צי פּאַליוראַטיין מאַטעריאַלס ויסשטעלונג קעגנשטעל צו עלעוואַטעד טעמפּעראַטורעס?
1
זענען פּאַליוראַטיין מאַטעריאַלס קעגנשטעליק צו הויך טעמפּעראַטורעס? אין אַלגעמיין, פּאַליוראַטיין איז נישט קעגנשטעליק צו הויך טעמפּעראַטורעס, אפילו מיט אַ רעגולער PPDI סיסטעם, זייַן מאַקסימום טעמפּעראַטור קענען זיין בלויז אַרום 150 °. פּראָסט פּאַליעסטער אָדער פּאַליעטער טייפּס קען נישט וויטסטאַנד טעמפּעראַטורעס העכער 120 °. אָבער, פּאַליוראַטיין איז אַ העכסט פּאָליאַר פּאָלימער, און קאַמפּערד מיט אַלגעמיין פּלאַסטיקס, עס איז מער קעגנשטעליק צו היץ. דעריבער, דיפיינינג די טעמפּעראַטור קייט פֿאַר הויך-טעמפּעראַטור קעגנשטעל אָדער דיפערענשיייטינג פאַרשידענע ניצט איז זייער קריטיש.
2
אַזוי ווי קענען די טערמאַל פעסטקייַט פון פּאַליוראַטיין מאַטעריאַלס ימפּרוווד? די גרונט ענטפער איז צו פאַרגרעסערן די קריסטאַלינאַס פון די מאַטעריאַל, אַזאַ ווי די העכסט רעגולער PPDI יסאָסיאַנאַטע דערמאנט פריער. פארוואס ינקריסיז די קריסטאַלינאַס פון די פּאָלימער פֿאַרבעסערן זייַן טערמאַל פעסטקייַט? דער ענטפער איז בייסיקלי באקאנט צו אַלעמען, דאָס איז, סטרוקטור דיטערמאַנז פּראָפּערטיעס. היינט וועלן מיר פרובירן צו פארענטפערן פארוואס די פארבעסערונג פון די רעגולאציע פון די מאלעקולאר סטרוקטור ברענגט א פארבעסערונג אין דער טערמאלער פעסטקייט, דער יסוד איז פון דער דעפיניציע אדער פארמולע פון גיבס פרייע ענערגיע, דאס הייסט △G=H-ST. די לינקס זייַט פון G רעפּראַזענץ פֿרייַ ענערגיע, און די רעכט זייַט פון די יקווייזשאַן H איז ענטאַלפּיע, S איז ענטראָפּיע, און T איז טעמפּעראַטור.
3
די גיבס פריי ענערגיע איז אַן ענערגיע באַגריף אין טערמאָדינאַמיק, און זייַן גרייס איז אָפט אַ רעלאַטיוו ווערט, ד"ה דער חילוק צווישן די אָנהייב און סאָף וואַלועס, אַזוי דער סימבאָל △ איז געניצט אין פראָנט פון אים, ווי די אַבסאָלוט ווערט קענען ניט זיין גלייַך באקומען אָדער רעפּריזענטיד. ווען △G דיקריסט, ד"ה ווען עס איז נעגאַטיוו, עס מיטל אַז די כעמישער רעאַקציע קען ספּאַנטייניאַסלי פּאַסירן אָדער זיין גינציק פֿאַר אַ זיכער דערוואַרט רעאַקציע. דאָס קען אויך זיין געניצט צו באַשליסן צי דער אָפּרוף יגזיסץ אָדער איז ריווערסאַבאַל אין טהערמאָדינאַמיקס. דער גראַד אָדער קורס פון רעדוקציע קענען זיין פארשטאנען ווי די קינעטיק פון דער אָפּרוף זיך. H איז בייסיקלי ענטאַלפּי, וואָס קענען זיין בעערעך פארשטאנען ווי די ינערלעך ענערגיע פון אַ מאַלאַקיול. עס קענען זיין בעערעך געסט פון די ייבערפלאַך טייַטש פון די כינעזיש אותיות, ווי פייַער איז נישט
4
S רעפּראַזענץ די ענטראָפּיע פון די סיסטעם, וואָס איז בכלל באקאנט און די ליטעראַל טייַטש איז גאַנץ קלאָר. עס איז שייַכות צו אָדער אויסגעדריקט אין טערמינען פון טעמפּעראַטור ט, און זייַן יקערדיק טייַטש איז דער גראַד פון דיסאָרדער אָדער פרייהייט פון די מיקראָסקאָפּיק קליין סיסטעם. אין דעם פונט, דער פרום קליין פרייַנד קען האָבן באמערקט אַז די טעמפּעראַטור ט שייך צו די טערמאַל קעגנשטעל וואָס מיר דיסקוטירן הייַנט לעסאָף ארויס. לאָזן מיר נאָר באַראַטנ זיך אַ ביסל וועגן די ענטראָפּיע באַגריף. ענטראפיע קען מען נאריש פארשטאנען אלס פארקערט פון