Pulse radiolysis of polymers in aqueous solution. Kinetics study

Institute of Applied Radiation Chemistry, Technical University of Lodz, Wroblewskiego 15, 93-590 Lodz, Poland.

Abstract

The rate constant of OH^• reaction with polymers depends both on the concentration and the molecular weight of the polymer. Experiments on dilute poly(ethylene oxide) (PEO) solutions indicate that this dependence can be derived on the basis of Smoluchowski equation taking into consideration the dimensions of polymer coils. For polyelectrolytes this rate constant depends on the pH and on the ionic strength, too. The higher is pH, the higher is the rate constant of the OH^• reaction with poly(acrylic acid) (PAA). The process of the decay of macroradicals derived from various polymers does not follow classical second-order kinetics, but it may be described with time-dependent rate constant.

Résumé

La constante de vitesse de la réaction des radicaux OH^• avec les polyméres dépend aussi bien de la concentration que de la masse moléculaire du polymère. Nos expériences indiquent que, dans la solution diluée d’oxyde de polyéthylène (PEO), cette dépendance est le résultat de l’équation de Smoluchowski, en prenant en considération les dimensions de la chaîne du polymére. Pour les polyélectrolytes cette constante dépend aussi du pH et de la force ionique. Plus grand est le pH, plus rapide est la réaction de OH^• avec l’acide polyacrylique (PAA). Le processus de déclin des macroradicaux issus de différents polyméres n’est pas de second ordre. Il peut être decrit à l’aide d’une constante de vitesse dépendante du temps.