Термодинамика растворения полимеров.

Растворы полимеров представляют собой гомогенные термодинамически устойчивые системы. Процесс растворения полимеров происходит с уменьшением изобарно-изотермического потенциала (ΔG): ΔG=ΔH-TΔS,

где ΔS- энтропия;

ΔH – энтальпия.

Для того, чтобы произошло самопроизвольное растворение, ΔG должен быть отрицательным (ΔG<0). Это возможно в следующих случаях:

1. ΔH<0 и ΔS>0, т.е. растворение сопровождается выделением тепла и возрастанием энтропии, что происходит при растворении жесткоцепных полимеров (например, растворение полиметилметакрилата).

2. ΔH<0 и ΔS<0, но при условии | ΔH |> |T ^.ΔS|, т.е. растворение происходит самопроизвольно, реакция экзотермическая (с выделением тепла), и сопровождается с уменьшением энтропии, что наблюдается при растворении полярных полимеров в полярных растворителях (например, растворение полиакриловой кислоты, поливинилового спирта, полиакриламида в воде.

3. ΔH >0 и ΔS>0, но при условии | ΔH | < |T ^.ΔS|, т.е. растворение является эндотермическим (с поглощением тепла) и сопровождается увеличением энтропии, что соответствует самопроизвольному растворению гибкоцепных малополярных полимеров в неполярных жидкостях (например, растворение полибутадиена, полиизопрена в бензоле).

4. ΔH = 0 и ΔS>0, т.е. растворение атермическое, сопровождается увеличением энтропии раствора, что наблюдается при растворении, например, поливинилацетата в этилацетате, полиизобутилена в изооктане.

Растворением называется самопроизвольный процесс образования термодинамически устойчивой гомогенной системы.