ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Полярные и неполярные молекулы из "Технология органических покрытий том1 " Показателем величины сил побочных валентностей является дипольный момент, так как он связан с величиной электрических зарядов и расстоянием между ними. Величины дипольных моментов, приведенные в табл. 1 в единицах Дебая (10 электростатических единиц), представляют собой сумму электрических зарядов, умноженную на расстояние между ними. Из табл. 1 можно видеть, что неполярные молекулы имеют симметричную структуру и их дипольный момент равен нулю. Полярные молекулы имеют несимметричную структуру, и их дипольный момент в приведенных примерах изменяется от 0,37 до 2,71. [c.23] Следует помнить, что дипольный момент возникает только тогда, когда центры положительного и отрицательного зарядов не совпадают. Величина дипольного момента, помимо асимметричности расположения зарядов, характеризуется также и величиной этих зарядов, вследствие чего асимметрия структуры является не единственным критерием величины сил побочных валентностей. [c.23] Это положение будет в дальнейшем пояснено (см. схему 3, стр. 24). [c.23] При составлении рецептур лакокрасочных материалов необходимо ясно представлять себе свойства полярных и неполярных молекул. Степень полярности молекул термопластичных материалов является показателем величины сил притяжения между молекулами и, следовательно, характеризует прочность их пленок. [c.23] Растворимость лакокрасочных материалов также связана с их относительной полярностью. Как правило, неполярные материалы растворяются в неполярных растворителях, а полярные материалы— в полярных. Способность лакокрасочных материалов смешиваться с образованием гомогенных смесей также связана с их относительной полярностью. Однако выше было указано, что прочность пленки, растворимость и совместимость пленкообразова-теля зависят главным образом от степени его полимеризации или молекулярного веса. На схеме 3 показано влияние относительной полярности вещества на его растворимость и когезию. [c.24] Из четырех низкомолекулярных веществ, приведенных на схеме За, этан является неполярным веществом, а этиловый спирт, уксусная кислота и щавелевая кислота представляют собой вещества полярные. Этан — простейший углеводород, который растворяется в других углеводородах, но он не растворим в воде. Этиловый спирт совмещается со многими углеводородами и с водой. Уксусная и щавелевая кислоты практически не растворимы в углеводородах, но растворимы в воде. Углеводороды представляют собой неполярные вещества, а вода обладает высокой полярностью. [c.24] Поэтому различную растворимость веществ схемы За, начиная от неполярного этана и кончая высокополярной щавелевой кислотой, можно объяснить их различной полярностью. [c.25] Показателем влияния увеличения полярности на когезию молекул является агрегатное состояние этих четырех веществ. Несмотря на то, что в каждом из них имеется по два углеродных атома, их агрегатное состояние изменяется от газообразного до твердого. Силы побочных валентностей, действующие между молекулами неполярного этана, настолько малы по сравнению с их кинегической энергией, что молекулы могут свободно передвигаться. Это типично для газообразного состояния. При замещении одного атома водорода в этане гидроксильной группой образуется этиловый спирт. Гидроксильная группа высокополярна, а молекула этилового спирта несимметрична, вследствие чего силы побочных валентностей, действующие между молекулами спирта, очень велики. Эти силы, однако, не так велики, как силы главных валентностей, но величина их достаточна для удержания молекул вместе. Такое положение характерно для жидкого состояния. [c.25] Уксусная кислота является веществом, более полярным, чем этиловый спирт, так как карбоксильная группа полярнее гидроксильной. Это подтверждается температурами кипения этих веществ этиловый спирт кипит при 78,4°, а более сильно ассоциированная уксусная кислота — при 118,1°. В щавелевой кислоте, в состав которой входят две карбоксильные группы, силы ассоциации уже настолько велики, что эта кислота представляет собой твердое вещество с т. пл. 187°. [c.25] На схеме 36 изображены структурные звенья четырех полимеров полиэтилена, полихлорвинила, поливинилацетата и поливинилового спирта. Звено полиэтилена симметрично, и поэтому он неполярен. Звенья других полимеров несимметричны. Если асимметрия структуры являлась бы единственным критерием полярности, то поливинилацетат был бы наиболее полярным. Величина электрического заряда гидроксильной группы больше, чем ацетильной, и поэтому поливиниловый спирт является наиболее полярным из веществ, приведенных в группе б. На основании рассуждений, приведенных для веществ группы а, можно предсказать, что полиэтилен растворяется в углеводородах, а поливиниловый спирт — в воде. Два остальных полимера растворяются в растворителях с промежуточной полярностью, как например кетонах и эфирах. Так как выпускаемые промышленностью полимеры обычно имеют высокие молекулярные веса, то их растворимость ниже вышеуказанной. [c.25] Вернуться к основной статье