Структура полимеров

Обработка рентгенограмм
Рентгенограмму неориентированного полимера зарисовывают и характеризуют
полученную картину, объясняя её происхождение.

40
На рентгенограмме ориентированного полимера (рис. 19) определяют линии
меридиана, экватора и слоевые линии. Меридианом называется воображаемая линия,
проходящая через центр рентгенограммы параллельно направлению ориентации
образца. Экватором является линия, перпендикулярная меридиану и проходящая через
центр рентгенограммы. Линии, мысленно проведённые через рефлексы параллельно
экватору, называются слоевыми. Экватор можно считать нулевой слоевой линией, а
остальные словые линии, следовательно, нумеруются по мере удаления от экватора. Из
расстояния между слоевыми линиями определяют период повторяемости
(идентичности) вдоль цепи. По расстоянию от рефлекса до центра определяют
характерные (межплоскостные) расстояния в полимере.
Рис.19. Вид рентгенограммы ориентированного образца
Порядок определения межплоскостных расстояний
Межплоскостные расстояния рассчитывают по уравнению Вульфа-­‐Брэгга:
θ
λ
sin
2
n
d
=
,
где λ – длина волны рентгеновского излучения, для медного зеркала анода трубки
1,54 Å;
n – натуральное число, порядок отражения рентгеновских лучей, обычно
отчётливо проявляются рефлексы первого порядка, то есть n=1;
θ – угол отражения рентгеновских лучей, который можно найти из схемы хода
лучей при дифракции в камере с плоской кассетой
a
l
arctg
2
1
=
θ
, где l – расстояние от
рефлекса до центра рентгенограммы (обычно определяют как половину расстояния
между диаметрально противоположными рефлексами); a – расстояние от пластинки до
образца.

41
(установите размерность межплоскостного расстояния, определяемого по этой
формуле)
Форма записи результатов
№№ рефлекса и слоевой линии 
2l, мм 
l, мм l/a θ 2sin θ d, Å 
Вычисление периода идентичности по рентгенограмме
Период идентичности вычисляют также по уравнению Вульфа-­‐Брэгга:
N
N
c
µ
λ
sin
=
,
где λ – длина волны рентгеновского излучения, для медного зеркала анода трубки
1,54 Å;
N – натуральное число, номер слоевой линии;
μ
N
– угол отражения рентгеновских лучей,
a
L
arctg
N
N
=
µ
, где L
N
– расстояние
между экватором и слоевой линией с номером N; a – расстояние от пластинки до
образца.
Форму записи результатов составьте аналогично форме записи для
межплоскостных расстояний.
Теоретическое значение периода идентичности
Для определения конформации макромолекулы сравнивают теоретическое и
экспериментальное значения периодов повторяемости по цепи. Теоретическое
значение периода идентичности рассчитывают исходя из модели макромолекулы
натурального каучука в предельно вытянутой зигзагообразной конформации.
Изобразите геометрическую схему трёх соседних звеньев макромолекулы и
рассчитайте расстояние между углеродами метильных групп 1 и 3 звена. Учтите
конфигурационные особенности натурального каучука, валентные углы примите по
гибридизации, длины ковалентных связей используйте следующие.
Тип связи 
Длина связи, Å 
Сопоставьте теоретическое и экспериментальное
значения периода идентичности. Скольким
звеньям соответствует полученный период
повторяемости по цепи? 
С=С 
1,32 
CH
2
-CH
2
1,54 
=CH-CH
2
1,43