Что такое findtheslide.com?

FindTheSlide.com - это сайт презентаций, докладов, шаблонов в формате PowerPoint.


Для правообладателей

Обратная связь

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Яндекс.Метрика

Презентация, доклад на тему Способи проведення полімеризації. Термодинаміка та кінетика полімеризації

Презентация на тему Способи проведення полімеризації. Термодинаміка та кінетика полімеризації, из раздела: Химия. Эта презентация содержит 22 слайда(ов). Информативные слайды и изображения помогут Вам заинтересовать аудиторию. Скачать конспект-презентацию на данную тему можно внизу страницы, поделившись ссылкой с помощью социальных кнопок. Также можно добавить наш сайт презентаций в закладки! Презентации взяты из открытого доступа или загружены их авторами, администрация сайта не отвечает за достоверность информации в них. Все права принадлежат авторам презентаций.

Слайды и текст этой презентации

Слайд 1
Способи проведення полімеризації. Термодинаміка та кінетика полімеризації1. Способи проведення полімеризації2. Термодинаміка полімеризації3. Кінетика полімеризації
Текст слайда:

Способи проведення полімеризації. Термодинаміка та кінетика полімеризації

1. Способи проведення полімеризації
2. Термодинаміка полімеризації
3. Кінетика полімеризації


Слайд 2
Способи проведення полімеризації Полімеризація у блоці (масі); Полімеризація у розчині; Полімеризація у
Текст слайда:

Способи проведення полімеризації

Полімеризація у блоці (масі);
Полімеризація у розчині;
Полімеризація у суспензії;
Полімеризація в емульсії;
Полімеризація в газовій фазі;
Твердофазна полімеризація.


Слайд 3
Полімеризація в масі (блочна полімеризація)Полімеризація у блоці проводиться за умов відсутності розчинника.
Текст слайда:

Полімеризація в масі (блочна полімеризація)

Полімеризація у блоці проводиться за умов відсутності розчинника. У даному способі синтезу полімерів мономер є рідиною, в якій розчиняється ініціатор і агент передачі ланцюга (для регулювання ММ полімеру). Ініціація може здійснюватися шляхом добавок ініціатора, а також УФ- і радіаційним опроміненням. Отриману реакційну масу перемішують для здійснення масо- і теплопереносу.

Переваги:
- простота реалізації процесу;
чистота отримуваного продукту, що не вимагає подальшої переробки, відділення і очищення;
відсутність стадії сушки полімеру;
полімер виходить у вигляді готового виробу і не вимагає механічної обробки (листове органічне скло, більярдні кулі, шахові фігурки).


Слайд 4
Недоліки: в'язкість реакційної системи збільшується, що поступово утрудняє її перемішування і зрештою
Текст слайда:

Недоліки:

в'язкість реакційної системи збільшується, що поступово утрудняє її перемішування і зрештою призводить до продукту з дуже широким молекулярно-масовим розподілом;
внаслідок високої екзотермічності процесу і гель-ефекту сильно ускладнюється відведення тепла.

Гель – ефект це збільшення в’язкості полімера, що зменшує дифузію зростаючих ланцюгів. При цьому обрив
ланцюгу утруднюється (при зіткненні макрорадикалів), число активних центрів збільшується і різко зростає швидкість процесу.


Застосування.
Використовують при радикальній полімеризації метилметакрилату і стиролу, також полімеризують вінілхлорид для отримання полівінілхлоридних смол.


Слайд 5
Полімеризація в розчиніДля проведення полімеризації в розчині мономер і агент передачі ланцюга
Текст слайда:

Полімеризація в розчині

Для проведення полімеризації в розчині мономер і агент передачі ланцюга (якщо є в цьому необхідність) розчиняють в інертному розчиннику. Радикальні ініціатори розчиняють в розчиннику, а ионні ініціатори розчиняють або суспендують.

Переваги:
- полегшує контроль за ростом в'язкості;
- забезпечує краще перенесення тепла за рахунок розчинника.

Недоліки:
- існує вірогідність передачі ланцюга на розчинник, що утрудняє отримання дуже високомолекулярних продуктів;
полімер, що утворюється, необхідно відділяти від розчинника.
Застосування:
- використовують при радикальній полімеризації акрилонітрилу
і катіонній полімеризації ізобутилену.


