idvazba: 29138
šablona: stranka_submenu
čas: 28.3.2024 10:37:52
verze: 5378
uzivatel:
remoteAPIs: http://147.33.74.135/rest/katalog/publikace
branch: trunk
Server: 147.33.89.150
Obnovit | RAW
idvazba: 29138
---Nová url--- (newurl_...)
domena: 'vydavatelstvi.vscht.cz'
jazyk: 'cs'
url: '/katalog/publikace'
iduzel: 22937
path: 1/17949/17966/17969/22930/22937
CMS: Odkaz na newurlCMS
branch: trunk
Obnovit | RAW
Číst online
Export citace
|
Fyzikální chemie makromolekulárních a koloidních soustav
|
* Ceny jsou uvedeny včetně DPH a jsou platné k 25. 1. 2022. Doprava zboží na území České republiky je zajišťována prostřednictvím společnosti PPL. Zásilky do zahraničí jsou odesílány prostřednictvím PPL jako dobírka.
Anotace
Tato skripta jsou určena poluchačům fyzikálně-chemické specializace na VŠCHT Praha jako učební text ke stejnojmenným přednáškám. Mohou být užitečným studijním materiálem i pro studenty, případně doktorandy jiných oborů, do jejichž studijních plánů jsou zařazeny přednášky pojednávající o koloidních a zvláště o makromolekulárních soustavách.
Skripta se soustřeďují na koloidně-disperzní systémy, definované podmínkou, že disperzní částice dosahují rozměrů 1 nm až 1 μm. První část je věnována obecným vlastnostem disperzních soustav, druhá se podrobněji zabývá roztoky polymerů a makromolekulárními gely, v části poslední je pojednáno o vybraných polymolekulárních koloidních systémech. Aby bylo dost místa na výklad těchto témat, nejsou zařazeny stati o polymerizaci a o fyzice pevných polymerů, z lyofobních soustav jsou vysvětleny pouze lyosoly. Naopak jsou před některé stati vřazena stručná repetitoria potřebných poznatků z jiných partií fyzikální chemie. Do přepracovaného třetího vydání byla zařazena některá aktuální témata jako dendrimery, samoskladba založená na molekulárním rozpoznávání a systematika nesférických micelárních útvarů.
- 1 ZÁKLADNÍ POJMY
- 1.1 Disperzní systémy
- 1.1.1 Definice
- 1.1.2 Velikost a tvar disperzních částic
- 1.1.3 Počet molekul v disperzní částici
- 1.1.4 Struktura disperzního podílu
- 1.1.5 Fázový statut disperzního podílu
- 1.1.6 Vznik a stabilita disperzních soustav
- 1.2 Problémy kvantitativní charakterizace velikosti částic
- 1.2.1 Globální rozměry disperzní částice
- 1.2.2 Statistické rozdělení částic podle velikosti
- 1.2.3 Statistické rozdělení částic podle jiné vlastnosti
- 2 KINETICKÉ VLASTNOSTI ODVOZENÉ Z TEPELNÉHO POHYBU
- 2.1 Tepelný pohyb disperzních částic a jeho důsledky
- 2.2 Termodynamické důsledky tepelného pohybu
- 2.2.1 Osmotický tlak
- 2.2.2 Membránová osmometrie
- 2.2.3 Fluktuace
- 2.3 Dynamika tepelného pohybu a difuze
- 2.3.1 Střední posuv
- 2.3.2 Střední posuv a difuzní koeficient
- 2.3.3 Frikční koeficient v transportních jevech
- 2.3.4 Einsteinova rovnice pro difuzní koeficient
- 2.3.5 Stanovení difuzního koeficientu
- 2.3.6 Rotační tepelný pohyb
- 2.3.7 Dodatek: Výpočet průměrné veličiny z pravděpodobnostní funkce
