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Neue vorstellungen über statistische fadenknäuel

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In Losung liegen synthetische Fadenmolekule im allgemeinen als Knauel vor. Diese Aussage stellt jedoch noch keine sehr genaue Information uber die Gestalt eines Fadenmolekuls dar. Hierzu bedarf es einer Systematik der verschiedenen Knaueltypen. Die Aufstellung einer solchen Systematik ist ein rein geometrisches Problem. Zunachst wird zwischen irrflugartigen und nicht-irrflugartigen Knaueln unterschieden. Ein irrflugartiges Knauel ist ein solches, bei dem die relative Orientierung zweier Fadenelemente zueinander zufallig ist, wenn die Entfernung zwischen den beiden Fadenelementen – langs des Fadens gemessen – hinreichend gros ist. Beispiele fur irrflugartige Knauel sind das KUHNsche Segmentmodell und das Persistenzmodell von KRATKY und POROD. Als neues Beispiel werden persistente Faden beschrieben, bei denen eine bestimmte Krummung bevorzugt ist. Es wurden Zufallskonformationen verschiedener Knaelmodelle konstruiert und aufgezeichnet. Von diesen Knaueltypen wurden die Streufunktionen fur Rontgenlicht berechnet. Durch Vergleich mit Experimenten an Losungen von taktischen Polymethylmethacrylaten (PMMA) konnten einige der Modellknauel realen verknauelten Fadenmolekulen zugeordnet werden. Syndiotaktisches PMMA in Losung streut wie ein Knauel, in welchem eine bestimmte Krummung des Fadens bevorzugt ist, und zwar ist es die Krummung jener Helix, welche in kristallisiertem syndiotaktischem PMMA vorliegt. Isotaktisches PMMA streut wie ein verknaelter Faden, dessen Krummung langs des Fadens statistisch schwankt. In solutions synthetic thread molecules generally are coiled. However, this statement is not a precise information on the shape of a threadlike molecule. For this one should have a scheme of the several types of coils. The establishment of such a scheme is solely a geometrical problem. Firstly coils have to be distinguished into random and non-random ones. In a random coil the orientation of two chain elements relative to each other is random, if the distance between the two chain elements – measured along the thread – is great enough. Examples of random coils are the segment model of KUHN and the persistent thread of KRATKY and POROD. As a new example persistent threads are described in which a certain curvature is preferred. Random conformations of several coil models were constructed and painted. From the same types of coils the scattering functions for x-rays were calculated. By comparison with experiments on solutions of tactic polymethylmethacrylate (PMMA) it was possible to coordinate some of the model coils to real thread molecules. Syndiotactic PMMA in solution scatters as a coil in which that curvature is preferred, which occurs also in the helix of the crystalline polymer. Isotactic PMMA scatters as a coiled thread the curvature of which varies statistically along the thread.