Слайд 6
Суспензійна полімеризаціяЦей спосіб використовується в промисловості для полімеризації водонерозчинних мономерів. При цьому
Текст слайда:

Суспензійна полімеризація

Цей спосіб використовується в промисловості для полімеризації водонерозчинних мономерів. При цьому мономер диспергують у воді у вигляді дрібних крапельок, які стабілізують захисними колоїдами, добавками ПАР і перемішуванням. Розмір крапельок мономера , що утворюються
залежить від швидкості перемішування, співвідношення взятого мономера до води, від типу і концентрації стабілізатора.
Переваги:
- контроль за довжиною кінетичних ланцюгів (неширокий молекулярно-масовий розподіл);
- ефективне перенесення тепла (охолодження);
- легкість відділення від води;
- простота переробки готового продукту (отриманий полімер у вигляді гранул і крихти легко переробляється литвом під тиском, або розчиненням для отримання адгезивів.
Недоліки:
обмеженість використання;
необхідність видалення залишків стабілізаторів, які сильно забруднюють стічні води.


Слайд 7
Застосування. Використовують для отримання полістиролових гранул (з яких отримують пінополістирол), полістирол-дивініл бензолових
Текст слайда:

Застосування.
Використовують для отримання полістиролових гранул (з яких отримують пінополістирол), полістирол-дивініл бензолових гранул (для виготовлення іонообмінних смол) і гранул полівінілацетату (використовуваних для подальшого перетворення на полівініловий спирт).


Слайд 8
Емульсійна полімеризаціяДля проведення полімеризації диспергують мономер у водній фазі у вигляді емульсії
Текст слайда:

Емульсійна полімеризація

Для проведення полімеризації диспергують мономер у водній фазі у вигляді емульсії у присутності емульгаторів або ПАР, захисних колоїдів і буферних розчинів. Як ПАР використовують аніонні, катіонні і неіонні сполуки. Емульгатори застосовують для зниження поверхневого натягу на межі поділу мономер - вода і полегшення емульгування мономера у воді.
Переваги:
- невелика зміна в'язкості;
- легкість регулювання теплопереносу ;
- досить високі швидкості реакції. ;
- простота переробки готового продукту.
Недоліки:
необхідність використання додаткових речовин (ПАВ, емульгатори і так далі);
Застосування.
Полімеризація вінілхлориду, бутадієну, хлоропрена, вінілацетату, акрилатів і метакрилатів.



Слайд 9
Схема процесу емульсійної полімеризаціїS0 – міцела ПАР; Sm - міцела з мономером;
Текст слайда:

Схема процесу емульсійної полімеризації

S0 – міцела ПАР; Sm - міцела з мономером; Sp - міцела, що містить зростаючий ланцюг; L - латексна частка з мономером і полімерними ланцюгами; ММ -капля мономера.
1 - молекула мономера або мономірна ланка в ланцюзі макромолекули;
2 - молекула ПАР.


Слайд 10
Залежно від розчинності і співвідношення мономер/емульгатор-вода полімеризація може протікати переважно в одному
Текст слайда:

Залежно від розчинності і співвідношення мономер/емульгатор-вода полімеризація може протікати переважно в одному або паралельно в декількох з наступних місць:

а) в розчиненому у воді мономері;
б) на межі розділу вода - мономерна крапля;
в) усередині мономерних крапель;
г) в поверхневому шарі міцел;
д) у вуглеводневій фазі міцел;
е) на поверхні полімерних часток;
ж) усередині набряклих часток


Слайд 11
Твердофазна  полімеризаціяЦе полімеризація мономерів, що знаходяться в кристалічному або склоподібному стані.Твердофазну
Текст слайда:

Твердофазна полімеризація

Це полімеризація мономерів, що знаходяться в кристалічному або склоподібному стані.
Твердофазну полімеризацію проводять при температурах нижче за температуру плавлення мономера. Полімеризацію при таких низьких температурах ініціюють фото- і радіаційним опроміненням. При низьких температурах молекулярна рухливість в твердій фазі повністю обмежена, що призводить до низьких швидкостей реакції.

Перевагами твердофазної полімеризації є:
- можливість отримання полімерів з вищою ММ
і регулярнішою структурою, ніж при полімеризації у воді і
у розплаві.
Недоліками твердофазної полімеризації є:
- необхідність захисту обслуговуючого персоналу від
опромінення;
- мала швидкість полімеризації.


