由于高聚物结构的复杂性,影响其溶解的因素是多方面的,上述原则并不能概括所有的溶解规律,但对大多数高聚物还是适用的。在实际选择溶剂时,要具体分析高聚物是结晶的还是非结晶的、是极性的还是非极性的、相对分子质量大还是相对分子质量小等方面,然后试用上述原则来解决问题。
6.影响溶质溶解的因素及增溶方法
通过上述溶解机理的讨论,可以推出溶质的影响因素及增溶办法。
(1)影响溶质溶解的因素。
1)物质化学键的类型与分子的极性。物质化学键的类型与分子的极性直接影响物质的溶解性,符合“相似相溶”规律。
2)氢键的存在。氢键的存在对物质的溶解性有重要影响。当溶质的分子含有与水形成氢键的基团时,通常都有较大的水溶性。
3)溶剂化作用。溶剂化作用对物质的溶解有相当大的影响。如以水为溶剂,对于在水中能电离的溶质,易发生溶剂化。所谓水的溶剂化是指当溶质或其所含有的极性基团能电离时,由于离子的电性可吸引水的异性偶极,溶质便被溶剂水分子包围即被溶剂化。溶剂化减少了被分散的溶质分子由于热运动产生分子碰撞而凝聚的可能,而有利于溶解过程的进行。
4)溶质相对分子质量及分子中含活性基团的种类和数目。溶质相对分子质量及分子中含活性基团的种类和数目,对其溶解性亦有重大影响。当分子中含有足够数量的亲水基团时,就有较好的水溶性;若含有憎水基团比例较大时,在非极性溶剂中有较好的溶解性。
5)温度。溶解度是与温度、溶质及溶剂的性质相关的物理量。当溶解过程具有负的溶解热时(吸热)则其溶解度随温度升高而升高,反之溶解度随温度升高而下降。固体在液体中的溶解度通常随温度的升高而增加,气体的溶解度随温度的升高而下降。一般溶质溶解时,温度愈高,溶解愈快。但对热不稳定的溶质或加热易挥发的溶质则需考虑加热温度不要太高甚至不加热。
6)压力。压力对于气-液溶液的溶解度有显著影响,但对固-液溶液的影响可忽略不计。当气体压力增大时气体的溶解度也随之增加;反之,气体的溶解度则下降。若为混合气体,则每种组分在溶剂中的溶解度与各自的分压成正比。
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