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E-Book

Makromolekulare Chemie

Eine Einführung

AutorBernd Tieke
VerlagWiley-VCH
Erscheinungsjahr2014
Seitenanzahl412 Seiten
ISBN9783527683512
FormatePUB
KopierschutzDRM
GerätePC/MAC/eReader/Tablet
Preis46,99 EUR
Die Makromolekulare Chemie (Polymerchemie) beschäftigt sich mit der Synthese, Isolierung, Charakterisierung und Modifi zierung von großen Molekülen (Polymere). Diese Moleküle können aus bis zu Hunderttausenden gleicher oder unterschiedlicher Bausteine (Monomere) bestehen und sind meistens als Ketten oder Netzwerke angeordnet. Neben den Biopolymeren (z.B. Zellulose, Enzyme, DNS) sind vor allem die synthetischen Polymere Polyethylen, Polypropylen, PVC, Polystyrol (Styropor), Nylon oder Tefl on von großem Interesse.

Die dritte Auflage der 'Makromolekularen Chemie' wurde komplett überarbeitet und aktualisiert, wobei das bewährte Konzept, die Synthese, Charakterisierung, Eigenschaften und Reaktionen von Polymeren klar und anschaulich darzustellen, beibehalten wurde. Es gibt neue Kapitel zu aktuellen Trends in der Polymerchemie, z.B. Polymerblends, Polymere durch palladiumkatalysierte Kreuzkupplung, enzymatische
Polymerisation, Polymere für die Optoelektronik, ferroelektrische Polymere und MALDI-TOF-Massenspektrometrie zur Charakterisierung von Polymeren. Außerdem wurde jedes Kapitel um eine kurze Zusammenfassung der wichtigsten Inhalte erweitert. Das Buch ist unentbehrlich für Studenten der Chemie und Materialwissenschaften im Bachelor- und Masterstudiengang, die die entsprechende Vorlesung nachbereiten bzw. sich auf die Prüfung vorbereiten wollen, aber auch für (Polymer-)Chemiker, die sich schnell und erfolgreich in das Gebiet einarbeiten wollen.

Bernd Tieke hat Chemie an der Universität Mainz studiert, 1978 an der Universität Freiburg promoviert und sich 1987 an der Universität Bayreuth für das Fach Makromolekulare Chemie habilitiert. Nach mehreren Jahren Forschungstätigkeit in der chemischen Industrie wurde er 1992 Professor am Institut für Physikalische Chemie der Universität zu Köln. Anfang 2014 trat er in den Ruhestand. Zu seinen Forschungsgebieten zählten intelligente Hydrogele, ultradünne Trennmembranen und konjugierte Polymere für elektronische Anwendungen.

