Polymer và dung dịch polymer

1. Contents

   • 1 Định nghĩa polymer
   • 2 Phân loại 
   • 3 3. Tính chất 
   • 4 4.Tính chất của dung dịch 
   • 5 Ứng dụng trong ngành Dược

   Định nghĩa polymer

• Polymer là chất có khối lượng phân tử lớn được tạo thành do sự liên kết lặp đi lặp lại hàng trăm đơn vị đơn phân tử. Polymer còn gọi là chất cao phân tử
• Các polymer có thể liên kết vớ nhau tạo thành cấu trúc phức tạp, có nhiều nhóm thế ở các vị trí khác nhau tạo nên chất có khối lượng phân tử lớn.

2. Phân loại 

Theo cấu trúc

• Polymer đồng nguyên tố
• Polymer dị nguyên tố
• Homopolymer: cấu tạo từ 1 monomer
• Copolymer: nhiều loai monomer

Theo nguồn gốc

• Polymer thiên nhiên: protein, albumin, cellulose,..
• Polymer tổng hợp: PE, PP, PVC,..

Theo độ tan

• Polymer tan được trong nước
• Polymer không tan được trong nước

3. Tính chất 

Khối lượng phân tử trung bình 

Mỗi polymer có khối lượng phân tử trung bình khác nhau, phụ thuộc vào monomer và số lượng mắt xích

Loại khối lượng trung bình được ứng dụng khác nhau tùy vào mục đích sử dụng.

Trạng thái tồn tại

• Lực liên kết giữa monomer trong polymer lớn hơn lực liên kết giữa các nguyên tử trong phân tử , sẽ không bay hơi, thăng hoa.
• Tùy thuộc vào nhiệt độ, polymer có thể tồn tại ở trạng thái: rắn (thủy tinh); đàn hồi, lỏng nhớt

Quá trình trương nở-hòa tan

• Xét sự hòa tan của phân tử đường vào trong nước:

  

Các liên kết có thể có: đường-đường, nước-nước, đường-nước tạo bởi liên kết hydro

Chỉ khi liên kết đường-nước lớn hơn liên kết đường-đường thì xảy ra quá trình hòa tan.

• Polymer : lực kiên kết giữa các monomer lớn, giữa các phân tử lớn, nên quá trình hòa tan xảy ra nhiều giai đoạn

Giai đoạn 1: trương nở nhờ sự solvat hóa

+ polymer được bao bọc bởi lớp vỏ solvat hóa của phân tử dung môi

+ Thể tích của polymer tăng nhưng thể tích chung của hệ giảm.

Giai đoạn 2: trương nở

Trương nở nhờ sự khuếch tán một chiều từ các phân tửu dung môi vào phân tử polymer. Do tồn tại khoảng trống giữa , nên thu hút các phân tử dung môi vào. Sự trương nở hoàn toàn khi lượng dung moi dung đủ lớn, làm đứt các liên kết polymer.

Giai đoạn 3: hòa tan polymer vào trong dung dịch

+ Polymer ở dạng tự do linh động

+ Xảy ra ở polymer không có cầu nôí

+ Polymer có cầu nối chỉ xảy ra giai đoạn 2

+ Quá trình hòa tan cao phân tử đạt cân bằng rất chậm ( vài ngày)

4.Tính chất của dung dịch 

Độ nhớt của dung dịch

Dung dịch loãng, có độ nhớt cao

Không tuân theo định luật Poise

Từ xác định độ nhớt ta có thể xác định được khối lượng trung bình của polymer

Áp suất thẩm thấu

Khi chiếu ánh sáng vào dung dịch polymer, ánh sáng bị tán xạ theo mọi hướng. Phân tử polymer tán xạ nhiều hơn phân tử dung môi.

Sự chuyển thể sol-gel

Sol: các phân tử polymer được tự do trong dung môi

Gel: phân tử polymer liên kết với nhau tạo mạng luới không gian, giam giữ các phân tử dung môi, hình dạng như một vật thể rắn đông đặc.

5. Ứng dụng trong ngành Dược

• Polymer tan trong nước: chất ổn định trong dạng thuốc hỗn dịch, nhũ tương; là các chất bảo vệ keo, tá dược tạo viên, hạt cốm, tá dược trong dạng thuốc gel, để uống hoặc dùng ngoài, tá dược kiểm soát giải phóng dược chất trong viên giải phóng kéo dài hoặc giải phóng theo chu trình, tạo màng bảo vệ cho viên, pellet,..
• Polymer không tan trong nước: được dùng để chế tạo màng thẩm tích, màng khuếch tán, màng lọc, cốt khuếch tán, kiểm soát giải phóng dược chất trong dạng bào chế thích hợp, màng bảo vệ vết thương, bao bì dược phẩm,..