题目
聚合物在热力学上最稳定的结晶形态是( )。A. 单晶B. 纤维状晶C. 伸直链晶D. 球晶
聚合物在热力学上最稳定的结晶形态是( )。
A. 单晶
B. 纤维状晶
C. 伸直链晶
D. 球晶
题目解答
答案
C. 伸直链晶
解析
本题考查聚合物结晶形态的热力学稳定性相关知识。解题思路是需要了解各种聚合物结晶形态的特点,然后根据热力学稳定性的原理来判断哪种结晶形态是最稳定的。
各种结晶形态特点分析
- 单晶:通常是在极稀溶液(浓度约为 0.01% - 0.1%)中缓慢结晶形成的,分子链垂直于片晶平面排列,片晶厚度约为 10nm 左右。但单晶的分子链排列虽然规整,但由于其形成条件限制,分子链不能充分伸展,存在一定的内应力,所以热力学稳定性不是最高的。
- 纤维状晶:是在应力作用下,聚合物分子链沿应力方向取向排列形成的晶体。分子链在纤维轴方向上排列较为规整,但分子链之间的堆砌可能不够紧密,存在一些缺陷,因此其热力学稳定性也不是最优的。
- 伸直链晶:分子链完全伸展,以平行的方式排列在片晶中,分子链之间的堆砌紧密,分子间作用力大,体系的内能低。根据热力学原理,体系内能越低,其稳定性越高,所以伸直链晶是热力学上最稳定的结晶形态。
- 球晶:是从浓溶液或熔体中结晶时形成的一种多晶聚集体,由许多径向发射的片晶组成。球晶内部存在较多的缺陷和空隙,分子链的排列也不如伸直链晶规整,因此其热力学稳定性不如伸直链晶。