การล้มละลาย

โคโลนโซลเวนซี (Cononsolvency)คือปรากฏการณ์ที่ตัวทำละลาย สองชนิด ซึ่งโดยปกติสามารถละลายพอลิเมอร์ ได้ง่าย เมื่อผสมกันในอัตราส่วนที่กำหนด ตัวทำละลายทั้งสองชนิดนั้นจะไม่สามารถละลายพอลิเมอร์ได้อีกต่อไป ปรากฏการณ์นี้ตรงกันข้ามกับโคโซลเวนซี (Cosolvency ) ซึ่งเป็น ปรากฏการณ์ที่ตัวทำละลายสองชนิดซึ่งต่างก็ละลายวัสดุได้ไม่ดี แต่เมื่อผสมกันแล้ว ตัวทำละลายที่ไม่ดีทั้งสองชนิดนั้นสามารถก่อตัวเป็นตัวทำละลายผสมที่สามารถละลายวัสดุได้
งานวิจัยชิ้นแรกทั้งเชิงทดลองและเชิงทฤษฎีเกี่ยวกับปรากฏการณ์โคโนโซลเวนซีได้รับการตีพิมพ์ในช่วงปลายทศวรรษ 1970 [ 1 ] [ 2 ]นับตั้งแต่นั้นมา มีการศึกษาวิจัยจำนวนมากที่มุ่งเน้นไปที่พอลิเมอร์หลากหลายชนิดที่มีปรากฏการณ์โคโนโซลเวนซีในน้ำและตัวทำละลาย อินทรีย์ต่างๆ เช่นเมทานอล เอทานอลและอะซิโตน [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] โดยทั่วไปแล้ว พอลิ ( อะคริลาไมด์)เช่น พอลิ(N-ไอโซโพรพิลอะคริลาไมด์ ) จะแสดงปรากฏการณ์โคโนโซลเวนซี[ 6 ] [ 7 ] [ 8 ]ในขณะที่ปรากฏการณ์นี้ยังพบในโฮโมพอลิเมอร์อื่นๆ และในระบบที่ซับซ้อนกว่า เช่น ไดบล็อกโคพอลิเมอร์ พอลิอิเล็กโทรไลต์[ 9 ] [ 10 ] ไมโครเจลแบบเชื่อมโยง[ 11 ] [ 12 ]ไมเซลล์[ 13 ]และพอลิเมอร์บรัชแบบกราฟต์[ 10 ] [ 14 ]เมื่อเร็วๆ นี้ ยังแสดงให้เห็นอีกว่าฟิล์มบางที่ตอบสนองต่ออุณหภูมิแสดงปรากฏการณ์ cononsolvency ในเฟสไอของตัวทำละลายผสม[ 15 ] [ 16 ] [ 17 ] [ 18 ]ซึ่งสามารถอธิบายได้ด้วยอุณหภูมิการเปลี่ยนเฟสปริมาตร ที่ลดลง ซึ่ง เป็นการเปรียบเทียบ ฟิล์มบาง กับ อุณหภูมิวิกฤตของ สารละลายที่ต่ำกว่า การศึกษาเชิงทดลองเหล่านี้ได้รับการสนับสนุนจากการศึกษาจำลองจำนวนมากขึ้นเรื่อยๆ[ 19 ] [ 20 ] [ 21 ] [ 22 ]
หลังจากการวิจัยมา 45 ปี กลไกโมเลกุลที่อยู่เบื้องหลังปรากฏการณ์ cononsolvency ในส่วนผสมของตัวทำละลายยังคงไม่ได้รับการไขกระจ่างอย่างสมบูรณ์ จนถึงปัจจุบัน นักวิจัยได้พิจารณาปฏิสัมพันธ์ต่างๆ ระหว่างพอลิเมอร์และตัวทำละลาย/ตัวทำละลายร่วมว่าเป็นปัจจัยที่เป็นไปได้ที่นำไปสู่ปรากฏการณ์ cononsolvency เช่นพันธะไฮโดรเจน แบบแข่งขัน ของตัวทำละลายและตัวทำละลายร่วมกับพอลิเมอร์[ 20 ] [ 23 ] [ 24 ] การไฮเดรชั่น แบบไฮโดรโฟบิกของหมู่ฟังก์ชัน เฉพาะ ของพอลิเมอร์[ 25 ] ความขัดแย้งทางเรขาคณิตที่เกิดจากตัวทำละลายร่วม[ 26 ] [ 27 ]ปฏิสัมพันธ์ปริมาตรที่ถูกกีดกันเนื่องจากพฤติกรรมคล้ายสารลดแรงตึงผิวของตัวทำละลายร่วมแบบแอมฟิฟิลิก[ 28 ] [ 29 ]รวมถึงผลกระทบสามส่วน เช่น การเชื่อมต่อชั่วคราวของสายโซ่พอลิเมอร์แต่ละเส้นหนึ่งเส้นหรือมากกว่าโดยตัวทำละลายร่วม[ 30 ] [ 31 ] [ 32 ] [ 33 ]
ในวรรณกรรม พบว่า cononsolvency มักพบในพอลิเมอร์ในสารละลายน้ำเท่านั้น อย่างไรก็ตาม นี่ไม่ได้หมายความว่า cononsolvency ไม่สามารถเกิดขึ้นในสารละลายที่ไม่ใช่น้ำได้ ตัวอย่างเช่น โพลี(เมทิลเมทาคริเลต) แสดงผล cononsolvency ในส่วนผสมไบนารีของตัวทำละลายอินทรีย์สองชนิด ( คลอโรบิวเทนและอะมิลอะซิเตต[ 34 ] )