Полимерлердің концентрлі ерітінділерінің қасиеттерін түсіндіріңіз.

Концентрлі ерітінді деп еріген заттың молекулалары бір-бірімен байланыса алатын ерітіндіні айтады. Мұндай молекулааралық байланыстың нәтижесінде полимер ерітіндісінің тұтқырлығы таза еріткіштің тұтқырлығынан біршама жоғары болады. Ферридің анықтамасы бойынша концентрлі ерітінді деп салыстырмалы тұтқырлығы кем дегенде 100-ге жететін ерітіндіні айтады. Концентрлі полимердің төиенгі шегі ұзын қатты тізбектер үшін пайыздың оннан бір бөлігіне, ал иілгіш тізбек үшін 10%-ға дейін жетуі мүмкін. Сұйытылған және концентрлі ерітінділер тек оның концентрациясымен сипатталмайды. Мұнда макромолекуланың мөлшері, молекулааралық берік байланыс жасай алатынтоптардың болуы, полимер мен еріткіштің бір-бірімен ерекше байланыса алуы, алынатын жүйенің релаксациялық қасиеттері және т.б. факторлар да әсер етеді. Полимерлердің молекулалық массасы өскен сайын ерітіндінің тұтқырлығы артады да, концентрлі деп есептеуге болатын шек төмендейді. Полимер ерітіндісінің концентрациясы артқанда оның тұтқырлығы күрт өсіп, құрамындағы еріткіштің мөлшері азайғанда полимердің өз тұтқырлығына жақындайды. Еріткіш табиғатының да маңызхы зор. Оның әсері молекула тізбегінің қатаңдығына тура байланысты. Ерітіндідегі полимердің үлесі артқан сайын, үлкен молекулалардың арасындағы қашықтық кемиді, олардың ретсіз қозғалысының нәтижесінде бір-бірімен соқтығысу мүмкіндігі артып, ассоциацияланады. Осының арқасында қарапайым молекуладан ірі құрылымдар түзіп, молекулааралық торлар пайда болады. Полимерлер ерітіндісінің концентрациясының артуының салдарынан макромолекулалардың бір-бірімен байланысы күшейіп,олардың қозғалысы қиындайды. Концентрлі ерітінділер Ньютон және Пуазейль заңдарына бағынбайды. Ньютон заңынан ауытқу жылжу кернеуі өскен сайын тұтқырлықтың кемуінен болады, былайша айтқанда кернеу мен жылдамдық градиентінің арасында тура пропорциялық байланыс сақталмайды. Мұндай ерітінділер үшін lgη менlgMарасындағы байланыс сынық сызық арқылы көрсетіледі. Пуазейл заңына бағынбайды капиллярдың ішінен өтетін концентрлі ерітіндінің мөлшері сырттан берілген қысымға пропорционал емес, одан тезірек артып отырады. Мұндай аномальді құбылыс концентрлі ерітіндіде пайда болатын торлы құрылымдардың сұйықтықтың қозғалысына кедергі жасауынан болады. Қысым мен кернеу артқан сайын мұндай торлы құрылымдар біртіндеп бұзылып, сұйықтың тұтқырлығы кемиді де, сұйықтың түтіктен өту жылдамдығы төмендейді. Сонымен қатар, макромолекулалар сұйықтың ағу бағытына қарай бұрылып, қозғалу кедергісін азайтады. Сұйықтың ағуына келтіретін қосалқы кедергіден не басқа себептерден туатын қосымша тұтқырлық құрылымдық тұтқырлық д.а. Ссонда концентрлі ерітіндінің тұтқырлығы ламинар ағысынан туатын Ньютон және Пуазейль заңдарына бағынатын нормаль тұтқырлық және құрылымдық тұтқырлықтың қосындысынан тұрады, яғни . Соңғы қосынды негізінен температураның төмендеуіне,не концентрациясының өсуіне байланысты пайда болады. Бұл кезде қыздырудың не сұйылтудың нәтижесінде үлкен молекулалардың жылдамдығының артуынан жартылай немесе толығымен бұзылған құрылымдар қайта пайда бола бастайды. Құрылымдардың түзілуі және жойылуы үшін біршама уақыт керек. Ерітіндіні дайындай салып өлшенген тұтқырлық құрылым пайда болғандағы мәнінен аз. Полимер ерітіндісінен қыздырғандағы алынған тұтқырлық, оны тез салқындатқан кездегі мәнінен кем. Мұны гистерезис құбылысы д.а. Онша берік емес ішкі құрылымдарды механикалық жолмен (қозғау, қатты араластыру және т. б.) де бұзуға болады. Сыртқы әсерлерді тоқтатқан соң полимердің табиғатына, ерітіндінің концентрациясына, қоспаның болу-болмауына байланысты жүйенің құрылымы мен тұтқырлығы біршама уақыттан кейін өзінің бастапқы қалпына келеді. Бұл құбылыс тиксотропия д. а.