Question

高分子在水中溶解的特点是什么

Answer 1

指高聚物溶解在溶剂中形成的溶液.在高分子科学发展的早期,由于溶液中高分子的尺寸大小与胶体粒子的大小相似,因此高分子溶液曾一度被错误地认为是一种胶体溶液,后来很多实验证明高分子溶液是处在热力学平衡状态的真溶液,而且是能用热力学函数来描述的分子分散的稳定体系.研究高分子稀溶液的性质可以得到高分子的分子量与分子量分布、高分子在溶液中的形态和尺寸大小以及高分子与溶剂分子间相互作用等重要参数.高分子的极稀溶液的减阻作用在流体力学方面得到实际应用.高分子浓溶液在合成纤维生产中的溶液纺丝、干法纺丝,片基生产中的溶液铸膜,塑料的增塑等都有密切的关系.这方面的研究侧重在高分子溶液的流变性能与成型工艺的关系.高分子溶液的混合热、混合熵和混合自由能等热力学性质的研究和高分子在溶液中的迁移性质（包括高分子溶液的沉降、扩散和粘度）的研究都是高分子溶液基础研究的重要方面.
高聚物的溶解过程 高聚物的溶解比小分子化合物慢得多.溶解过程分为两个阶段：①高聚物的溶胀,由于非晶高聚物的分子链段的堆砌比较松散,分子间的作用力又弱,溶剂分子比较容易渗入非晶高聚物内部,使高聚物体积膨胀；而非极性的结晶高聚物的晶区分子链堆砌紧密,溶剂分子不易渗入,只有将温度升高到结晶的熔点附近,才能使结晶转变为非晶态,溶解过程得以进行.在室温下,极性的结晶高聚物能溶解在极性溶剂中.②高分子分散,即以分子形式分散到溶剂中去形成均匀的高分子溶液.交联高聚物只能溶胀,不能溶解,溶胀度随交联度的增加而减小.
高分子溶液（特别是那些溶剂的溶解能力较差的溶液）在降低温度时往往会发生相分离,分成两相,一相是浓相；另一相为稀相.浓相的粘度较大但仍能流动；稀相比分级前的浓度更低.往高分子溶液中滴加沉淀剂也能产生相分离,高分子的相分离有分子量依赖性,因而可以用逐步沉淀法来对高聚物进行分子量的分级.
高分子在溶剂中溶解度的判定 在一定程度上仍可用极性相近原则来判定高分子的溶解度,即极性大的高聚物溶于极性大的溶剂,反之亦然.更精确一点的方法是通过比较高聚物和溶剂的溶度参数 δ,溶度参数δ 的定义是内聚能密度的平方根,它是物质凝聚态分子间相互作用能的一种量度.当高聚物和溶剂的溶度参数的差值Δδ 较大时(Δδ＝|δp－δS|,δp为高聚物的溶度参数,δS为溶剂的溶度参数),高分子就不易溶于溶剂中；如果高聚物与溶剂的溶度参数极为接近,则高分子容易溶于溶剂中.粗略地从目前实验得到的数据来看,对非极性溶剂来说,可以发生溶解的最大允许的Δδ 值约为±0.8,对极性溶剂来说约为±3.4.由于分子间的相互作用和溶解过程比较复杂,因此用溶度参数来判定溶解性能仍有例外情况（见高聚物内聚能密度）.