ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Поворотно-изомерная теория макромолекул из "Введение в физику полимеров" Поворотно-изомерная теория [I, 4, 5], предложенная Волькенштейном, рассматривает полимерную цепь как равновесную смесь поворотных изомеров. Внутреннее вращение рассматривается как поворотная изомеризация, т. е. как перескок отдельных звеньев из одной конформации в другую. На самом деле кроме таких перескоков возможны тепловые флуктуации, которые проявляются в виде крутильных колебаний с углами поворота ф, отвечающими минимумам на кривой /(ф), т. е. около положений, соответствующих поворотным изомерам. Однако эти флуктуации не влияют на усредненные свойства полимерных цепей, так как в силу своего случайного ха-эактера взаимно компенсируют друг друга. [c.28] Таким образом, в поворотно-изомерной теории линейный полимер рассматривается как равновесная смесь поворотных изомеров, реализуемая в пределах каждой мак-ромолекулярной цепи. [c.29] Из соотношений (1.17) и (1.18) видно, что в рассматриваемой теории величина характеризующая термодинамическую гибкость цепи, зависит от температуры и от значений свободных энергий поворотных изомеров. Иначе говоря, зависит от разности ординат, соответствующих минимумам потенциальной энергии U( f). [c.30] Значения АЕ или AF можно определить, сопоставляя свойства низкомолекулярных соединений, имеющих аналогичное химическое строение. Кроме того, значение (а следовательно, и т]) может быть определено экспериментально при исследовании растворов полимеров. [c.31] Вопрос о применимости поворотно-изомерной теории для описания полимеров был подробно рассмотрен М. В. Волькенштейном в его монографии Конфигурационная статистика полимерных цепей ([1] и ряде других работ [2—5]. Он показал, что поворотно-изомерная теория хорошо обоснована для тех случаев, когда минимумы потенциальной энергии разделены энергетическими барьерами, существенно превышающими kT. Если это условие не соблюдается, поворотно-изомерная теория сохраняет значение приближенного математического метода, позволяющего заменить интегрирование суммированием. В этом смысле поворотно-изомерная теория может рассматриваться как модельная математическая теория. [c.31] Следует заметить, что несколько лет назад была предпринята попытка [8] построить статистическую физику макромолекул, не прибегая к представлениям о поворотных изомерах. Алмазов и Павлоцкин [8] показали, что используя математический аппарат и методы современной статистической физики, можно описать физические свойства макромолекул, учитывая непрерывный, а не дискретный набор их конформаций. Однако при использовании этой теории для решения конкретных задач (например, расшифровки кода наследственности) были получены ошибочные результаты, что, естественно, снизило интерес к такому способу построения теории. [c.32] Вернуться к основной статье