WWW.KNIGI.KONFLIB.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 
<< HOME
Научная библиотека
CONTACTS

Pages:     || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 14 |

«Е.В. Черникова, А.А. Ефимова, В.В. Спиридонов, М.С. Аржаков, Е.А. Литманович, А.В. Ефимов, Т.А. Гроховская, Е.С. Гарина, В.Б. Голубев СПЕЦПРАКТИКУМ ПО ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИМ ...»

-- [ Страница 1 ] --

 

Московский государственный университет

имени М.В. Ломоносова

ХИМИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ

_

КАФЕДРА ВЫСОКОМОЛЕКУЛЯРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ

Е.В. Черникова, А.А. Ефимова, В.В. Спиридонов, М.С. Аржаков,

Е.А. Литманович, А.В. Ефимов, Т.А. Гроховская,

Е.С. Гарина, В.Б. Голубев

СПЕЦПРАКТИКУМ ПО ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИМ И

ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИМ МЕТОДАМ

ИССЛЕДОВАНИЯ ПОЛИМЕРОВ

Часть 1 (Теория) Москва 2013 г.

Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова Химический факультет кафедра высокомолекулярных соединений Е.В. Черникова, А.А. Ефимова, В.В. Спиридонов, М.С. Аржаков, Е.А. Литманович, А.В. Ефимов, Т.А. Гроховская, Е.С. Гарина, В.Б. Голубев  

СПЕЦПРАКТИКУМ ПО ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИМ И

ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИМ МЕТОДАМ ИССЛЕДОВАНИЯ

ПОЛИМЕРОВ

Часть (Теория)      Утверждено учебно-методической комиссией кафедры высокомолекулярных соединений       Под редакцией чл.-корр РАН, проф. В.П. Шибаева Москва 2013 г.

ПРЕДИСЛОВИЕ

Спецпрактикум по физико-химическим и структурно-механическим методам исследования полимеров, подготовленный коллективом сотрудников кафедры высокомолекулярных соединений химического факультета Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова, является теоретическим (часть I) и практическим (часть II) руководством к лабораторным занятиям студентов и аспирантов, специализирующихся в области физико-химии высокомолекулярных соединений.

Основной задачей практикума является ознакомление учащихся с теоретическими положениями, лежащими в основе хроматографических, спектроскопических и механических методов исследования полимеров, а также методов светорассеяния, электронного парамагнитного резонанса (ЭПР) и дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК).

Теоретический материал, изложенный в первой части спецпрактикума, содержит полную информацию необходимую для осмысленного экспериментального выполнения лабораторных работ, описание которых дано во второй части спецпрактикума.

Обе части спецпрактикума базируются на основных принципах преподавания общей дисциплины «Высокомолекулярные соединения», включающей теоретический курс и общий практикум, совместно охватывающих наиболее существенные разделы химии, физико-химии и физики полимеров, а также биологические аспекты, обусловленные макромолекулярным и цепочечным строением полимерных соединений.

Необходимость издания настоящего спецпрактикума диктуется более широким использованием разнообразных и новых методов исследования полимеров, которые не нашли своего отражения в общем практикуме по высокомолекулярным соединениям1.

Спецпрактикум создан на базе курсов лекций и методических разработок, подготовленных преподавателями кафедры высокомолекулярных соединений                                                              Практикум по высокомолекулярным соединениям, Учебное пособие (п/ред. В.А. Кабанова), изд-во «Химия», химического факультета МГУ, участвующих в чтении специальных курсов и проведении лабораторных работ по методам исследования полимеров.

Тематически спецпрактикум может быть разделен на четыре раздела. В первом разделе рассматриваются проблемы изучения и методы определения молекулярных характеристик полимеров – молекулярных масс, молекулярномассовых распределений и размеров макромолекул, с использованием методов гель-проникающей хроматографии и светорассеяния. Второй раздел посвящен применению спектроскопических методов для исследования полимеров (ИК- и УФ-спектроскопия). В третьем разделе разбираются вопросы, относящиеся к изучению фазовых и физических состояний полимерных тел, с использованием термомеханического метода и ДСК, а также ряд проблем, связанных с анализом их механических свойств. В последнем разделе практикума дано детальное описание применения метода ЭПР в химии полимеров, включая его использование для изучения механизма радикальных процессов полимеризации.

Теоретический материал и лабораторные работы практикума соответствуют новым образовательным стандартам программы по курсу «Высокомолекулярные соединения» для университетов страны и других высших учебных заведений химического профиля.

