弗洛爾溶劑法，即弗洛里－哈金斯溶液理論（英語：Flory-Huggins solution theory）是保羅·弗洛里（Paul Flory）和莫里斯·洛伊爾·哈金斯提出的一個描述高分子與溶劑混合時體系自由能變化的數學模型。這一模型基於幾條簡單而理想化的假設，將高分子溶液體系考慮為“似晶格”體系，考慮了高分子和溶劑分子在尺寸上的很大區別對混合熵變的影響和高分子之間與高分子-溶劑之間作用力不同對混合時內能變化的影響。'弗洛里－哈金斯溶液理論具有簡潔的形式，能較好地與試驗結果吻合。
基本介紹
- 中文名：弗洛爾溶劑法
- 外文名：Flory-Huggins solution theory
高分子溶液與理想溶液的偏差,似晶格模型,不足,
高分子溶液與理想溶液的偏差
根據吉布斯能的定義
對於高分子溶液而言，其混合過程中的內能變化
和混合熵變
，均與理想溶液的有所不同。
- 混合內能變化方面：理想溶液中溶劑分子間、溶質和溶劑分子間以及溶質分子之間的作用力均相等，故混合時內能變化=0，但高分子之間、高分子和溶劑之間的作用均不等於溶劑分子之間的作用，混合時內能變化並不等於零。
- 混合熵變方面：高分子是由很多重複單元組成的長鏈分子，其重複單元又有不同的構象，導致了高分子可以採取的排列方式遠比同樣分子數的小分子可以採取的排列方式要多，這使得混合熵變大大增加。
可見，適用於理想溶液的公式不足以描述高分子溶液的性質。
似晶格模型
1930年代末，愛德華·古根海姆（Edward A. Guggenheim）等人開始將溶液考慮成類似晶格的狀況。1941年6月，保羅·弗洛里參加了康奈爾大學的一次學術報告會，哈金斯在會上作了關於高分子溶液性質的報告，正在研究非線性分子凝膠點等性質的弗洛里和哈金斯進行了交流，兩人建立了終生的友誼。不久之後兩人分別發表了文章提出了高分子溶液的“似晶格”模型，這個模型有以下三點假定：
- 溶液中分子的排列和晶體一樣，是規整的晶格排列，每個溶劑分子占一個格子，每個高分子占x個相連的格子，此處的x是高分子鏈所具有的鏈段數，且每個鏈段和溶劑分子體積近似相等，但x不一定等於聚合度。
- 高分子鏈是完全柔順的，所有構象具有相同的能量。
- 溶液中的高分子鏈段是均勻分布的，鏈段占據任一格子的幾率相等。
不足
弗洛里-哈金斯理論沒有考慮高分子鏈摺疊帶來的熵，實際上當晶態高分子溶解時，其結晶結構會發生變化；即使是無定形的高分子，分子鏈的構象也會發生變化，這些變化都會帶來附加的熵和能量的變化，而高分子在溶液中的實際分布也並非均一。弗洛里和克雷格鮑姆（W.R.Krigbaum）之後發展了弗洛里-克雷格鮑姆理論，將高分子鏈段在溶液中的分布描述為高分子質心為中心的常態分配，所得到的模型更接近試驗結果。
