şişmə məhdud şişmədir və tikilmiş torvari polimerlər üçün xarak
terikdir
C)
Həllolmaya keçməyən şişmə məhdud şişmədir və xətti polimerlər üçün xarakterikdir
D)
Həllolmaya keçməyən şişmə məhdud şişmədir və eninə rabitəli olm
aya
n polimerlər üçün
xarakterikdir
E) Heç biri
10.
Hansı fikir doğrudur?
1-
polimer məhlulları işığı uda bilir
2-
polimer məhlulları işığı uda bilmir
3-
polimer məhlulları işığı səpələyir
A) 1,3
B) 2,3
C) 3
D) 1,2
E) 1,2,3
Fayl
http://adpu.edu.az
portalından götürülüb. Müəlliflik hüquqları qorunur. Təkrar çap zamanı i
stinad vacibdir.
12
Ədəbiyyat
1.
Əkbərov O.H., Əzizov A.Ə., Əkbərov E.O. Yüksək molekullu birləşmələr kimyası. Bakı,
Universitet nəşr., 2004
2.
Əkbərov O.H., Əzizov A.Ə. Yüksək molekullu birləşmələr kimyası, Bakı, Universitet nəşr.,
2007
Dostları ilə paylaş: |