Теоретические главы написаны: раздел 1– Гариной Е.С., Черниковой Е.В., Литманович Е.А., раздел 2 – Спиридоновым В.В., Черниковой Е.В., раздел 3 – Аржаковым М.С., Ефимовым А.В., Гроховской Т.Е., Ефимовой А.А., раздел 4 – Голубевым В.Б., Черниковой Е.В.

Раздел 1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОЛЕКУЛЯРНО-МАССОВЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ПОЛИМЕРОВ

1.1. Гель-проникающая хроматография

1.2. Метод статического и динамического светорассеяния для изучения макромолекул в растворе

1.2.1. Введение

1.2.2. Рассеяние света малыми частицами

1.2.3. Рассеяние света большими частицами

1.2.4. Динамическое светорассеяние

Раздел 2. ИССЛЕДОВАНИЕ ПОЛИМЕРОВ МЕТОДАМИ МОЛЕКУЛЯРНОЙ

СПЕКТРОСКОПИИ

2.1. Введение

2.2. УФ- и видимая спектроскопия

2.3 Инфракрасная спектроскопия

2.4. Метод нарушенного полного внутреннего отражения



2.5. Особенности спектроскопии ориентированных полимеров

Раздел 3. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ПОЛИМЕРОВ

3.1. Введение

3.2. Термомеханический анализ

3.3. Методы исследования вязкоупругих свойств полимеров

3.4. Динамический механический анализ

3.5. Динамометрический метод исследования

3.5.1. Динамометрический анализ стеклообразных полимеров

3.5.2. Динамометрический анализ полимеров в высокоэластическом состоянии.... 3.5.3. Динамометрический анализ частично-кристаллических полимеров............... 3.6. Термические методы анализа полимеров

3.6.1. Введение

3.6.2. Стеклование полимеров

3.6.3. Плавление и кристаллизация полимеров

Раздел 4. ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДА ЭПР-СПЕКТОСКОПИИ В ХИМИИ ПОЛИМЕРОВ

4.1. Основные понятия

4.2. Принцип работы ЭПР-спектрометра, форма и ширина линии спектра ЭПР, сверхтонкая структура спектра ЭПР

4.3. Применение метода ЭПР при исследовании радикальной полимеризации..... РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА

ПРЕДМЕТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ

Раздел 1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОЛЕКУЛЯРНО-МАССОВЫХ

ХАРАКТЕРИСТИК ПОЛИМЕРОВ

В физической химии полимеров широко используются транспортные методы, основанные на изучении макроскопического переноса вещества в жидкой среде под действием внешней силы, такие как седиментация, диффузия, электрофорез, хроматография и др. В их основе лежит зависимость транспортной подвижности макромолекул от их молекулярной массы и формы, т.е.

конформации.

Практически все синтетические полимеры полидисперсны, поэтому их молекулярная масса – величина среднестатистическая и определяется типом молекулярно-массового распределения (ММР) и способом усреднения. Особенность транспортных методов заключается в том, что первичная информация получается в форме кривых распределения концентрации макромолекул по времени. Поскольку эти кривые представляют собой непосредственные преобразования функций ММР, транспортные методы очень удобны для определения молекулярных масс и коэффициентов полидисперсности полимеров.

В отличие от других транспортных методов, метод хроматографии объединяет в себе непрерывное фракционирование образца с анализом фракций.

Это гетерофазный процесс, в котором фракционирование основывается на различии в межфазном распределении веществ, движущихся вместе с растворителем (подвижная фаза) сквозь высокодисперсную среду неподвижной фазы. Хроматографические методы обычно классифицируют в соответствии с выбранным типом подвижной и неподвижной фаз: газовая хроматография объединяет методы, в которых подвижной фазой служит газ, а жидкостная – жидкость. В соответствии с механизмом разделения выделяют ионообменную, адсорбционную, осадительную, распределительную и эксклюзионную хроматографию.

Эксклюзионная (ситовая) хроматография основана на различной способности молекул разного размера проникать в поры неионогенного геля, который служит неподвижной фазой. Различают гель-проникающую хроматографию (элюент – органический растворитель) и гель-фильтрацию (элюент – вода). В качестве неподвижной фазы используют макропористые неорганические (силикагели и макропористые стекла, модифицированные кремнийорганическими радикалами для гидрофобных полимеров, гидрофильными группами для гидрофильных полимеров и полисахаридами для биополимеров) и полимерные сорбенты (сшитые полимеры; наиболее распространены стирол–дивинилбензольные для синтетических полимеров, сефадексы – декстраны с поперечными сшивками и полиакриламидные гели для биополимеров). В гель-проникающей хроматографии различные типы полимеров требуют использования разных специфических растворителей. Некоторые примеры систем полимер – растворитель, используемых для ГПХ, представлены в таблице 1.1.

