САНКТ-ПЕТЕРБУРГ

Мы приглашаем вас насладиться красками природы, посетив галерею фотографий.

Реклама

комплексные поставки лакокрасочных материалов

лаки, краски, эмали, грунтовки, шпатлевки

Многие макромолекулярные соединения лучше растворя­ются в смесях растворителей, чем в соответствующих чистых растворителях [20]. Так, поливинилхлорид нерастворим ни в ацетоне, ни в дисульфиде углерода, но растворяется в их смеси. Известны и противоположные эффекты. Например, полиакри лонитрил растворяется как в малодинитриле, так и в Ν,Ν-ди метилформамиде, но не в их смеси [20]. При комнатной темпе­ратуре мыла не растворяются ни в этиленгликоле, ни в угле­водородах, но растворяются в смеси этих веществ, в которой этиленгликоль сольватирует ионный центр молекулы, а угле­водород неполярную цепь жирной кислоты ,[128].

Предпринималось несколько попыток создать модели, удов­летворительно описывающие избирательную сольватацию ионов и нейтральных молекул на количественном уровне [120, 257— 261]. Одна из них, названная теорией конкурентной предпочти­тельной сольватации (COPS-теория; от английского competi­tive preferential solvation theory), успешно применялась для описания многих физико-химических свойств веществ в смесях растворителей [258].

2.5. Мицеллярная сольватация (солюбилизация)*

В растворах больших катионов и анионов с длинными неразвет вленными углеводородными цепями, например СН₃(СН₂)_П· •С0₂^еМ®, СН₃— (СН₂) η—S03^eM® или СНз(СН₂)„Ы(СНз)₃^вХ^е (л>7),_ создаются специфические условия. Такие соединения называют амфифильными, подразумевая, что в их молекулах

имеются как полярные, так и неполярные группировки. В раз­бавленных водных растворах соли таких больших органических ионов часто образуют ассоциаты. Ассоциаты указанного типа, обладающие упорядоченным строением, вместе с ионами, лока­лизующимися на их периферии за счет сил электростатического притяжения, называют мицеллами**. На рис. 2.12 схематично изображен процесс образования сферической мицеллы из амфи фильных анионов.

Гидрофобные группировки ассоциированных молекул обра­зуют ядро мицеллы, а ионизированные группы располагаются на границе раздела мицеллы с водой и контактируют с молеку­лами воды. В воде такие мицеллы обычно имеют средний ради­ус 2—4 нм и состоят из 50—100 мономерных молекул [132]. Их форма обычно близка к сферической или эллипсоидной. В неводных неполярных растворителях мицеллы обычно имеют обратную структуру, т. е. ионные группы образуют ядро мицел­лы, и углеводородные цепи ионов контактируют с неполярным растворителем [132].

В очень разбавленных растворах амфифильные ионы ведут себя как обычные сильные электролиты, но если их концентра­ция превышает так называемую критическую концентрацию мицеллообразования (ккм), обычно равную 10~⁴—10~² моль· •л^-1, то образуются сферические ассоциаты. Принято считать, что движущей силой образования мицелл являются три типа межмолекулярных взаимодействий: гидрофобное отталкивание между углеводородными цепями и водным окружением (см. разд. 2.2.7), отталкивание одноименно заряженных ионных групп тг~~вандерваальсово притяжение между алкильными це­пями (обычно неразветвленными цепями, содержащими от 8 до 18 атомов углерода).