- 3 KINETICKÉ VLASTNOSTI: SEDIMENTACE
- 3.1 Základní rovnice
- 3.1.1 Sedimentační rychlost v gravitačním poli
- 3.1.2 Sedimentační rychlost v odstředivém poli
- 3.1.3 Sedimentační rovnováha
- 3.2 Sedimentační analýza hrubých disperzí
- 3.3 Sedimentační analýza koloidních disperzí
- 3.3.1 Ultracentrifuga
- 3.3.2 Metoda sedimentační rychlosti
- 3.3.3 Metoda sedimentační rovnováhy
- 3.3.4 O použití ultracentrifugy
- 4 VISKOZITA DISPERZNÍCH SOUSTAV
- 4.1 Tok kapalin
- 4.1.1 Základní pojmy
- 4.1.2 Typická uspořádání toku
- 4.2 Viskozita disperzních soustav
- 4.2.1 Zvýšení viskozity přítomností disperzního podílu
- 4.2.2 Einsteinova rovnice
- 4.2.3 Modifikace Einsteinovy rovnice ve zředěných disperzích
- 4.2.4 Úprava Einsteinovy rovnice pro koncentrovanější disperze
- 4.2.5 Odchylky od Newtonova zákona
- 4.2.6 Měření viskozitního koeficientu
- 5 ELASTICKÝ ROZPTYL SVĚTLA
- 5.1 Rozptyl světla na malých částicích
- 5.1.1 Rozptyl světla ve velmi zředěném plynu
- 5.1.2 Diskuse rozptylu světla ve velmi zředěných soustavách
- 5.1.3 Rozptyl světla v kondenzovaném prostředí
- 5.1.4 Rozptyl světla v disperzních soustavách
- 5.2 Rozptyl světla na částicích střední velikosti
- 5.2.1 Rozptylový faktor částic - obecná rovnice
- 5.2.2 Rozptylový faktor částic - speciální rovnice
- 5.2.3 Rozptyl světla na větších částicích
- 5.3 Experimentální stanovení
- 5.3.1 Měření intenzity rozptýleného světla
- 5.3.2 Vyhodnocení měření - rozptyl světla na menších částicích
- 5.3.3 Vyhodnocení měření - rozptyl světla na částicích střední velikosti
- 5.3.4 Aplikace měření rozptylu světla - souhrn
- 6 JINÉ FORMY ROZPTYLU ZÁŘENÍ
- 6.1 Rozptyl záření X
- 6.1.1 Vliv vlnové délky a rozptylového úhlu na obor měřitelných dat
- 6.1.2 Stanovení velikosti a tvaru koloidních částic metodou SAXS
- 6.1.3 Maloúhlový rozptyl neutronů
- 6.1.4 Difrakce na pravidelných strukturách
- 6.2 Kvazielastický rozptyl světla
- 6.2.1 Vliv tepelného pohybu na spektrum rozptýleného světla
- 6.2.2 Šířka spektra rozptýleného světla
- 6.2.3 Fluktuace intenzity rozptýleného světla
- 6.2.4 O využití metod kvazielastického rozptylu světla
- 7 KONFORMAČNÍ STATISTIKA MAKROMOLEKUL
- 7.1 Základní pojmy
- 7.1.1 Vnitřní rotace
- 7.1.2 Střední rozměr makromolekulárního klubka
- 7.2 Modely makromolekulárního klubka
- 7.2.1 Vektorové vyjádření střední vzdálenosti konců
- 7.2.2 Volně skloubený řetězec
- 7.2.3 Volně otáčivý řetězec s pevným valenčním úhlem
- 7.2.4 Lokální konformace
- 7.2.5 Omezeně otáčivý řetězec
- 7.2.6 Ekvivalentní řetězec a statistický segment
- 7.3 Další charakteristiky makromolekulárního klubka
- 7.3.1 Perzistenční délka řetězce
- 7.3.2 Objem domény klubka
- 7.3.3 Statistická distribuce vzdálenosti konců
- 7.3.4 O platnosti gaussovské statistiky
- 7.4 Konformace makromolekul v krystalickém stavu
- 7.5 Konformace větvených makromolekul a dendrimerů
- 8 TERMODYNAMIKA ROZTOKŮ POLYMERŮ
