Cтраница 2
Очевидно, что потенциальная энергия U ( ср) полимерной цепи ( ф - угол поворота) будет изменяться при повороте отдельных элементов цепи относительно друг друга. Зависимость ( / ( ср) в этом случае может представлять собой кривую с несколькими минимумами потенциальной энергии. U, равная разности энергий этих двух положений, является мерой термодинамической гибкости цепи, определяющей способность цепи к изменению конформации. [16]
![]() |
Зависимость потенциальной анергии полимерной цепи от угла поворота повторяющегося звена. [17] |
АС /), свертывается, образуя статистический клубок. Далее будет показано, что термодинамическая гибкость характеризует степень свернутости статистического клубка. Однако термодинамическая гибкость, характеризуя возможность конформационных превращений, не позволяет оценить их скорость. Скорость перехода из одной конформации в другую зависит от соотношения между энергией звена и высотой потенциального барьера U0, который оно должно преодолеть. Величина UQ называется кинетической гибкостью. Возможна такая ситуация, когда термодинамическая и кинетическая гибкости не совпадают. Например, полимер, имеющий высокую термодинамическую гибкость цепи ( малую величину At /), при низких температурах может обладать очень малой кинетической гибкостью, так как энергия теплового движения его звеньев в этих условиях может оказаться значительно меньше высоты потенциального барьера. Одной из первых физических моделей, предложенных для описания ряда физических свойств макромолекул, в том числе и для объяснения гибкости полимерной цепи, является модель свободно-сочлененной цепи. В такой цепи нет жестко зафиксированных валентных углов и возможно свободное вращение звеньев. Свободно-сочлененная цепь может иметь непрерывный набор конформации вследствие свободного вращения звеньев. [18]