ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Объемные взаимодействия и переходы глобула—клубок в полимерных макромолекулах из "Биофизика Т.1" Условия существования клубка и глобулы. В каких же условиях образуются клубок и глобула Вследствие объемных взаимодействий сблизившиеся участки могут либо притягиваться, либо отталкиваться друг от друга. Повышение температуры приводит к увеличению отталкивания между мономерами, понижение — способствует их взаимному притяжению. Суш ествует температура, при которой отталкивание мономеров полностью компенсируется их взаимным притяжением. Эта температурная точка называется 0-точкой или 0-температурой. В 0-точке объемные взаимодействия отсутствуют, и макромолекула представляет собой клубок с размерами R который очевидно, сохраняется и при повышении температуры Г 0. Однако в области Г 0 из-за увеличения сил отталкивания размеры клубка возрастают R Таким образом. [c.175] В хороших растворителях притяжение атомов цепи и растворителя больше, чем между атомами цепи, что равносильно увеличению их взаимного отталкивания в таком растворителе (область Г 0 здесь а 1). Наоборот, в плохих растворителях взаимное притяжение звеньев полимера больше, чем их притяжение к молекулам растворителя (область Г 0 а 1). В области Г 0 в объемном взаимодействии превалируют силы притяжения, которые могут привести к конденсации полимерного клубка в плотную слабо флуктуируюш ую глобулу. Эта глобула стабилизируется самосогласованным сжимаюш им полем, обусловленным силами притяжения между мономерами. [c.175] Переходы клубок — глобула. Когда Р перестает иметь минимум при отличных от нуля значениях п (рис. УП.7, кривая 2), глобула распадается и происходит переход глобула — клубок. Точке перехода соответствует условие = 0. [c.177] Фазовые переходы второго рода происходят без тепловых эффектов, причем в области перехода суш ествует лишь один минимум свободной энергии. При фазовых переходах первого рода энтропия и внутренняя энергия меняются скачком вследствие затраты конечной теплоты перехода и конечного изменения удельного объема системы. В точке перехода второго рода теплоемкость меняется скачком, энтропия и внутренняя энергия — непрерывно, а удельный объем системы не испытывает скачка. Примером фазовых превраш ений второго рода могут быть процессы перехода гелия в сверхтекучее состояние и металлов в сверхпроводяш ее состояние из ферромагнитного в парамагнитное в точке Кюри. Эти превраш ения связаны с кооперативным изменением направления ориентации спинов электронов в решетке металла от хаотического до параллельного при уменьшении температуры. При этом структура системы меняется непрерывно, а симметрия — скачком, т. е. новые магнитные свойства проявляются скачком. Фазовые переходы определены строго для случая, когда число частиц в системе N — оо. В реальных полимерах, где N — большое, но конечное число, суш ествует конечная ширина температурного перехода АТ. Конформационный переход является фазовым, если его ширина стремится к нулю АТ О при ЛГ оо. [c.177] Вернуться к основной статье