Слайд 12
Наприклад, синтез поліформальдегіду при радіаційному опроміненні твердого триоксану :Фотополімеризація похідних діацетилену
Текст слайда:

Наприклад, синтез поліформальдегіду при радіаційному опроміненні твердого триоксану :

Фотополімеризація похідних діацетилену


Слайд 13
Газофазна полімеризаціяРеакцію здійснюють в газоподібному стані мономера. Процес ініціюють гама-опроміненням, пароподібним ініціатором
Текст слайда:

Газофазна полімеризація

Реакцію здійснюють в газоподібному стані мономера. Процес ініціюють гама-опроміненням, пароподібним ініціатором (у газовій фазі) чи на поверхні твердого каталізатора.
Газофазну полімеризацію можна проводити двома спосо-бами:
упорскувати каталізатор (зазвичай типу Циглера-Ната) у газоподібний мономер;
2) упорскувати газоподібний мономер у псевдозріджений шар каталізатора.

Газофазна полімеризація олефінових мономерів використовується дуже рідко. Основний недолік цього способу - дуже погане відведення тепла.


Слайд 14
Наприклад, полімеризація п-ксилолу:
Текст слайда:

Наприклад, полімеризація п-ксилолу:


Слайд 15
Термодинаміка полімеризаціїЩо дає термодинамічний аналіз: - 1) Відповідає на питання про можливість
Текст слайда:

Термодинаміка полімеризації

Що дає термодинамічний аналіз:

- 1) Відповідає на питання про можливість отримання полімеру;
- 2) Підбір оптимальних умов для проведення реакції утворення полімеру (розчинник, температура, концентрація мономера, видалення побічного продукту, введення комплексоутворювача для зрушення рівноваги і так далі);
- 3) Оцінка термодинамічної стабільності полімеру;
- 4) Можливість впливати на морфологію полімеру.


Слайд 16
Полімеризація мономера термодинамічно можлива за умови:  де - ΔG, ΔH, ΔS
Текст слайда:

Полімеризація мономера термодинамічно можлива за умови:

де - ΔG, ΔH, ΔS зміна вільної енергії Гіббса, ентальпії і ентропії системи при перетворенні мономера на полімер.

При полімеризації мономерів з кратними зв'язками зазвичай ΔН <0 і ΔS <0. Тобто процес полімеризації термодинамічно можливий (дозволений) , коли ΔG<0, звідки

ΔH>TΔS, або Т<Тп= ΔH/ΔS,

де - Тп верхня гранична температура полімеризації.


Слайд 17
При Т> Тп і ΔG>0 - полімеризація термодинамічно заборонена і можлива лише
Текст слайда:

При Т> Тп і ΔG>0 - полімеризація термодинамічно заборонена і можлива лише деполімеризація макромолекул.

При Т=Тп і ΔG=0 в системі встановлюється полімеризаційно-деполімеризаційна рівновага.


.

З розгляду наведеної вище полімеризаційно-деполімеризаційної рівноваги виходить:

, а


Слайд 18
Застосовуючи до цієї рівноваги рівняння ізотерми реакції :,При рівновазі, Підставивши значення Отримаємо
Текст слайда:

Застосовуючи до цієї рівноваги рівняння ізотерми реакції :

,

При рівновазі

,

Підставивши значення

Отримаємо рівняння, що зв'язує граничну рівноважну температуру полімеризації і рівноважну концентрацію мономера :


Слайд 19
Граничні температури вказуються в довідниках і зазвичай відносяться до рівноважної концентрації мономера
Текст слайда:

Граничні температури вказуються в довідниках і зазвичай відносяться до рівноважної концентрації мономера [M]=1:

Теплота полімеризації може бути розрахована через енергії зв'язків :


,


Слайд 20
Кінетика радикальної полімеризаціїНа кінетику реакції полімеризації і властивості полімеру, що утворюється впливають:
Текст слайда:

Кінетика радикальної полімеризації

На кінетику реакції полімеризації і властивості полімеру, що утворюється впливають:

- в'язкість середовища ;
- температура;
- тиск;
- активність мономера;
- спосіб ініціації;
- спосіб проведення полімеризації;
- наявність домішок;


Слайд 21
Швидкість полімеризації (чи швидкість витрачання мономера) можна описати рівнянням:Де
Текст слайда:

Швидкість полімеризації (чи швидкість витрачання мономера) можна описати рівнянням:

Де - швидкості ініціації і росту

Витрата мономера на стадії ініціації незначна, тому можна нехтувати першим членом рівняння.



Так як [R] = const, коли



Тому


Слайд 22
Тоді можна записати рівняння швидкості для стаціонарної ділянки процесу полімеризації :або
Текст слайда:

Тоді можна записати рівняння швидкості для стаціонарної ділянки процесу полімеризації :



або