Cтраница 2
ИК-спектры кристаллических и полукристаллических веществ очень чувствительны к структурным изменениям и могут быть использованы для наблюдения за протеканием химических реакций и изменением структуры. ИК-спектров, связанные с химическими превращениями целлюлозных материалов в процессе синтеза их производных. В данном разделе рассматриваются изменения физической структуры целлюлозы при различных обработках, в частности изменения в расположении макромолекул и кристаллитов целлюлозы относительно друг друга; эти процессы не обязательно сопровождаются значительными химическими изменениями. [16]
Из приведенных данных можно сделать вывод, что измерение боковых размеров кристаллитов дает вполне приемлемые отклонения. Однако все же можно указать п, что толщина кристаллитов колеблется в пределах от 15 до 150 А. Было также установлено, что наименьшие размеры кристаллитов наблюдаются у препаратов целлюлозы, выделенных из первичных стенок, в то время как для кристаллитов целлюлозы, выделенной из вторичных стенок принимается, что их поперечные размеры находятся в пределах 40 - 140 А. [17]
Своеобразным является изменение растворимости простых эфиров целлюлозы. При малых степенях замещения они чаще всего растворимы в воде и щелочи, а при больших степенях - в органических растворителях. Это объясняется, с одной стороны, увеличивающимся разрыхлением кристаллитов и способностью освободившихся ОН-групп целлюлозы связывать воду, поскольку ослабляются ассоциирующие силы между кристаллитами целлюлозы. Но, с другой стороны, с повышением содержания неполярных гидрофобных алкильных групп растворимость в воде непрерывно уменьшается, а растворимость в органических растворителях увеличивается. Растворимость в воде растет также по мере снижения и уменьшается с повышением температуры. [18]
Однако следует помнить, что полимеры лишь частично кристалличны. Переход от полностью кристаллического участка к полностью аморфному лроисходит всегда постепенно. Вполне вероятно, что у очень высокомолекулярных соединений одна макромолекула участвует в образовании нескольких кристаллических и аморфных участков. Например, длина кристаллита целлюлозы 200 - 500 А, в то время как длина макромолекулы равна многим тысячам ангстрем. Так как полностью кристаллические и полностью аморфные зоны являются только различными предельными состояниями, необходимо предположить для всех кристаллических высокополимеров наличие многих одновременно существующих переходных форм. Если учесть, что кристалличность различных полимеров может быть повышена путем воздействия внешних сил, становится совершенно очевидной условность понятия кристаллический полимер. Под этим понятием могут подразумеваться вещества с самыми различными свойствами. Образование кристаллических зон в сильной степени зависит от температуры. [19]
Что касается последних, то торф имеет невысокий электрокинетический потенциал [6], а частица торфа, по-видимому, не имеет сплошного диффузионного слоя. Отрицательный заряд торфяных ассоциатов мозаичен, дискретен и размещен как на внешнем контуре, так и внутри влагонасыщенной частицы. Связано это с тем, что сама частица проницаема для низкомолекулярных соединений и представляет собой рыхлое структурообразование, состоящее из хаотически расположенных молекул и макромолекул, микропоры между которыми заполнены сорбированной и иммобилизованной водой. Непроницаемыми или труднопроницаемыми для молекул воды являются, по-видимому, сгустки и пленки битумов и восков, кристаллиты целлюлозы и других органических соединений, а также неорганические включения. Заряд частицы является суммой элементарных зарядов, вызванных отщеплением в жидкой среде от функциональных групп ( СООН, СОН и др.) ионов водорода или поглощенных катионов во всем объеме частицы, а также отдельных субмикродиффузионных слоев вокруг непроницаемых для растворителя включений в частицу. Поэтому поверхностный мозаичный противоионный слой, нейтрализующий заряд торфяной частицы, с учетом избирательной диффузии катионов из внешнего раствора внутрь частицы, видимо, значительно меньше сплошных периферийных диффузионных слоев минеральных частиц некоторых грунтов. Основную механическую нагрузку в куске торфа несут неразложившиеся ткани ( волокна растений); продукты распада - коллоидные и гуминовые вещества - служат как бы клеем для цементации каркаса растений-торфообразователей. Диспергирование приводит к изменению механических свойств куска торфа, так как уменьшаются грубодисперсные его фракции и возрастают высокодисперсные. [20]