- 8.1 Entropie míšení
- 8.1.1 Kombinatorická entropie směsi nízkomolekulárních látek
- 8.1.2 Kombinatorická entropie roztoku polymeru
- 8.1.3 Diskuse kombinatorické entropie míšení
- 8.2 Entalpie míšení
- 8.3 Gibbsova energie míšení
- 8.3.1 Floryho-Hugginsova rovnice
- 8.3.2 Odchylky od ideálního chování ve zředěném roztoku
- 8.3.3 Experimentální ověření Floryho-Hugginsovy teorie
- 8.3.4 Vlastnosti Floryho-Hugginsova interakčního parametru
- 8.3.5 Rozpustnostní parametry
- 8.3.6 Vliv změn volného objemu
- 9 FÁZOVÉ ROVNOVÁHY V ROZTOCÍCH POLYMERŮ
- 9.1 Fázové rovnováhy v amorfních soustavách
- 9.1.1 Fázová separace roztoku polymeru: rovnice
- 9.1.2 Vliv molární hmotnosti polymeru
- 9.1.3 Kosolvence
- 9.1.4 Horní kritická rozpouštěcí teplota
- 9.1.5 Dolní kritická rozpouštěcí teplota
- 9.1.6 Systém obsahující dva amorfní polymery
- 9.2 Fázové rovnováhy s účastí uspořádaných struktur
- 9.2.1 Rozpustnost krystalického polymeru
- 9.2.2 Mikrodomény v blokových kopolymerech
- 9.2.3 Lyotropní kapalné krystaly
- 10 ZŘEDĚNÉ ROZTOKY POLYMERŮ
- 10.1 Definice zředěného roztoku
- 10.2 Konformační vlastnosti nahodilého klubka
- 10.2.1 Vyloučený objem segmentu a stav theta
- 10.2.2 Floryho-Foxova rovnice
- 10.2.3 Přechod klubka v globuli
- 10.2.4 Rozměry klubka v koncentrovanějších roztocích
- 10.3 Druhý viriální koeficient
- 10.3.1 Vyloučený objem makromolekuly
- 10.3.2 Výpočet podle Floryho-Hugginsovy teorie
- 10.3.3 Účinek koncentrační nehomogenity
- 10.3.4 Asociace makromolekul
- 10.4 Uspořádané konformace a kooperativní přechody
- 10.4.1 Šroubovicové konformace v molekulách polyaminokyselin
- 10.4.2 Konformační přechod helix-klubko
- 10.4.3 Globulární proteiny
- 10.4.4 Denaturace a renaturace proteinů
- 10.4.5 Termodynamický pohled na kooperativitu denaturace
- 10.4.6 Dvoupramenné šroubovice deoxyribonukleových kyselin
- 10.4.7 Molekulární rozpoznávání a samoskladba
- 10.5 Hydrodynamické vlastnosti roztoků polymerů
- 10.5.1 Frikční koeficient makromolekuly
- 10.5.2 Vnitřní viskozita neprůtočných makromolekul
- 10.5.3 Závislost vnitřní viskozity na rozpouštědle a na teplotě
- 10.5.4 Závislost vnitřní viskozity na molární hmotnosti
- 10.5.5 Závislost inkrementu viskozity na koncentraci
- 10.5.6 Vnitřní viskozita větvených makromolekul a dendrimerů
- 11 ROZTOKY POLYELEKTROLYTŮ
- 11.1 Interakce makroiontů s malými ionty
- 11.1.1 Disociace slabých polyelektrolytů; lokalizovaná vazba protiiontů
- 11.1.2 Nelokalizovaná vazba malých iontů k makroiontu
- 11.1.3 Iontová atmosféra
- 11.2 Rovnovážné a konformační vlastnosti
- 11.2.1 Donnanova rovnováha
- 11.2.2 Osmotická rovnováha
- 11.2.3 Konformace lineárních makroiontů
- 11.2.4 Viskozita roztoků polyelektrolytů
- 11.3 Elektroforéza
- 11.3.1 Elektroforetická pohyblivost
- 11.3.2 Experimentální provedení elektroforézy
- 11.4 Roztoky polyamfolytů
- 12 NEUNIFORMITA POLYMERŮ
- 12.1 Definice distribučních funkcí a průměrů molárních hmotností
