作為高分子聚合物的
聚丙烯酰胺,溶解速率的影響因素主要涉及以下兩個要素:
一、分子的擴(kuò)散
物質(zhì)的溶解過程是溶質(zhì)分子和溶劑分子相互滲透和擴(kuò)散過程,因此溶質(zhì)和溶劑分子的運動能力是影響溶劑時間的重要因素。由于溶質(zhì)分子在尺寸上遠(yuǎn)大于溶劑分子,因此兩者的擴(kuò)散速率相差十分懸殊。在溶解的初期實際上只有水分子向聚丙烯酰酰胺的單方面擴(kuò)散,聚丙烯酰胺分子不可能向水的方向擴(kuò)散,所以先溶脹是溶解的必經(jīng)階段。
二、氫鍵和纏結(jié)
在
聚丙烯酰胺的分子鏈內(nèi)和分子鏈間,酰胺側(cè)基間能形成氫鍵。氫鍵是最強(qiáng)的分子間作用力,高分子量的聚丙烯酰胺分子鏈上存在大量的氫鍵;同時,高分子量的聚丙烯酰胺的分子鏈很長,長的分子鏈必然要卷曲,它們聚集在一起也必然纏結(jié)在一起。因此,要是聚丙烯酰胺快速溶解需要依靠溶劑水分子的快速滲入和攻擊,凈氫鍵解離和分子鏈解纏結(jié)。