Paul Flory

Efter att ha disputerat 1934 behandlade han en rad olika frågor med fysikalisk kemi. Detta har att göra med kinetik och mekanismer för polymera ämnen. Att ha att göra med fördelningen av molmassa, lösning av termodynamik och hydrodynamik. Dessutom kunde han under 1934 också upptäcka att när polymera kedjor fortsätter att växa om de blandas med andra molekyler när de är närvarande. Flory upptäckte också förståelsen av begreppet ”theta”. Med andra ord är konstanten för hydrodynamik. Med thetapunkten som är de neutrala volymerna interaktioner. Som avslutning på utvecklingen av thetapunkten har den bekräftats och studerats i olika laboratorier av många forskare. Både naturliga och syntetiska polymerer har studerats genom hela thetapunkten. Genom detta har man fått en bättre förståelse för makromolekyler. Det hjälpte till att skapa en grund under rationella tolkningar av fysiska mätningar. Mätningarna har relationer till både lösningar av polymerer och kvantitativa egenskaper. Några arbeten som Paul Flory slutförde under sin tid innefattar utvecklingen i de kvantitativa korrelationerna mellan kedjemolekylerna och den kemiska strukturen av egenskaper. Detta har att göra med hur polymerer är sammansatta och vad som är sammansatt av polymerer. Ett material som bildas genom polymerer är plast. I mitten av 1930-talet upptäckte Flory hur polymerer löses upp i ett lösningsmedel. Vilket leder till att bli utspänd vilket orsakas av krafterna från både polymerer och lösningsmedelsdelar. Han hade även en del att hitta en lösning på polymerer.

Karriär och polymervetenskapEdit

Florys tidigaste arbete inom polymervetenskap var inom området polymerisationskinetik vid DuPont Experimental Station. Vid kondensationspolymerisering ifrågasatte han antagandet att slutgruppens reaktivitet minskade när makromolekylen växte, och genom att hävda att reaktiviteten var oberoende av storleken kunde han härleda resultatet att antalet närvarande kedjor minskade exponentiellt med storleken. Förutom polymerisation införde han det viktiga begreppet kedjeöverföring för att förbättra de kinetiska ekvationerna och undanröja svårigheterna att förstå polymerernas storleksfördelning.

1938, efter Carothers död, flyttade Flory till Basic Science Research Laboratory vid University of Cincinnati. Där utvecklade han en matematisk teori för polymerisering av föreningar med mer än två funktionella grupper och teorin om polymernätverk eller geler. Detta ledde till Flory-Stockmayer-teorin om gelering, som motsvarar perkolation på Bethe-gallret och i själva verket utgör den första uppsatsen inom perkolationsområdet.

År 1940 anslöt han sig till Linden, NJ-laboratoriet vid Standard Oil Development Company där han utvecklade en statistisk mekanisk teori för polymerblandningar. År 1943 lämnade han för att ansluta sig till Goodyears forskningslaboratorier som chef för en grupp om polymerers grunder. Våren 1948 bjöd Peter Debye, som då var ordförande för kemiavdelningen vid Cornell University, in Flory att hålla de årliga Baker-föreläsningarna. Han erbjöds sedan en tjänst vid fakulteten hösten samma år. Han invigdes i Alpha Chi Sigmas Tau-kapitel vid Cornell 1949. På Cornell utvecklade och förfinade han sina Baker-föreläsningar till sitt magnum opus, Principles of Polymer Chemistry, som publicerades 1953 av Cornell University Press. Det blev snabbt en standardtext för alla som arbetar med polymerer och används fortfarande i stor utsträckning.

Flory introducerade begreppet utesluten volym, som myntades av Werner Kuhn 1934, för polymerer. Med utesluten volym avses idén att en del av en molekyl med lång kedja inte kan uppta utrymme som redan är upptaget av en annan del av samma molekyl. Exkluderad volym gör att ändarna av en polymerkedja i en lösning är längre ifrån varandra (i genomsnitt) än vad de skulle vara om det inte fanns någon exkluderad volym. Insikten om att utesluten volym var en viktig faktor vid analysen av långkedjiga molekyler i lösningar innebar ett viktigt konceptuellt genombrott och ledde till förklaringen av flera av dagens förbryllande experimentella resultat. Det ledde också till begreppet thetapunkt, dvs. den uppsättning förhållanden vid vilka ett experiment kan genomföras som gör att effekten av utesluten volym neutraliseras. Vid thetapunkten återgår kedjan till ideala kedjeegenskaper – de långdistansinteraktioner som uppstår till följd av utesluten volym elimineras, vilket gör det möjligt för experimentatorn att lättare mäta kortdistansegenskaper som strukturell geometri, bindningsrotationspotentialer och steriska interaktioner mellan närliggande grupper. Flory identifierade korrekt att kedjedimensionen i polymersmältningar skulle ha den storlek som beräknats för en kedja i idealisk lösning om interaktioner med utesluten volym neutraliserades genom att experimentera vid thetapunkten.

Av hans prestationer kan nämnas en originell metod för att beräkna den sannolika storleken på en polymer i god lösning, Flory-Huggins lösningsteori, och härledningen av Flory-exponenten, som hjälper till att karakterisera rörelsen hos polymerer i lösning.

Flory-konventionenRedigera

se Flory-konventionen för detaljer.

Vid modellering av positionsvektorer för atomer i makromolekyler är det ofta nödvändigt att konvertera från kartesiska koordinater (x,y,z) till generaliserade koordinater. Vanligtvis används Flory-konventionen för att definiera de berörda variablerna. Exempelvis kan en peptidbindning beskrivas med x,y,z-positionerna för varje atom i bindningen eller så kan Flory-konventionen användas. Här måste man känna till bindningslängderna l i {\displaystyle l_{i}}

, bindningsvinklar θ i {\displaystyle \theta _{i}}

, och dihedrala vinklar ϕ i {\displaystyle \phi _{i}}

. Om man tillämpar en vektoromvandling från de kartesiska koordinaterna till de generaliserade koordinaterna kommer samma tredimensionella struktur att beskrivas med hjälp av Flory-konventionen.