МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ СТРУКТУРЫ и СВОЙСТВ ПОЛИМЕРОВ

МЕТОДЫ, ОСНОВАННЫЕ НА ВЗАИМОДЕЙСТВИИ ВЕЩЕСТВА С ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫМ ИЗЛУЧЕНИЕМ

Эта часть посвящена рассмотрению методов, основанных на способности вещества (полимера) взаимодействовать с полем элек­тромагнитного излучения [1]. В табл. 1 указаны различные области электромагнитного спектра, выделенные достаточно произвольно; каждая из них перекрывается соседними областями.

Взаимодействие вещества с электромагнитным излучением разной длины волны сопровождается различными физическими про­цессами. При избирательном поглощении энергии света изменяется энергетическое состояние макромолекулы в результате таких внутри­молекулярных процессов, как переходы электронов, колебания атом­ных ядер, вращение ядер, электронов, атомных групп, поступательное и вращательное движение молекулы как целого.

Общую энергию молекулы можно представить как сумму энергии движения электронов Еэл, колебания атомов Екол и вращения всей молекулы Евр. Чтобы вызвать изменения какой-либо из этих форм движения за счет подвода энергии излучения извне, необходи­мо, чтобы частота излучения совпала с собственной частотой соответ­ствующей кинетической единицы. Таким образом, возникает резо­нансное поглощение энергии света, определяемое особенностями строения кинетических единиц полимера и их взаимодействием с со­седями; поглощение энергии происходит в том случае, если разность между двумя энергетическими уровнями АЕ соответствует энергии кванта [2];

АЕ - h v- Et- Е2„ Где H - постоянная Планка, равная 6,626-10"3 Дж с. V - частота колеба­ний, с"1, Ei и Е2- энергия молекулы в конечном (более высоком) и на­чальном (более низком) состояниях.

-153-

Энергия квантов имеет один порядок с величиной энергии диссоциации связей; поэтому электронное возбуждение иногда сопро­вождается фотохимическим разложением. Однако в большинстве слу­чаев разрыва химической связи не происходит, так как возбужденные молекулы возвращаются в исходное состояние в результате различ­ных фотофизических процессов, а в конденсированных средах, кроме того, взаимодействие между частицами приводит к быстрой передаче поглощенной энергии всему коллективу частиц.

Таблица 1.

Области электромагнитного спектра

Область спектра

Применение для науч­ных целей

V, Гц

X, нм

Космические лучи

-

1022

3-10°

Гамма-излучение

Ядерные переходы

1019

0,3

Мягкое рентгеновское излучение

Переходы внутренних электронов атомов

1017

30

Вакуумная УФ-область

Переходы валентных элек­тронов (электронные спек­тры)

1,5-10ь

200

Кварцевая УФ-область

7,5-10'*

400

Видимая область

3,8-10'4

800

Ближняя ИК-область

Колебательные ИК - обер­тоны и комбинационные полосы

L,2-10i4

2500

Колебательная ИК - область

Основная область колеба­тельных переходов

2,5Т0Ь

12500

Дальняя ИК - область

Скелетные колебания мо­лекул, заторможенные вращения циклов, дефор­мация твердых тел

1012

300000

Микроволновая об­ласть (токи СВЧ)

Вращения молекул, затор­моженные внутренние вращения относительно химических связей

109

300 мм

Короткие радиоволны

Переориентация спина (ЯМР, ЭПР)

1,5-10°

200 м

Радиовещательная

Радио, телевидение

5,5-10"

550 м

Длинные радиоволны

Индукционный нагрев, длинноволновая связь

З-Ю3

10 км

Электропромышлен­ная

Силовая энергия, освеще­ние

0,3

106 км

Если электронные уровни расположены в молекуле близко Друг от друга, то для электронного перехода достаточен видимый Свет. Если уровни удалены друг от друга, то необходимо УФ - или Рентгеновское излучение. ИК-излучение вызывает переходы между колебательными уровнями, радиочастотное - между вращательными. Длина волны электромагнитного колебания X связана с собственной частотой колебания соотношением

Л = с/ v,

Где с - скорость света.

Поскольку энергия кванта электромагнитного излучения Е - h v, то E = hc/X

Из этого следует, что с уменьшением длины волны электро­магнитного излучения его энергия возрастает, или, как говорят, излу­чение становится жестче.

МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ СТРУКТУРЫ и СВОЙСТВ ПОЛИМЕРОВ

Определение растворимости серы в эластомерах

Чаще всего пользуются оптическими или радиоизотопными методами. Оптические методы предполагают исследование тонких плёнок, приготовленных из композиции. В образцах, которые обяза­тельно должны быть прозрачными, оценивается число частиц серы, однако этот метод …

Безроторные реометры

В безроторных реометрах поведение резиновой смеси в про­цессе вулканизации оценивается в колеблющейся полуформе. Крутя­щий момент, передаваемый через образец, измеряют датчиками в дру­гой полуформе, а непосредственное использование нагретых полу­форм сокращает продолжительность …

Исследование вулканизатов

Деструктивные процессы в вулканизационных сетках, проте­кающие при термоокислительном воздействии в поле механических нагрузок, обусловливают необратимую статическую и динамическую ползучесть (крип). Для эластомерных систем предлагается [36] новый метод ТМА, основанный на …

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия
+38 050 512 11 94 — гл. инженер-менеджер (продажи всего оборудования)

+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи новинок
e-mail: msd@msd.com.ua
Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Оперативная связь

Укажите свой телефон или адрес эл. почты — наш менеджер перезвонит Вам в удобное для Вас время.