Таблица 1.1. Растворители, используемые для ГПХ.

Трихлорбензол этанол Хроматографическая система (колонка) включает твердую неподвижную фазу (пористый сорбент: объем растворителя в порах – Vs, объем матрицы сорбента – V0); жидкую подвижную фазу (растворитель в каналах между частицами сорбента: объем растворителя в каналах – Vm) и раствор полимера.

Когда раствор полимера вводится внутрь колонки с пористым сорбентом, в системе протекает ряд последовательных процессов (актов сорбции – десорбции), в которых участвуют макромолекулы: случайные перемещения в каналах подвижной фазы и перенос к границе раздела фаз (медленная стадия); сорбция во внешнюю часть пор – внешнедиффузионная стадия; случайные перемещения в порах – внутридиффузионная стадия и десорбция из пор в каналы – отвод от границы раздела фаз (быстрая стадия). Непременное условие ГПХ – полное отсутствие АДСОРБЦИИ.

Рис. 1.1. Схематичное строение хроматографической системы, отражающее распределение малых и больших макромолекул полимера в порах сшитого геля (сорбента) при протекании раствора полимера через колонку.

Для объяснения сложных явлений, происходящих в хроматографической колонке, и объяснения механизма разделения макромолекул принято использовать модель «пространственного запрета».

В статических условиях процессы сорбции происходили бы до тех пор, пока не установилось бы концентрационное равновесие. Но при постоянном потоке растворителя макромолекулы движутся вдоль колонки и будут проникать в поры лишь тогда, когда их концентрация снаружи окажется больше, чем в порах. Когда зона растворенного вещества покидает данный участок сорбента, концентрация диффундируют в поток подвижной фазы. Этот процесс повторяется циклически по всей длине колонки. Соотношение между размером клубка макромолекулы и размером поры определяет кинетику сорбции – десорбции: в полидисперсном образце есть доля небольших по размерам макромолекул, которые легко проникают во все поры, существует доля крупных макромолекул, способных проникать в часть пор, а также присутствуют макромолекулы, не проникающие в поры вообще, т.е. являющиеся «запретными» для пор данного размера.



Pages:     || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 14 |
 



Похожие работы:

«М Е ТОД Ы КОМПЬЮТЕРНОЙ ДИАГНОСТИКИ В БИОЛОГИИ И МЕДИЦИНЕ – 2013 Материалы ежегодной Всероссийской научной школы-семинара 6–8 ноября 2013 года Саратов Под редакцией профессора Д. А. Усанова Саратов Издательство Саратовского университета 2013 УДК [004:57:616-07](082) ББК 32.97я43+53.4я43+28.707я43 М54 Методы компьютерной диагностики в биологии и медици М54 не – 2013 : материалы ежегодной Всероссийской научной школысеминара / под ред. проф. Д. А. Усанова. – Саратов : Изд-во Сарат. ун-та, 2013. –...»

«Кафедра математического анализа МЕТРИЧЕСКИЕ И ЛИНЕЙНЫЕ НОРМИРОВАННЫЕ ПРОСТРАНСТВА Задачи к лабораторным занятиям по курсу Функциональный анализ и интегральные уравнения КАЗАНЬ – 1998 Печатается по решению Редакционно-издательского совета механико-математического факультета Казанского государственного университета Составитель С. Р. Насыров Настоящее пособие предназначено для практических занятий студентов, обучающихся по специальности Математикаи направлению Математика. В связи с тем, что в...»

«Лекция №8: Экологическая политика. Правовые, экономические и организационные механизмы обеспечения экологической безопасности. Почтовый ящик курса: ecopro2014@mail.ru пароль: 2014ecopro Рекомендуемые источники информации по теме Экологическая политика • Сайт Министерства природных ресурсов и Экологии РФ. Система добровольной сертификации Зеленые стандарты. http://www.mnr.gov.ru/greenstandarts/detail.php?ID=11185&print=Y • ИНФОРМАЦИОННЫЙ САЙТ ПО СИСТЕМАМ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО МЕНЕДЖМЕНТА....»

