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范德華力影響因素 范德華力( 二 )

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再從相親看，兩個對談戀愛沒有任何興趣的人被逼著去參加群體相親 。男士紳士地幫女士端盤子時不小心把湯撒到自己衣服上，此時女士馬上掏出紙巾擦干凈，四目相對兩人瞬間有了好感，相互吸引 。
但是也只是一瞬間的事兒 。下一秒男士可能幫另一個女士端盤子，女士也可能幫另一個撒湯的擦衣服，畢竟它們對相親沒啥興趣 。
【范德華力影響因素范德華力】值得一提的是色散力普適性極高，可以說任何有相互作用的分子間都有色散力，在高分子中，色散力甚至可以占到范德華力的80%-100% 。

范德華力影響因素 范德華力

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差不多現在可以在腦海中建立起范德華力的模型了，那么這種力的獨特屬性是什么呢？
范德華力的特點和本文相關的主要有兩個，一是力很弱，二是力可累加 。
范德華力所成鍵的鍵能只有共價鍵的0.01-0.1倍左右，這點從力的形成機制上大概可以推測出 。
另外，相比共價鍵等，兩個分子間的范德華作用力可以疊加，意思是想把兩個分子分開就需要克服兩個分子間的所有范德華力的和 。這點十分重要 。
氣態物質怎么來的？什么是氣態固態分子間有范德華力，氫鍵等分子間作用力，正是這些力塑造了“鋼鐵直男”們的外貌 。
氣態的關鍵特征就是分子間幾乎不存在這些力，它們自由了，是近似獨立的個體，只不過把這些獨立的個體圈起來，叫一團氣體 。
范德華力影響因素 范德華力

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變成氣態的關鍵正如之前所述，氣態和固液的本質區別就是分子間作用力的大小 。
所以讓一個物體變成氣態的關鍵就是讓它克服分子間作用力 。就像把相親看對眼的倆人強行拉開，毫無疑問是要做功的 。
比如說給水慢慢加熱變成水蒸氣，煤氣灶輸入的能量很大一部分都用來克服分子間作用力 。
橡膠和塑料之殤相比上面提到的水這種小分子，橡膠和塑料是高分子材料，也叫高聚物，說大分子也行 。
范德華力影響因素 范德華力

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菠菜的PSII-LHCII，分子量巨大，約110000g/mol，水只有18g/mol
高聚物的獨特性之一就是他們一個分子上有大量的原子，有些高聚物一個分子鏈就串了幾十萬顆“珍珠” 。還記得剛才說范德華力有加和性嗎？
想讓兩個水分子變成氣態只需要把它們中間的一兩個氫鍵破壞掉就行，但要讓兩個高聚物分子分開，就要把幾十萬個原子所可能具有的所有范德華力全部破壞 。
此時，假設給橡膠加熱（或者用力拽），能量會先達到分子鏈主鏈上共價鍵斷開的大小，主鏈上的鍵會斷開，分子間的范德華力也會慢慢破壞 。但是此時，橡膠分子已經不是原來的它了，因為主鏈上的共價鍵斷了 。
范德華力影響因素 范德華力

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可降解塑料袋也是這個原理，斷主鏈，成為低分子量的聚合物或者小分子
這個過程就像用面條卷的繩子去拉地上的卡車一樣 。卡車和地面的摩擦力很大，面條很弱，結果就是面條扯斷了，卡車紋絲不動 。斷了的面條繼續扯，早晚扯成小面塊，它們不再是面條了 。
開腦洞：把高聚物變成氣態的 *** 在此提供兩種思路：從小到大和從大到小 。
從大到小先用良溶劑（比如二氯甲烷）把橡膠充分溶脹，高聚物里的分子鏈會和溶劑形成氫鍵或者范德華力作用，這樣有利于屏蔽掉高聚物分子間的范德華力 。溶劑是小分子，分子間相互作用較弱，容易帶著高分子一起分離 。
范德華力影響因素 范德華力

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溶脹示意圖
不過一般溶脹還不夠把橡膠足夠稀釋，一小滴溶液可能有上萬個分子鏈，取出烘干的話還是固體 。可以使用高速離心法，讓分子鏈沉下去，上層的會稀一些 。此時想辦法把分子鏈“拎”出來就行，比如用原子力顯微鏡或者光鑷系統 。
范德華力影響因素 范德華力

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光鑷的原理
另一種從大到小的思路是借鑒石墨烯的制備 ***，人類首次獲得石墨烯是通過拿膠帶反復粘石墨，把片層狀的石墨烯剝離下來 。
我們也可以試試拿膠帶粘橡膠，不過更好還是“稀釋”一下之后再操作 。
范德華力影響因素 范德華力

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剝離石墨烯

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