【摘要】:表5-8 部分高分子的K和α值从表5-8中数据可知,K值受溶剂的影响较大;另外,α值与吸附态密切相关,其对应关系如下。0<α<0.5,吸附分子的状态介于上述两种状态之间,饱和吸附量与相对分子质量有关,此时qm=KMα。综上所述,高分子溶液的吸附非常复杂,需要针对具体体系进行研究。
由于高分子溶质具有体积较大、形状多变等特性,高分子溶液中的吸附有其独特性,主要表现在以下几个方面。
(1)良好溶剂中高分子充分溶解施展,呈现带状;而不良溶剂中高分子卷曲成团形,如图5-26所示。
图5-26 高分子形状与溶剂种类的关系
(2)高分子的链段较长,在迁移至固体表面的吸附过程中会改变其形状,并形成多点吸附(见图5-27),且不易脱附。
图5-27 高分子在固体表面吸附状态示意图
(3)由于高分子体积大,移动缓慢,向固体内孔扩散时所受的阻力较大,达到吸附平衡所需的时间较长。
这些特点使得在高分子溶液的吸附等温线方程和影响吸附的因素都与小分子的吸附有不同之处。设高分子的平均相对分子质量为M,饱和吸附量为qm(g/g),则两者之间有如下关系:
qm=KMα (5-29)(www.daowen.com)
式中,K是与溶剂有关的常数;α是与平均相对分子质量有关的因子,一般为0~0.5。表5-8列出了部分高分子的K和α值。
表5-8 部分高分子的K和α值
从表5-8中数据可知,K值受溶剂的影响较大;另外,α值与吸附态密切相关,其对应关系如下。
(1)α=0,吸附分子平躺在固体表面,呈现水平型(见图5-27(b)),饱和吸附量与相对分子质量无关,此时qm=K。
(2)α=1,吸附分子垂直于固体表面,近似点接触(见图5-27(a)),饱和吸附量与相对分子质量成正比,此时qm=KM。
(3)0<α<0.5,吸附分子的状态介于上述两种状态之间(见图5-27(c)),饱和吸附量与相对分子质量有关,此时qm=KMα。
综上所述,高分子溶液的吸附非常复杂,需要针对具体体系进行研究。
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