Selbstdiffusion von kleinen Molekülen in Polymerlösungen

Zusammenfassung

Die Theorie des Freien Volumens von Cohen-Turnbull wird auf die Selbstdiffusion kleiner Moleküle in einer polymeren Matrix Übertragen. Mit Hilfe der gewonnenen Formeln werden Selbstdiffusionskoeffizienten von Azeton bzw. Benzol in Polymethylmethacrylat, die mit Hilfe der Spinechotechnik als Funktion der Temperatur und Konzentration gemessen wurden, diskutiert. Sowohl aus der Temperatur- als auch aus der Konzentrationsabhängigkeit lassen sich die Van-der-Waals-Durchmesser der Lösungsmittelmoleküle in Übereinstimmung mit Literaturwerten berechnen. Das Freie Volumen des Polymeren wird für den Fall verschwindender Lösungsmittelkonzentration als Funktion der Temperatur bestimmt. Durch Anpassung an die gemessenen Selbstdiffusionskoeffizienten können aus der Temperaturabhängigkeit und der Konzentrationsabhängigkeit getrennt die Freien Volumen als Funktion der Temperatur und der Konzentration berechnet werden. Das aus der Konzentrationsabhängigkeit gewonnene Freie Volumen stimmt im Fall des Systems Azeton-PMMA mit dem aus der Temperaturabhängigkeit gewonnenen überein.

Vorgetragen von J. Schlegel auf der 26. Hauptversammlung der Kolloid-Gesellschaft e.V. vom 19. bis 21. September 1973 in Marburg.