makromolekulární klubko
macromolecular coil
Neuspořádaný útvar, do něhož je v roztoku stočena lineární makromolekula.
Molekula lineárního polymeru v roztoku může vlivem tepelného pohybu jednotlivých částí (segmentů) nebo působením vnějších sil (např. střižného napětí vyvolaného rychlostním gradientem v tekoucím roztoku) měnit svůj tvar. Dovoluje to
vnitřní (intramolekulární) rotace – otáčivý pohyb části molekuly kolem některého valenčního spoje při zachování meziatomových vzdáleností a valenčních úhlů (obr. 1). Toto otáčení představuje vedle translačního a rotačního pohybu celých molekul a vedle vibrace jejich částí další stupeň volnosti tepelného pohybu. Každý jednotlivý řetězec mění svůj rozměr i tvar s časem, takže v systému se v daném okamžiku různé řetězce liší velikostí a tvarem (i v systému monodisperzním, jehož řetězce by v nataženém stavu měly stejnou délku). Okamžitá podoba klubka se nazývá
konformace. Ve formě klubek se makromolekuly nacházejí v roztocích i v amorfních polymerních fázích
[
65]
(viz
lyofilní koloid).
|
|
Obr. 1 Vnitřní rotace v makromolekulárním řetězci
|
Rozměr klubka (kvantitativní míra stočení makromolekuly) může být popsán
gyračním poloměrem nebo, pro klubko vytvořené lineárním řetězcem, vzdáleností konců řetězce
ℓ (obr. 2).
|
|
Obr. 2 Schéma makromolekulárního klubka
ℓ - vzdálenost konců řetězce, ri – vzdálenost jednotlivých členů od středu klubka
|
V daném časovém okamžiku je zastoupení různě stočených klubek dáno statistickými zákony. I když se rozměry a tvar jednotlivých klubek s časem mění, statistické zastoupení klubek svinutých do různého stupně se v rovnovážném stavu nemění. Toto rovnovážné zastoupení, je při dané teplotě a koncentraci charakteristické pro uvažovaný systém polymer-rozpouštědlo.
Grafy souvislostí do úrovně:
I
II