Кіріспе
Хансеннің ерігіштігі параметрлерін Чарльз М. Хансен өзінің Ph. D бір материалдың басқа материалға еріп, ерітінді құрайтынын болжау тәсілі ретінде 1967 жылы шығарылған. Олар ұқсас молекулалар ұқсас түрде өздерімен байланыса отырып, бір молекуланың басқа молекулаға " ұқсас " екендігімен анықталады. Нақты айтқанда, әрбір молекулаға үш Хансен параметрі беріледі, олардың әрқайсысы әдетте MPa0,5 мөлшерінде өлшенеді: молекулалар арасындағы дисперсиялық күштерден энергия Молекулалар арасындағы диполярлық молекулааралық күштерден энергия Молекулалар арасындағы сутекті байланыстардан энергия. Бұл үш параметрді Хансен кеңістігі деп аталатын үш өлшемдегі нүктелердің координаттары ретінде қарастыруға болады. Екі молекула осы үш өлшемді кеңістікте неғұрлым жақын болса, соғұрлым бір-біріне еріу ықтималдығы жоғары болады. Екі молекуланың (әдетте еріткіш пен полимер) параметрлері аралықта екенін анықтау үшін, ерітілетін затқа өзара әсерлесу радиусы деп аталатын мән беріледі. Бұл мән Хансен кеңістігіндегі сфераның радиусын анықтайды және оның орталығы үш Хансен параметрлері болып табылады. Хансен кеңістігіндегі Хансен параметрлері арасындағы қашықтықты есептеу үшін мынадай формула қолданылады: Мұны өзара әрекеттесу радиусымен біріктіру жүйедегі салыстырмалы энергия айырмасын (RED) береді: Егер молекулалар ұқсас болса және ерісе, егер жүйе ішінара ерісе, егер жүйе ерімесе
The energy from dispersion forces between molecules
The energy from dipolar intermolecular forces between molecules
The energy from hydrogen bonds between molecules. These three parameters can be treated as co ordinates for a point in three dimensions also known as the Hansen space. The nearer two molecules are in this three dimensional space, the more likely they are to dissolve into each other. To determine if the parameters of two molecules (usually a solvent and a polymer) are within range, a value called interaction radius is given to the substance being dissolved. This value determines the radius of the sphere in Hansen space and its center is the three Hansen parameters. To calculate the distance between Hansen parameters in Hansen space the following formula is used:
Combining this with the interaction radius gives the relative energy difference (RED) of the system:
If the molecules are alike and will dissolve
If the system will partially dissolve
If the system will not dissolve
Теориялық контекст
HSP-ге Хилдебрандтың ерігіштігі параметрлерінің теориялық шығарылымының болмауы үшін сын айтылды. Фазалық тепе-теңдіктің барлық практикалық байланыстары белгілі бір жүйеге қатысты болуы мүмкін немесе болмауы мүмкін белгілі бір болжамдарды қамтиды. Әсіресе, ерігіштіктің барлық параметрлеріне негізделген теориялардың негізгі шектеулері бар, олар тек қана байланысты ерітінділерге қолданылады (яғни, олар Рауль заңына қатысты оң ауытқуларды ғана болжай алады): олар Рауль заңына қатысты жағымсыз ауытқуларды есептей алмайды. Кез келген қарапайым болжау теориясы сияқты, HSP болжауларды растау үшін пайдаланылатын деректермен скрининг үшін ең жақсы қолданылады. Хансен параметрлері Флори Хаггинс Чи параметрлерін бағалау үшін пайдаланылды, көбінесе жеткілікті дәлдігімен. Ra-ны есептеуде дисперсиялық терминнің алдындағы 4 көбейтіндісі талқылау тақырыбы болды. Төрт фактордың теориялық негізі бар (Құрал 1-нің 2-ші тарауын және сондай-ақ. Алайда, жүйелер бар (мысалы, Bottino және басқалар, "Флюорид поливинилдиенінің ерігіштігі параметрлері") J. Polym. Ғылым. B бөлім: Полимерлік физика 26 ((4), 785 79, 1988) орыны ерігіштіктің аймақтары стандартты Хансен теориясы болжағаннан әлдеқайда эксцентрикалық. HSP әсерлері өлшем әсерлерімен (метанол сияқты кішкентай молекулалар "аномальды нәтижелер" бере алады) көтерілуі мүмкін. Молекулалық динамика әдістері арқылы HSP-ді есептеу мүмкін екені көрсетілді, бірақ қазіргі уақытта полярлық және сутекті байланыс параметрлерін Хансеннің мәндеріне сәйкес келетін түрде сенімді бөлуге болмайды.