Hariç tutulan hacim - Excluded volume

Kavramı hariç tutulan hacim tarafından tanıtıldı Werner Kuhn 1934'te ve polimer moleküller kısa bir süre sonra Paul Flory.

Sıvı hal teorisinde

Sıvı hal teorisinde, bir molekülün 'hariç tutulan hacmi', birinci molekülün varlığının bir sonucu olarak sistemdeki diğer moleküllerin erişemediği hacimdir.[1] Sert bir kürenin hariç tutulan hacmi, hacminin sekiz katıdır - ancak, iki moleküllü bir sistem için, bu hacim, hacmin dört katı olan geleneksel sonucu veren iki parçacık arasında dağıtılır;[2] bu önemli bir miktardır Van der Waals durum denklemi. Küresel olmayan şekillere sahip parçacıklar için hariç tutulan hacmin hesaplanması, parçacıkların göreceli yönelimine bağlı olduğundan, genellikle zordur. Zorla en yakın yaklaşma mesafesi elipsler ve dışlanmış alanları yakın zamanda değerlendirilmiştir.

Polimer biliminde

Polimer biliminde, hariç tutulan hacim, uzun zincirli bir molekülün bir kısmının, aynı molekülün başka bir kısmı tarafından zaten işgal edilmiş olan alanı işgal edemeyeceği fikrini ifade eder.[3] Hariç tutulan hacim, bir çözelti içindeki bir polimer zincirinin uçlarının, hariç tutulan hacim olmadığından daha fazla (ortalama olarak) olmasına neden olur (örn. ideal zincir modeli). Çözeltilerdeki uzun zincirli molekülleri analiz etmede hacmin hariç tutulmasının önemli bir faktör olduğunun kabul edilmesi, önemli bir kavramsal atılım sağladı ve günün birkaç şaşırtıcı deneysel sonucunun açıklanmasına yol açtı. Aynı zamanda, teta noktası, hariç tutulan hacim etkisinin nötralize olmasına neden olan bir deneyin yapılabileceği koşullar kümesi. Teta noktasında, zincir ideal zincir özelliklerine geri döner.[4] Hariç tutulan hacimden kaynaklanan uzun menzilli etkileşimler ortadan kaldırılarak, deneycinin yapısal geometri, bağ dönüş potansiyelleri ve yakın komşu gruplar arasındaki sterik etkileşimler gibi kısa menzilli özellikleri daha kolay ölçmesine izin verilir. Flory, eğer hariç tutulan hacim etkileşimleri teta noktasında deney yapılarak nötralize edilirse, polimer eriyiklerinde zincir boyutunun ideal çözümde bir zincir için hesaplanan boyuta sahip olacağını doğru bir şekilde tespit etti.

Ayrıca bakınız

Referanslar

  1. ^ Hill T. L., İstatistiksel Termodinamiğe Giriş, Dover Yayınları, New York, 1986, s 288
  2. ^ Mortimer, Robert G., Fiziksel kimya, Academic Press, 3. Baskı, p 423
  3. ^ Hill T. L., İstatistiksel Termodinamiğe Giriş, Dover Yayınları, New York, 1986, s 225
  4. ^ Rubinstein M., Colby R.H., Polimer Fiziği, Oxford University Press, New York, 2003, s. 49