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REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA.
MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA EDUCACIÓN SUPERIOR.
INSTITUTO UNIVERSITARIO DE TECNOLOGÍA DE PUERTO CABELLO.
PUERTO CABELLO – ESTADO CARABOBO.

TERMODINAMICA DE LAS SOLUCIONES DE LOS POLIMEROS Y SU APLICACIÓN EN LA INDUSTRIAAutores.
T.S.U Leidimar Zabala.
T.S.U López Héctor.
T.S.U Henry Vergara.
T.S.U Rodolfo Hernández.

PUERTO CABELLO, OCTUBRE DE 2010


TERMODINÁMICA DE LA SOLUCIONES DE LOS POLÍMEROS:

POLÍMEROS ENSOLUCIÓN:

Las soluciones de polímeros son, obviamente, mezclas líquidas de largas cadenas de polímeros y pequeñas moléculas de disolvente. Ellas juegan un papel muy importante en el campo del estudio y la aplicación de polímeros desde dos puntos de vista; en primer lugar las soluciones poliméricas se utilizan para caracterizar la estructura de múltiples polímeros mediante técnicas comoviscosimetría, cromatografía de exclusión molecular (SEC o GPC) y dispersión de luz, entre otras. En segundo lugar, los polímeros en solución son utilizados para controlar las propiedades reológicas y la estabilidad de múltiples sistemas comerciales; como por ejemplo, pinturas, productos farmacéuticos, alimentos y producción de crudo.

Dependiendo de la estructura química los polímeros pueden ser: solublesen agua, dispersables en agua, solubles en disolventes orgánicos o dispersables en disolventes orgánicos. Un polímero es soluble en agua cuando posee un número suficiente de grupos hidrófilos a lo largo de la cadena principal o de las cadenas laterales. Estos grupos comprenden principalmente aminas, amidas, grupos carboxilos y grupos sulfónicos. Dentro de los polímeros solubles en agua un grupomuy importante son los polielectrolitos. Estos son polímeros cuyos monómeros pueden perder iones de bajo peso molecular y pasar a ser eléctricamente cargados. Estos iones que se desprenden reciben el nombre de contraiones. Estos polímeros pueden ser clasificados como aniónicos, catiónicos y zwiteriónicos, dependiendo del tipo de carga que se genere sobre la cadena de polímero.

Las propiedades delos polímeros en solución están determinadas por las características estructurales de la cadena macromolecular solvatada. La estructura depende de la naturaleza de la unidad repetitiva y, en el caso de copolímeros, de la composición y la distribución de los monómeros en la cadena. Las macromoléculas pueden ser lineales o ramificadas y las unidades repetitivas pueden estar arregladas al azar,alternante, en bloque o en injerto.

Las soluciones de polímeros son, en general, viscosas. La adición de polímeros a un solvente aumenta considerablemente la viscosidad, aún en soluciones muy diluidas.

Este aumento de viscosidad depende de la concentración (C), el peso molecular (M), de la forma y tamaño del polímero.

Es necesario definir las distintas viscosidades, cuando se trata depolímeros.

• Viscosidad relativa , con  : viscosidad de la solución, y 0: viscosidad del solvente puro.
• Viscosidad específica
• Viscosidad reducida
• Viscosidad intrínseca , que queda definida por la Ecuación de Huggins: con KH: constante de Huggins.

La relación entre la viscosidad intrínseca y el peso molecular M del polímero, está dada por la Ecuación deMark-Houwnik-Sakurada: , con Ka, a: constantes de Mark-Houwnik.

Cuando se mezcla un polímero con un “buen solvente” (altamente compatible) la interacción entre solvente y polímero hace que ovillo macromolecular se expanda, a partir del estado no perturbado en ausencia de estas interacciones; la expansión en presencia de un disolvente “pobre” es menor. Recordemos una ecuación termodinámica fundamental: G...
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