Chuong 7 - Hop Chat Cao Phan Tu

ĐẶC ĐIỂM CÁC HỢP CHẤT CAO PHÂN TỬ – Phân tử bao gồm hàng trăm, hàng ngàn nguyên tử – Phân tử có chiều dài lớn hơn 10 lần cỡ hạt keo. M ≈ 10-6 g/mol – Lực liên kết phân tử ≥ lực liên kết nguyên tử (do đó không bay hơi) – Dùng lực cơ học cắt nhỏ phân tử sẽ tạo ra chất mới – Tồn tại 3 trạng thái vật lý: Thuỷ tinh

Đàn hồi

(To thuỷ tinh)

Lỏng nhớt

(To chảy lỏng)

PHÂN LOẠI CÁC HỢP CHẤT CAO PHÂN TỬ • Cao phân tử mạch carbon chỉ chứa C, H: – Mạch bão hoà (polyethylen) – Mạch chưa bão hoà (polybutadien) – Mạch có vòng thơm (polystyren)

• Cao phân tử mạch có nhiều nguyên tố O, N, S, Si… (polymeether, polyethylenimin, polytetrathioethylen) Điển hình là protid trong cơ thể sống: – Loại dạng sợi (a/b hàng ngàn): Keratin, gelatin – Loại dạng cầu (a/b ~ 3, 10) như albumin, hemoglobulin, pepcin

• Một số cao phân tử vô cơ như silicon

ĐẶC ĐIỂM CỦA QUÁ TRÌNH HOÀ TAN CAO PHÂN TỬ • Là quá trình tự diễn biến tạo hệ đồng thể

bền vững nhiệt động học • Quá trình hoà tan CPT xảy ra nhiều giai đoạn: – GĐ1: trương nở CPT nhờ sự solvat hoá. Thể tích toàn hệ co ngót do các PT dung môi sắp xếp có trật tự trong lớp solvat – GĐ2: CPT trương nở mạnh nhờ sự khuếch tán 1chiều của dung môi vào pha CPT – GĐ3: hoà tan CPT tạo dung dịch CPT

ĐẶC ĐIỂM CỦA QUÁ TRÌNH HOÀ TAN CAO PHÂN TỬ

• Loại CPT có liên kết cầu nối quá trình hoà tan dừng ở GĐ2 (CPT trương nở hữu hạn) • Loại CPT không có liên kết cầu nối hoà tan đến GĐ3 (CPT trương nở vô hạn) • Quá trình hoà tan tạo dung dịch CPT đạt đến cân bằng rất chậm so với quá trình hoà tan PT nhỏ tạo dung dịch thật.

ĐẶC ĐIỂM QUÁ TRÌNH CHUYỂN THỂ SOL-GEL CỦA DUNG DỊCH CPT • Quá trình chuyển từ thể lỏng (thể sol) các PT được tự do trong dung môi chuyển sang thể liên kết tạo mạng lưới CPT, giam giữ dung môi trong mạng lưới, toàn hệ trở nên cố định được hình dạng như vật thể rắn đông đặc (thể gel) • Sự bất đối xứng của PT tạo điều kiện liên kết mạng lưới tạo gel • Nồng độ CPT cần đủ lớn, To đủ thấp để có thể tạo gel

ĐẶC ĐIỂM QUÁ TRÌNH CHUYỂN THỂ SOL-GEL CỦA DUNG DỊCH CPT (2) • Nồng độ CPT càng cao, trọng lượng CPT càng lớn, dung dịch càng dễ tạo gel • Chất điện ly ảnh hưởng đến quá trình tạo gel (gluten 5% tạo gel trong 50’, có mặt SO4-2 tạo gel trong 25’, có mặt CNS- không tạo gel) • Gel mềm được tạo từ các CPT dài, linh động như gelatin, agar, thể tích biến đổi nhiều khi sấy hoặc khi trương nở • Gel rắn được tạo từ các hạt keo thường không phải là CPT như silcagel (SiO2)n