Klcsnhats oldatok mlslymeghatrozs Vzlat l l Klcsnhatsok CED

Kölcsönhatás, oldatok, mólsúlymeghatározás Vázlat l l Kölcsönhatások CED, oldhatósági paraméter v duzzadás, viszkozitás v csoportjárulék v előnyök és korlátok l l Oldás, oldat Termodinamika v entrópia v energia v kölcsönhatás Fázisdiagram Mólsúlymeghatározás v elvek v módszerek v előnyök, korlátok 1

Kölcsönhatások van der Waals l Diszperziós l Indukált dipólus l Dipólus-dipólus l H-híd 2

Kölcsönhatások van der Waals, CED l Lennard-Jones potenciál l Egy molekula potenciális energiája l E egy mol anyag energiája l Kohéziós energiasűrűség, CED 3

Oldhatósági paraméter Oldószerek Oldószer (J 1/2/cm 3/2) n-hexán ciklohexán benzol 18, 71 toluol 18, 20 kloroform széntetraklorid víz 47, 43 metanol 25, 97 ecetsav 25, 76 etilacetát 14, 92 16, 76 19, 01 17, 58 29, 65 18, 60 Oldószer (J 1/2/cm 3/2) aceton 20, 45 ciklohexanon etiléter 15, 13 dioxán 20, 45 tetrahidrofurán piridin 21, 88 dimetil-formamid 24, 74 acetonitril nitrobenzol perfluorhexán 20, 24 24, 33 20, 45 11, 45 4

Kölcsönhatások Oldhatósági paraméter l l Párolgáshő Duzzadás Viszkozitás Csoportjárulék – Small 5

Oldhatósági paraméter Csoportjárulékok Csoport Járulék (J 1/2 cm 3/2/mol) -CH 3 -CH 2>CH>C< CH 2= -CH= >C= CH C-C C- 437, 5 271, 9 57, 2 190, 1 388, 5 226, 9 38, 8 582, 7 453, 9 Csoport Járulék (J 1/2 cm 3/2/mol) 1502, 7 1345, 3 konjugált 40, 9 -61, 3 -H 163, 6204, 5 -O 143, 1 >CO 6

Oldhatósági paraméter Számítás l Izoprén M = 68, = 0, 92 g/cm 3 1 db 2 db 1 db -CH 3 437, 5 -CH 2543, 8 -CH= 226, 9 >C= 38, 8 Fi 1247, 0 l Polisztirol M = 104 = 1, 05 g/cm 3 -CH 2271, 9 -CH 57, 3 C 6 H 51502, 7 Fi 1247, 0 7

Oldhatósági paraméter Polimerek Polimer Oldhatósági paraméter (J 1/2/cm 3/2) Polietilén 16, 56 Poliizobutilén 15, 74 Polisztirol 18, 60 PMMA 19, 01 PTFE 12, 68 PVC 19, 53 PAN 26, 07 PET 21, 88 PA 66 27, 81 8

Oldatok, oldódás Rácsmodell l Ragasztók v Technokol Rapid v Pálmatex Lakkok, festékek v padló, csónak v zománcfesték Tárolás, szállítás v növényvédőszer v üzemanyag v tömítés l Oldódás l Entrópia – kismólsúlyú elegy – polimer oldat 9

Oldódás Rácsmodell oldószer elegy polimer oldat 10

Oldódás Entalpia – kölcsönhatás l Új kölcsönhatások l Entalpiaváltozás l Oldhatósági paraméter Kölcsönhatási paraméter 11

Oldatok Fázisdiagram, szételegyedés l l l Tényezők v hőmérséklet v összetétel v molekulatömeg UCST – felső kritikus elegyedési hőmérséklet LCST – alsó kritikus elegyedési hőmérséklet – gombolyag Jelentőség v oldat stabilitás – festék v frakcionálás v mólsúlymeghatározás 12

Mólsúlymeghatározás Általános szempontok l oldatban történik l potenciálkülönbségen alapul l Flory-Huggins összefüggés l koncentrációfüggés l molekulaméret l átlagolás l kalibráció l meghatározott tartományok l Forráspontemelkedés és fagyáspontcsökkenés v ideális v kölcsönhatások v v v extrapolálás korlátozott érzékenység 25 -30000 g/mol abszolút mennyiségek számszerinti mólsúly 13

Mólsúlymeghatározás Ozmózisnyomás l l l koncentrációkülönbség extrapolálás számszerinti mólsúly abszolút >15000 g/mol 14

Mólsúlymeghatározás Gőznyomásozmometria l l l koncentrációkülönbség hőmérsékletkülönbség extrapolálás számszerinti mólsúly relatív 50 -20000 g/mol 15

Mólsúlymeghatározás Fényszórás, ultracentrifugálás l l l Tyndall effektus extrapolálás tömegszerinti mólsúly abszolút nagy l l kis méret (molekula) 70000/perc, 370000 g tömegszerinti mólsúly abszolút, kalibráció v szedimentációs sebesség v szedimentációs l egyensúly extrapoláció 16

Mólsúlymeghatározás Viszkozitás l növekvő viszkozitás relatív vagy specifikus viszkozitás l határviszkozitás l mólsúly l 17

Mólsúlymeghatározás Viszkozitás l l l Polimer: poli(vinil-ciklohexán) Oldószer: ciklohexán Hőmérséklet: 20 C Állandók: v k = 0, 000158 v = 0, 7 Határviszkozitás: 0. 131 Mólsúly: 14692 g/mol 18

Mólsúlymeghatározás GPC l l l gélpermeációs kromatográfia mólsúlyeloszlás univerzális kalibráció a „teljes” mólsúlytartomány technikai problémák 19

Mólsúlymeghatározás Mólsúlyeloszlás GPC segítségével meghatározott eloszlás. 20

Mólsúlymeghatározás Összefoglaló táblázat Módszer Átlag Jelleg c 0 Tartománya Fagyáspontcsökkenés Mn abszolút 30 Forráspontemelkedés Mn abszolút 30 Ozmózisnyomás Mn abszolút Gőznyomásozmometria Mn relatív -20 Fényszórás Mw abszolút igen Centrifuga, ülepedés MSD-Mw relatív nem Centrifuga, egyensúly Mw, Mz relatív igen a x 1000 g/mol Viszkozitás Mv relatív igen 25 - igen >15 0. 05 nagy 0. 1 -1000 21