- 12.1.1 Statistické distribuce molární hmotnosti
- 12.1.2 Průměry molární hmotnosti
- 12.1.3 Vztahy mezi početní a hmotnostní distribucí
- 12.1.4 Srovnání různých průměrů molárních hmotností
- 12.1.5 Empirická distribuční funkce: příklad
- 12.2 Metody stanovení distribučních funkcí
- 12.2.1 Frakcionace založená na fázové separaci
- 12.2.2 Rozměrově vylučovací chromatografie
- 13 MAKROMOLEKULÁRNÍ GELY
- 13.1 Základní pojmy
- 13.2 Kovalentní gely
- 13.2.1 Gelace
- 13.2.2 Charakteristika síťovité struktury
- 13.2.3 Termodynamika elastické deformace
- 13.2.4 Molekulární výklad deformační entropie
- 13.2.5 Výpočet změny entropie při deformaci gelu
- 13.2.6 Elastická retrakční síla při protažení
- 13.3 Botnání kovalentních gelů
- 13.3.1 Botnací rovnováha
- 13.3.2 Vliv konformační a síťovací entropie
- 13.3.3 Botnání gelů připravených v přítomnosti rozpouštědla
- 13.3.4 Botnání ionogenních gelů
- 13.3.5 Responzivní gely
- 13.3.6 O platnosti použité teorie
- 13.4 Fyzikálně síťované gely
- 13.4.1 Základní charakteristiky
- 13.4.2 Uzlové oblasti - mechanizmy vzniku a struktura
- 13.4.3 Stupeň síťování potřebný ke vzniku gelu
- 13.4.4 Termoreverzibilita gelů
- 14 MICELÁRNÍ KOLOIDY
- 14.1 Úvod
- 14.1.1 Molekulární struktura vodorozpustných micelárních koloidů
- 14.2 Základní vlastnosti micel
- 14.2.1 Kritická micelární koncentrace
- 14.2.2 Uzavřená asociace
- 14.2.3 Struktura sférických micel ve zředěném vodném roztoku
- 14.2.4 Vliv molekulární struktury a teploty na hodnotu CMC
- 14.3 Fyzikální vlastnosti micelárních koloidů
- 14.3.1 Závislost rozpustnosti na teplotě
- 14.3.2 Obecně o povrchově aktivních látkách
- 14.3.3 Povrchová aktivita micelárních koloidů
- 14.3.4 Elektrolytická vodivost a převodová čísla
- 14.3.5 Solubilizace
- 14.4 Nesférické micely
- 14.4.1 Úložný faktor
- 14.4.2 Dvouvrstvé membrány
- 14.4.3 Vesikly
- 14.4.4 Obrácené micely
- 14.4.5 Koncentrované vodné roztoky
- 14.4.6 Samoskladba; supramolekulární struktury
- 15 LYOFOBNÍ SOLY
- 15.1 Příprava lyofobních solů
- 15.1.1 Stabilita mikroheterogenních soustav
- 15.1.2 Důsledky zakřivení fázového rozhraní
- 15.1.3 Vznik a růst zárodků nové fáze
- 15.1.4 Kondenzační metody přípravy lyofobních solů
- 15.2 Obecné principy stabilizace lyofobních solů
- 15.2.1 Přitažlivé síly mezi částicemi
- 15.2.2 Principy ochranného působení obalových vrstev
- 15.3 Ochranný účinek elektrické dvojvrstvy
- 15.3.1 Vznik náboje na fázovém rozhraní
- 15.3.2 Struktura elektrické dvojvrstvy
- 15.3.3 Elektrické vlastnosti dvojvrstvy
- 15.3.4 Elektrokinetické jevy
- 15.3.5 Interakce dvou elektrických dvojvrstev
- 15.4 Koagulace a gelace lyofobních solů
- 15.4.1 Základní pravidla koagulace
- 15.4.2 Kinetika koagulace
- 15.4.3 Ireverzibilní gely
- 15.5 Vliv lyofilního koloidu na stabilitu lyofobního solu
- 15.5.1 Sterická stabilizace
- 15.5.2 Koagulační účinek lyofilního koloidu
- 15.5.3 Vliv náboje lyofilního koloidu