«ПРОГРАММНО-ЦЕЛЕВОЕ ПЛАНИРОВАНИЕ И УПРАВЛЕНИЕ СОЗДАНИЕМ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОГО ЗАДЕЛА ДЛЯ ПЕРСПЕКТИВНОГО И НЕТРАДИЦИОННОГО ВООРУЖЕНИЯ Москва 2007 УДК 355/359 ББК 68.5/7 Б912 Рецензенты – доктор технических наук профессор И.Ю.ЗОЛОТОВ, доктор технических наук профессор В.И.ЦЫМБАЛ Буренок В.М., Ивлев. А.А., Корчак В.Ю. Программно-целевое планирование и управление созданием Б912 научно-технического задела для перспективного и нетрадиционного вооружения. – М.: Издательский дом Граница, 2007. – 408 с.,...»

«Православие и наука Тула 2003 nadisa.org ББК 86.372+72 УДК 271.2:001 М 29 М 29 Мартынов О. В. Православие и наука, Тула, 2003 г. с. Отказавшись от общепринятой методологии научного творчества, основанной на принципах замкнутости и однородности Вселенной, и используя целый ряд достоверных физических знаний об окружающем мире в сопоставлении их с указаниями из святых книг Православия, автор на основе цикла экспериментальных работ определяет природу гравитации, как процесс реализации действия...»

«Оценка механизмов подачи жалоб в тюрьмах стран Центральной и Восточной Европы и бывшего Советского Союза Венгерский Хельсинкский Kомитет 2010 Авторы: Дэвид Виг, научный сотрудник, Национальный институт криминологии, Венгрия (глава 1) Нора Новосадек, юрист, Венгерский Хельсинкский Kомитет (главы 2 и 4) Балаж Тот, координатор программ, Венгерский Хельсинкский Kомитет (глава 3) Жофия Молдова, юрист, Венгерский Хельсинкский Kомитет (главы 4 и 5) Редактор: Андраш Кадар, сопредседатель Венгерского...»

«Инфекционные заболевания Н. Павлова 2 Книга Н. Павлова. Инфекционные заболевания скачана с jokibook.ru заходите, у нас всегда много свежих книг! 3 Книга Н. Павлова. Инфекционные заболевания скачана с jokibook.ru заходите, у нас всегда много свежих книг! Н. В. Павлова Инфекционные заболевания 4 Книга Н. Павлова. Инфекционные заболевания скачана с jokibook.ru заходите, у нас всегда много свежих книг! 1. Эшерихиозы Эшерихиозы – острые инфекционные заболевания преимущественно детей раннего...»

«ПЕНСИОННАЯ СИСТЕМА: МОДЕЛЬ ДЛЯ РОССИИ И ЗАРУБЕЖНЫЙ ОПЫТ Москва 2003 УДК 364.35 (470 + 100 – 87) ББК 65.272 П 25 Редакционная коллегия серии Независимый экономический анализ: Проф. д.э.н. Л.И. Якобсон, д.э.н. Л.И. Полищук, к.э.н. В.Б. Беневоленский В первой части книги описана разработанная сотрудниками автономной некоммерческой организации Независимый актуарный информационно-аналитический центр (АНО НААЦ) модель пенсионной системы России. Модель является базовым элементом актуарной экспертизы...»

«СОДЕРЖАНИЕ ВВЕДЕНИЕ.. ГЛАВА 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ИННОВАТИКИ. 1.1.Сущность и роль инноваций в социально-экономическом развитии.. 1.2 Механизм появления инноваций в сценариях социаль-экономического развития.. 1.3.Классификация инноваций. 1.4.Формирование теории инноваций. 1.5.Закономерности развития инновационных процессов. ГЛАВА 2. СУБЪЕКТЫ ИННОВАЦИОННОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ. 2.1.Общие положения о субъектах инновационной деятельности.. 2.2.Управление инновационно-активной организацией. 2.3.Анализ...»

«Рабочая программа составлена на основании паспорта научной специальности 05.02.07 – Технология и оборудование механической и физико-технической обработки соответствии с Программой - минимумом кандидатского экзамена по этой специальности, утвержденной приказом Министерства образования и науки РФ от 08.10.2007г. № 274, и учебным планом АлтГТУ по основной образовательной программе аспирантской подготовки. 1. Цели и задачи дисциплины, ее место в системе подготовки аспиранта, требования к уровню...»






 
© 2013 www.knigi.konflib.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.