קריסטאלינקייט. די העכער די ענטראָפּיע ווערט, די מער דיסאָרדערד און כאַאָטיש די מאָלעקולאַר סטרוקטור איז. די העכער די רעגיאַלעראַטי פון די מאָלעקולאַר סטרוקטור, די בעסער די קריסטאַלינאַס פון די מאַלאַקיול איז. איצט, לאָזן ס שנייַדן אַ קליין קוואַדראַט אַוועק די פּאַליוראַטיין גומע זעמל און באַטראַכטן די קליין קוואַדראַט ווי אַ גאַנץ סיסטעם. זיין מאַסע איז פאַרפעסטיקט, אַסומינג אַז די קוואַדראַט איז געמאכט פון 100 פּאַליוראַטיין מאַלאַקיולז (אין פאַקט, עס זענען N פילע), ווי זייַן מאַסע און באַנד זענען בייסיקלי אַנטשיינדזשד, מיר קענען דערנענטערן △G ווי אַ זייער קליין נומעריקאַל ווערט אָדער ינפאַנאַטלי נאָענט צו נול, דאַן די גיבס פריי ענערגיע פאָרמולע קענען זיין פארוואנדלען אין די טעמפּעראַטור ען טראָפּי, און S איז די טעמפּעראַטור ען טראָפּי, און S איז די טעמפּעראַטור. דאָס הייסט, די טערמאַל קעגנשטעל פון די פּאַליוראַטיין קליין קוואַדראַט איז פּראַפּאָרשאַנאַל צו די ענטאַלפּיע ה און פאַרקערט פּראַפּאָרשאַנאַל צו די ענטראָפּיע S. פון קורס, דאָס איז אַן אַפּפּראָקסימאַטע אופֿן, און עס איז בעסטער צו לייגן △ איידער עס (באַקומען דורך פאַרגלייַך).
5
עס איז נישט שווער צו געפֿינען אַז די פֿאַרבעסערונג פון קריסטאַלליניטי קענען ניט בלויז רעדוצירן די ענטראָפּיע ווערט, אָבער אויך פאַרגרעסערן די ענטאַלפּי ווערט, דאָס הייסט, פאַרגרעסערן די מאַלאַקיול בשעת רידוסינג די דענאָמינאַטאָר (T = H/S), וואָס איז קלאָר ווי דער טאָג פֿאַר די פאַרגרעסערן פון טעמפּעראַטור ט, און דאָס איז איינער פון די מערסט עפעקטיוו און פּראָסט מעטהאָדס, ראַגאַרדלאַס פון צי T איז די גלאז יבערגאַנג טעמפּעראַטור אָדער די מעלטינג טעמפּעראַטור. וואָס דאַרף זיין יבערגאַנג איז אַז די רעגיאַלעראַטי און קריסטאַלינאַס פון די מאָנאָמער מאָלעקולאַר סטרוקטור און די קוילעלדיק רעגיאַלעראַטי און קריסטאַלינאַס פון די הויך מאָלעקולאַר סאָלידיפיקאַטיאָן נאָך אַגגרעגאַטיאָן זענען בייסיקלי לינעאַר, וואָס קענען זיין בעערעך עקוויוואַלענט אָדער פארשטאנען אין אַ לינעאַר וועג. די ענטהאַלפּיה ה איז דער הויפּט קאַנטריביוטיד דורך די ינערלעך ענערגיע פון די מאַלאַקיול, און די ינערלעך ענערגיע פון די מאַלאַקיול איז דער רעזולטאַט פון פאַרשידענע מאָלעקולאַר סטראַקטשערז פון פאַרשידענע מאָלעקולאַר פּאָטענציעל ענערגיע, און די מאָלעקולאַר פּאָטענציעל ענערגיע איז די כעמישער פּאָטענציעל, די מאָלעקולאַר סטרוקטור איז רעגולער און אָרדערד, וואָס מיטל אַז די מאָלעקולאַר פּאָטענציעל ענערגיע איז העכער, און עס איז גרינגער צו פּראָדוצירן קריסטאַליזיישאַן אין וואַסער קאַנדענסאַז. אויסערדעם, מיר נאָר אנגענומען 100 פּאַליוראַטיין מאַלאַקיולז, די ינטעראַקשאַן פאָרסעס צווישן די 100 מאַלאַקיולז וועט אויך ווירקן די טערמאַל קעגנשטעל פון דעם קליין וואַל, אַזאַ ווי פיזיש הידראָגען קייטן, כאָטש זיי זענען נישט ווי שטאַרק ווי כעמישער קייטן, אָבער די נומער N איז גרויס, די קלאָר ווי דער טאָג נאַטור פון די לעפיערעך מער מאָלעקולאַר הידראָגען בונד קענען רעדוצירן די גראַד פון מאָלעקולאַר בונד אָדער כיידראָגען בונד. וווילטויק צו פֿאַרבעסערן טערמאַל קעגנשטעל.
פּאָסטן צייט: אקטאבער 09-2024