
【化】 heat of polymerization
aggregation; converge; group; polymerization
【化】 polymerization
【醫】 polymerism; polymerization; polymerize
ardent; caloric; craze; eager; fever; heat; hot; warm
【化】 heat
【醫】 calor; cauma; febris; fever; fievre; heat; hyperthermia; hyperthermy
phlegmasia; phlegmonosis; pyreto-; pyro-; therm-; thermo-
聚合熱(英文:Heat of Polymerization)指在聚合反應過程中,單位摩爾單體轉化為聚合物時釋放或吸收的熱量值。該參數是聚合反應熱力學的重要指标,直接影響反應速率、工藝控制及産物性能。以下是詳細解析:
能量變化表征
聚合熱反映單體分子通過化學鍵連接形成高分子鍊時的能量變化。通常為放熱反應((Delta H < 0)),例如乙烯聚合釋放約93.6 kJ/mol熱量(來源:《英漢材料科學詞典》,化學工業出版社)。
公式表達:
$$ Delta H = H{text{聚合物}} - H{text{單體}} $$
負值表明體系向環境釋放能量。
英文術語對照
化學鍵重組機制
單體雙鍵打開(如烯烴)形成單鍵時釋放能量,鍵能差決定放熱強度。例如:
(來源:《高分子化學導論》,科學出版社)
取代基效應
單體取代基的空間位阻或極性可能降低反應放熱值。如四氟乙烯聚合熱(-154 kJ/mol)高于乙烯,因氟原子電負性增強鍵能差異。
反應器設計依據
放熱強度決定冷卻系統配置,如聚乙烯生産中需快速移熱避免爆聚(來源:《聚合物工程原理》,Wiley出版社)。
聚合動力學調控
高放熱反應常需低溫引發(如自由基聚合),而低放熱體系(如尼龍-6縮聚,(Delta H approx -10 text{kJ/mol}))允許高溫操作。
(注:因搜索結果未提供直接鍊接,參考文獻以權威出版物名稱标注)
聚合熱是聚合反應中釋放的熱量,其熱力學定義和影響因素如下:
聚合熱(Polymerization Heat)指聚合反應前後體系能量的變化,通常用焓增量ΔH的負值(-ΔH)表示。根據熱力學第二定律,聚合反應自發進行的條件是吉布斯自由能變化ΔG < 0,即: $$ ΔG = ΔH - TΔS < 0 $$ 其中ΔH為焓變,T為溫度,ΔS為熵變。當ΔH < 0(放熱)且滿足ΔH > TΔS時,反應才能正向進行。
單體結構
單體中雙鍵轉化為單鍵時釋放能量,如C=C→C-C的聚合熱約為-90 kJ/mol。不同單體因取代基效應、共轭結構等差異,聚合熱值會變化。
熵變(ΔS)
聚合反應通常伴隨熵減(ΔS < 0),一般加聚反應的ΔS在-100~-120 J/(mol·K)範圍内。
溫度(T)
溫度升高會降低聚合傾向。當ΔG=0時對應的溫度稱為最高極限溫度(Tc),公式為:
$$
T_c = frac{ΔH}{ΔS}
$$
超過此溫度,解聚占主導。
注:如需了解具體單體的聚合熱實驗數據或更詳細公式推導,可參考高分子化學教材或熱力學專著。
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