Кинетика набухания
Термодинамика набухания
Процесс набухания идёт самопроизвольно, т.е при р, Т = const
ΔG < 0,
ΔG = ΔH – TΔS. (7.1)
На первой стадии энтропия практически не меняется или незначительно уменьшается за счёт контракции, т.е ΔSI ≈ 0. Поэтому снижение энергии Гиббса в самопроизвольном процессе происходит за счет уменьшения энтальпии: ΔНI < 0, следовательно, происходит выделение теплоты. Таким образом, на стадии сольватации преобладает энтальпийный фактор.
На второй стадии выделение теплоты уменьшается, но возрастает энтропия системы ΔSII > 0, т.к. разрыхление сетки полимера увеличивает число возможных конформаций. Таким образом, энергия Гиббса системы снижается за счет увеличения энтропии:
ΔGII = – TΔSII < 0,
Следовательно, вторая стадия набухания обусловлена энтропийным фактором.
Скорость набухания – изменение степени набухания в единицу времени – скорость набухания можно рассчитать только для ограниченного набухания.
Кинетика набухания идёт по механизму реакции I порядка
,
где iτ – степень набухания за время τ.
,
.