弗洛尔溶剂法

弗洛尔溶剂法，即弗洛里－哈金斯溶液理论（英语：Flory-Huggins solution theory）是保罗·弗洛里（Paul Flory）和莫里斯·洛伊尔·哈金斯提出的一个描述高分子与溶剂混合时体系自由能变化的数学模型。这一模型基于几条简单而理想化的假设，将高分子溶液体系考虑为“似晶格”体系，考虑了高分子和溶剂分子在尺寸上的很大区别对混合熵变的影响和高分子之间与高分子-溶剂之间作用力不同对混合时内能变化的影响。'弗洛里－哈金斯溶液理论具有简洁的形式，能较好地与试验结果吻合。

简介弗洛尔溶剂法，即弗洛里－哈金斯溶液理论（英语：Flory-Huggins solution theory）是保罗·弗洛里（Paul Flory）和莫里斯·洛伊尔·哈金斯提出的一个描述高分子与溶剂混合时体系自由能变化的数学模型。这一模型基于几条简单而理想化的假设，将高分子溶液体系考虑为“似晶格”体系，考虑了高分子和溶剂分子在尺寸上的很大区别对混合熵变的影响和高分子之间与高分子-溶剂之间作用力不同对混合时内能变化的影响。'弗洛里－哈金斯溶液理论具有简洁的形式，能较好地与试验结果吻合。1

高分子溶液与理想溶液的偏差根据吉布斯能的定义

对于高分子溶液而言，其混合过程中的内能变化 和混合熵变 ，均与理想溶液的有所不同。

混合内能变化方面：理想溶液中溶剂分子间、溶质和溶剂分子间以及溶质分子之间的作用力均相等，故混合时内能变化=0，但高分子之间、高分子和溶剂之间的作用均不等于溶剂分子之间的作用，混合时内能变化并不等于零。

混合熵变方面：高分子是由很多重复单元组成的长链分子，其重复单元又有不同的构象，导致了高分子可以采取的排列方式远比同样分子数的小分子可以采取的排列方式要多，这使得混合熵变大大增加。

可见，适用于理想溶液的公式不足以描述高分子溶液的性质。1

似晶格模型1930年代末，爱德华·古根海姆（Edward A. Guggenheim）等人开始将溶液考虑成类似晶格的状况。1941年6月，保罗·弗洛里参加了康奈尔大学的一次学术报告会，哈金斯在会上作了关于高分子溶液性质的报告，正在研究非线性分子凝胶点等性质的弗洛里和哈金斯进行了交流，两人建立了终生的友谊。不久之后两人分别发表了文章提出了高分子溶液的“似晶格”模型，这个模型有以下三点假定：

溶液中分子的排列和晶体一样，是规整的晶格排列，每个溶剂分子占一个格子，每个高分子占x个相连的格子，此处的x是高分子链所具有的链段数，且每个链段和溶剂分子体积近似相等，但x不一定等于聚合度。

高分子链是完全柔顺的，所有构象具有相同的能量。

溶液中的高分子链段是均匀分布的，链段占据任一格子的几率相等。1

不足弗洛里-哈金斯理论没有考虑高分子链折叠带来的熵，实际上当晶态高分子溶解时，其结晶结构会发生变化；即使是无定形的高分子，分子链的构象也会发生变化，这些变化都会带来附加的熵和能量的变化，而高分子在溶液中的实际分布也并非均一。弗洛里和克雷格鲍姆（W.R.Krigbaum）之后发展了弗洛里-克雷格鲍姆理论，将高分子链段在溶液中的分布描述为高分子质心为中心的正态分布，所得到的模型更接近试验结果。1

本词条内容贡献者为:

杨晓红 - 副教授 - 西南大学