Kölcsönhatás, oldatok, mólsúlymeghatározás Vázlat

Az előadások a következő témára: "Kölcsönhatás, oldatok, mólsúlymeghatározás Vázlat"— Előadás másolata:

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

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

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

4 Oldhatósági paraméter Oldószerek
(J1/2/cm3/2) n-hexán 14,92 ciklohexán 16,76 benzol 18,71 toluol 18,20 kloroform 19,01 széntetraklorid 17,58 víz 47,43 metanol 29,65 etanol 25,97 ecetsav 25,76 etilacetát 18,60 Oldószer  (J1/2/cm3/2) aceton 20,45 ciklohexanon 20,24 etiléter 15,13 dioxán 20,45 tetrahidrofurán 20,24 piridin 21,88 dimetil-formamid 24,74 acetonitril 24,33 nitrobenzol 20,45 perfluorhexán 11,45 dimetil-szulfoxid 27,40

5 Kölcsönhatások Oldhatósági paraméter
Párolgáshő Duzzadás Viszkozitás Csoportjárulék – Small

6 Oldhatósági paraméter Csoportjárulékok
(J1/2cm3/2/mol) -CH3 437,5 -CH ,9 >CH ,2 >C< 190,1 CH2= 388,5 -CH= 226,9 >C= 38,8 CHC- 582,7 -CC- 453,9 Csoport Járulék (J1/2cm3/2/mol) 1502,7 1345,3 konjugált 40,9-61,3 -H 163,6-204,5 -O ,1 >CO 562,2 -COO ,8 -CN 838,2 -Cl 552,0

7 Oldhatósági paraméter Számítás
Izoprén M = 68,  = 0,92 g/cm3 1 db -CH3 437,5 2 db -CH ,8 1 db -CH= 226,9 1 db >C= ,8 Fi 1247,0 Polisztirol M = 104  = 1,05 g/cm3 -CH ,9 -CH- 57,3 C6H ,7 Fi 1247,0

8 Oldhatósági paraméter Polimerek
Polimer Oldhatósági paraméter (J1/2/cm3/2) 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 ,81

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

10 Oldódás Rácsmodell oldószer elegy polimer oldat

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

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

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

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

15 Mólsúlymeghatározás Gőznyomásozmometria
koncentrációkülönbség hőmérsékletkülönbség extrapolálás számszerinti mólsúly relatív g/mol

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

17 Mólsúlymeghatározás Viszkozitás
növekvő viszkozitás relatív vagy specifikus viszkozitás határviszkozitás mólsúly

18 Mólsúlymeghatározás Viszkozitás
Polimer: poli(vinil-ciklohexán) Oldószer: ciklohexán Hőmérséklet: 20 C Állandók: k = 0,000158  = 0,7 Határviszkozitás: 0.131 Mólsúly: g/mol

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

20 Mólsúlymeghatározás Mólsúlyeloszlás
GPC segítségével meg-határozott eloszlás.

21 Mólsúlymeghatározás Összefoglaló táblázat
Módszer Átlag Jelleg c0 Tartománya Fagyáspontcsökkenés Mn abszolút igen Forráspontemelkedés Mn abszolút igen Ozmózisnyomás Mn abszolút igen >15 Gőznyomásozmometria Mn relatív igen Fényszórás Mw abszolút igen nagy Centrifuga, ülepedés MSD-Mw relatív nem Centrifuga, egyensúly Mw, Mz relatív igen Viszkozitás Mv relatív igen GPC eloszlás relatív nem minden a x1000 g/mol