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Leseprobe

Verzeichnis häufig verwendeter Formelzeichen

AArrheniuskonstante der Initiierungsreaktion (Ai), Wachstumsreaktion (Ap), Abbruchreaktion (At), Übertragungsreaktion (Atr); Abbaugrad des Ausgangspolymers (A0) und des Polymers nach der Reaktionszeit t(At); Fläche, ursprüngliche Fläche (A0), Fläche der Streuung der amorphen (Aa) bzw. kristallinen Bereiche (Ac)
A,BKonstanten der Doolittle-Gleichung
A2,32. bzw. 3. Virialkoeffizient
ArAryl-Rest
aExponent der Mark-Houwink-Gleichung, Verschiebungsfaktor (aT)
Bmagnetische Feldstärke, lokale magnetische Feldstärke (Blok)
bStreulänge bei Neutronenstreuung, Streulängen von Wasserstoff (bH) und Deuterium (bD)
CKohäsionsenergiedichte; Wärmekapazität, bei konstanter Länge (Cl) und bei konstantem Feld und Zug (CE,X)
cMassenkonzentration der Lösung (zu Beginn der Reaktion: c0)
universelle Konstanten der WLF-Gleichung ( = 17,4 K, = 51,6 K)
cpWärmekapazität, spezifische Wärme bei konstantem Druck
Ddielektrische Verschiebung (auch Q/A)
DMSODimethylsulfoxid
DSSubstitutionsgrad bei Polysacchariden
DSCDifferenzialkalorimetrie (differential scanning calorimetry)
DTADifferenzialthermoanalyse
dGitterkonstante, piezoelektrische Konstante (z. B. d31)
dn/dcBrechungsinkrement der Polymerlösung
EAktivierungsenergie der Initiierungsreaktion (Ei), Wachstumsreaktion (Ep), Abbruchreaktion (Et), Übertragungsreaktion (Etr); Elastizitätsmodul bzw. E-Modul, theoretischer (Eth), scheinbarer (Ekrist) und realer E-Modul (Eσ); komplexer E-Modul (E*), Speichermodul (E1) und Verlustmodul (E2); elektrische Feldstärke, elektrischer Feldvektor
Er (t)Spannungsrelaxationsmodul
Ffreie Energie
fFunktionalität der Verzweigungseinheit (f) und des j-ten Monomers (fj), durchschnittliche Funktionalität aller Monomere (fav); Kraft; Depolarisations (Cabannes)-Faktor; freier Volumenbruch
Gfreie Enthalpie; freie Enthalpie von Lösungsmittel (G1), Polymer (G2) und Lösung (G12); Schermodul (G-Modul); (Realteil: G1; Imaginärteil: G2)
GPCGelpermeationschromatografie
ΔGÄnderung der freien Enthalpie beim Mischen (ΔGM; ΔGmix), bei der Kristallisation bzw. Schmelze pro Einheitsvolumen (ΔGv), bei der Kristallisation von n Kettenstücken (ΔGn)
partielle molare freie Enthalpie (freie Exzess-Enthalpie: ) der Mischung
gErdbeschleunigung
g+, g–gauche(+)- und gauche(–)-Konformation
HEnthalpie
ΔHÄnderung der Enthalpie beim Mischen (ΔHM; ΔHmix), bei der Kristallisation bzw. Schmelze pro Einheitsvolumen (ΔHv)
Änderung der molaren Enthalpie beim Mischen beim Verdampfen
partielle molare Exzess-Enthalpie der Mischung
HDPEPolyethylen hoher Dichte (high density polyethylene)
hAbstand Primärstrahl-Streustrahl (bei der Röntgenstreuung); Planck’sches Wirkungsquantum (6,26 · 10–34 Js)
ΔhHöhendifferenz im Steigrohr zur Messung des osmotischen Druckes
ITrägheitsmoment, Kernspindrehimpulsquantenzahl, Stromstärke
I(t)Kriechnachgiebigkeit
IRInfrarot
iZahl der Monomereinheiten in der Polymerkette; Laufzahl der Monomere
iθStreuintensität
KKonstante bei der Lichtstreuung; Konstante der Mark-Houwink Gleichung (Kθ : bei θ-Bedingungen); Kompressionsmodul
KDGleichgewichtskonstante der Ionendissoziation
KEKonstante bei der Molgewichtsbestimmung durch Dampfdruckosmometrie
KnKontrastfaktor bei Neutronenstreuung
KXKontrastfaktor bei Röntgenkleinwinkelstreuung
k,kGeschwindigkeitskonstanten einer chemischen Reaktion: Initiierungsreaktion (ki), Startreaktion (ks), Wachstumsreaktion (kp), Wachstumsreaktion des Ionenpaares (kp(+–)) und des freien Anions (kp(–)), Abbruchreaktion (kt), Abbruchreaktion durch Rekombination (ktc) und Disproportionierung (ktd), Depolymerisation (kdp), Übertra gungsreaktion (ktr), Übertragungsreaktion durch Monomer (ktrM), Initiator (ktrI) und Lösungsmittel (ktrS), Hydrolyse (kH), Kettenspaltung (kS)
LLigand
LDehnung
L1Verdampfungswärme des Lösungsmittels pro Gramm
LCSTuntere kritische Entmischungstemperatur
LDPEPolyethylen niedriger Dichte (low density polyethylene)
lBindungslänge; Länge der Kapillaren im Viskosimeter; Lamellendicke, kritische Lamellendicke (l0); Länge vor bzw. nach mechanischer Beanspruchung eines Probenkörpers (l0 bzw. l); Kettenlänge; maximale Kettenlänge (lmax), Konturlänge (lcont)
ΔlLängenänderung bei der mechanischen Beanspruchung
MMonomer, Kette aus i Monomereinheiten (Mi); Metall
MMolekulargewicht; Molekulargewicht des Monomeren (M0) und des Moleküls der Länge i (Mi)
mittleres Molekulargewicht des Polymers: Zahlenmittel (), Gewichtsmittel (), Zentrifugenmittel (), Viskositätsmittel (), Zahlenmittel des Molekulargewichts der Kettenstücke zwischen zwei Netzpunkten ()
MtMetallatom
mMasse des Polymers; Masse der Polymerschmelze zur Zeit t0 (m0) bzw. zur Zeit t (mL), Masse des einzelnen Sphärolithen bzw. des sphärolithischen Materials (ms); Masse des amorphen bzw. kristallinen Polymers (ma,c), Gesamtmasse der Polymerschmelze (m0)
NZahl der Moleküle; ursprüngliche Zahl der Monomermoleküle (N0), Zahl der Moleküle des j-ten Monomers (Nj), Zahl der Monomermoleküle zur Zeit t (Nt), Zahl der Lösungsmittelmoleküle (N1), Zahl der Polymermoleküle (N2), Zahl der Moleküle der Länge i (Ni); Zahl der Ketten pro Einheitsvolumen, Zahl der Nuklei pro Einheitsvolumen und -zeit, Zahl der Nuklei insgesamt...
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