خصوصیات فیزیکی و شیمیایی پلی الکترولیت ها

خصوصیات فیزیکی و شیمیایی پلی الکترولیت ها:
خواص این ترکیبات در محلول با اثر متقابل الکترواستاتیک بین گروه های باردار در زنجیره و یون های با وزن مولکولی کم در محلول تعیین می شود.

میدان الکترواستاتیک قوی تولید شده توسط بارهای موجود در این ترکیبات تأثیر قابل توجهی بر ساختار مولکول دارد به این معنی که به طور قابل توجهی ساختارهای ماکرومولکولی را تغییر می دهد.

با افزایش درجه تفکیک، اندازه موثر زنجیره ها (فاصله انتها به انتها، شعاع هیدرودینامیکی و غیره) افزایش می یابد و مولکول های پیچ خورده ای درست می شوند و در درجات بالایی از تفکیک پلی الکترولیت به شکل تقریباً خطی و شبیه چوب دیده می شوند.

وقتی درجه تفکیک تغییر می کند، خصوصیات فیزیکوشیمیایی تغییر قابل ملاحظه ای می کند. به عنوان مثال، ویسکوزیته محلول بسته به غلظت پلی الکترولیت در محلول، درجه تفکیک آن و غلظت یون آزاد (یونهای با وزن مولکولی پایین در محلول) می تواند صد درصد یا بیشتر افزایش یابد.

نظریه ای که برای محلول های الکترولیت با وزن مولکولی کم مطرح است برای محلول های پلی الکترولیت معتبر نیست.

یون های با وزن مولکولی کم که در هنگام تفکیک گروه های قطبی این ترکیبات ظاهر می شوند، یک ابر ضد یون منتشر در اطراف سطح بارگذاری شده پلیمرها ایجاد می کنند. ترکیب محلول و مقدار آن بر ساختار و پویایی پلی نمک ها در محلول و همچنین ظرفیت تورم و پاسخ ویسکو الاستیک ژل های پلی نمک تأثیر می گذارد.

رایج ترین گروه های پلی الکترولیت ها:
سه گروه رایج آنیونی در این ترکیبات کربوکسیلات (-COO-)، فسفونات (-PO3H-، -PO32-) و سولفونات (-SO3-) هستند و متداول ترین گروه های کاتیونی، آمونیوم اولیه، ثانویه و کواترنر هستند (-NH3 +، = NH2 + و ≡N +).

نوع گروه یونی، تعداد یون ها و ساختار واحد تکراری خصوصیات پلی الکترولیت ها مانند حلالیت در آب و سایر مایعات پیوند دهنده قطبی و هیدروژن ( الکل ها و غیره)، رسانایی الکتریکی و گرانروی محلول را تعیین می کند. برخلاف پلیمرهای غیر یونی، این خصوصیات به شدت به PH و نوع نمک بستگی دارد.

این ترکیبات می توانند از طریق شیمیایی با تعداد کمی از ترکیبات اتصال عرضی مناسب ایجاد کنند. پلی الکترولیت ها ساختارهای سه بعدی را تشکیل می دهند که به جای حل شدن در آب متورم می شوند. آنها می توانند از طریق پیوند هیدروژنی با مولکول های آب مقادیر زیادی از مایع را نسبت به جرم خود حفظ کنند.

هنگامی که این ترکیبات کمی بهم پیوسته باشند، آنها را هیدروژل یا پلیمرهای فوق جاذب (SAP) می نامند. توانایی آنها در جذب آب عامل غلظت یونی محلول آبی است. در آب دیونیزه و آب مقطر، SAP ها ممکن است آب را تا 500 برابر وزن خود و از 30 تا 60 برابر حجم خود جذب کنند، یعنی یک هیدروژل می تواند بیش از 99٪ مایع باشد. قدرت جذب و تورم کل SAP توسط نوع و مقدار لینک های عرضی در ساختار کنترل می شود. با دانستن خصوصیات فوق می توان به تولید پلی الکترولیت پرداخت.