Образование агрегатов в полярных средах
Учим химию / Самоорганизация полимеров / Учим химию / Самоорганизация полимеров / Образование агрегатов в полярных средах Образование агрегатов в полярных средах

Аналогичным образом ведут себя в полярных средах ионсодержащие полимеры, например полиакрилат натрия или полиметакрилат натрия.

При сильной диссоциации их звенья приобретают отрицательные заряды, и каждую макромолекулу можно рассматривать как полианион. При этом система в целом представляет собой полиэлектролит, в котором число отрицательных и положительных зарядов одинаково. Возможно образование и поликатионов - цепей с положительно заряженными звеньями.

Типичный пример - полидиаллилдиметиламмоний хлорид, при диссоциации которого возникают отрицательно заряженные контрионы Cl- . Поскольку в рассмотренных полимерах каждое звено обладает зарядом (такие макромолекулы называют сильно заряженными), кулоновские взаимодействия приводят к отталкиванию одноименно заряженных звеньев. Обычно такие силы заметно преобладают над гидрофобным притяжением. Более благоприятного баланса противоборствующих сил можно добиться понизив долю заряженных звеньев, например в результате сополимеризации диссоциирующих и недиссоциирующих мономеров, либо используя макромолекулы, суммарный заряд которых зависит от pH среды. К числу pH-зависимых полиэлектролитов относятся полиакриловая и полиметакриловая кислоты. При низких pH их звенья не заряжены, однако при добавлении щелочи (NaOH) цепи приобретают заряд, величину которого легко регулировать концентрацией NaOH.

Тем самым можно плавно переходить от слабо заряженных к сильно заряженным полиэлектролитам и, следовательно, менять баланс сил притяжения и отталкивания между группами А и В типов.