Аллил спирті акриламид аллил спирті мен акриламидтің сополимерлену өнімі

+ →

ǀ ǀ ǀ ǀ

аллил спирті акрил қышқылы аллил спирті мен акрил қышқылының сополимерлену өнімі

Жұмыстың негізгі мақсаты:

А) Жоғарыда келтірілген амин топтарының әсерінде осы ерітінділердің рН көрсеткішіне байланысты полиэлектролит АСАҚ және АСАА полимерлерінің тұтқырлықтарын (η), оптикалық тығыздығын (Д), электрөткізгіштіктігіштігін (χ) өлшеуді үйрену.

Б) Полиэлектролиттердің рН көрсеткіші бойынша топырақты құрылымдаушы қабілетіне әсері.

В) Белгіленген рН көрсеткіші бойынша концентрацияға байланысты полимер ерітінділерінің тұтқырлықтарын (η), оптикалық тығыздығын (Д), электрөткізгіштігін (χ) өлшеу.

Полиэлектролит ерітінділерінің рН көрсеткішіне байланысты топырақтың суға төзімді түйіршік мөлшерін анықталды (кесте 2). Зерттеуге алынған полиэлектролит АСАҚ және АСАА полимерлері сулы ортада 1:4 мольдік қатынас аралығында аллил спирті АС мен акриламидтің АА сополимерлену өнімі алынған.

Полиэлектролит ерітінділерінің тұтқырлықтарын (η), оптикалық тығыздығын (Д), электрөткізгіштігін (χ) анықтау үшін алдын ала 0,1н сулы ерітіндісі дайындалды.

рН ортасының көрсеткіші әр түрлі ерітінділерді келесі әдіс тәсілмен дайындалды: Пробиркалар жиынтығына зерттелінетін полиэлектролит үлгілерінің 0.2% ерітіндісінен 15 мл-ден құйып алдым, оның үстінен 0.1 КOH немесе 0,1н HCl ерітіндісінің қажетті мөлшерін қосып,нәтижеде алынған қоспаны дистельденген сумен жалпы көлемі 30мл-ге дейін жеткізіп, ерітіндіні жақсылап араластырдым. Бұл ерітіндінің рН көрсеткішін екі құрылғыда яғни, Иономер универсальный ЕВ-74 және рН 150 M деп аталатын рН метрінде анықтадым. Осылайша, электролиттің мөлшері анықталған полиэлектролиттердің 0,1% сулы ерітінділерін алдық.

Осы алынған АСАҚ-H-3 және АСАА-Н-3 үлгілерінің әр түрлі рН ортадағы ерітінділері дайындалып олардың физикалық қасиеттері, реологиялық қасиеттері (η) вискозиметрия әдісімен, рН көрсеткішін әмбебап ЭВ 74 маркалы приборының көмегімен өлшенді.

Өткізілген тәжірибе нәтижелері АСАҚ-H-3 және АСАА-Н-3 негізінде алынған үлгілері буынының химиялық құрамы әр түрлі болуымен байланысты сонымен қатар, ерітіндінің әр түрлі рН ортасына байланысты да, (1,55; 2,65; 3,77; 5,12; 6,4; 7,3; 8,54; 9,43; 10,81; 12,00;) алыну әдіс-тәсіліне та қасиеттері бір-бірінен біршама ерекшеленетінін көрсетті (кесте 2,3,4,5). Әсіресе, меншікті (η_менш), келтірілген (η_келт) тұтқырлықтарының көрсеткіштерінің сандық мәндерін рН ортасының өзгеруіне байланысты біршама айырмашылыққа ие болады.

Анықталған физика-химиялық қасиеттердің АСАҚ-H-3 және АСАА-Н-3 негізінде алынған ПЭ-дің топырақты құрылымдау қабілетіне қандай әсер көрсететінін, олардың қатысында Жамбыл облысы өңірінің құрылымсыз топырағының суға төзімді түйіршіктелген (СТТ) мөлшерін анықтау арқылы бағаланды.

Сонымен қатар, бұл өзгерістерді келтіріп шығаратын себеп – салдарларды да теңдеулер жәрдемімен есептеліп алынған мәндердің өзгеруін сипаттаушы сандық мәндер де табылды. Бірақ, бұл сандық мәндер ПЭ – тің тек ерітінді концентрациясымен өзгеріске ұшырайтын макромолекуласының конформациялық күйін жанама түрде ғана бағалауға және түсіндіруге негіз бола алады [64]. Соның үшін, меншікті тұтқырлықтың (η_менш) сандық мәндерін пайдаланып, ерітіндінің әр түрлі рН көрсеткішіне қарап макромолекуланың өзгеру дәрежесін (К_мөд) сипаттаушы нақты сандарды келтірілген теңдеумен есептелді.

К_мөд = η_менш.з.• С_б / η_менш.б.• С_з (38)

мұндағы: η_{менш.з.,} η_менш.б. - зерттелетін және бастапқы ерітінді концентрацияларына тиісті тұтқырлықтың сандық мәндері;

С_б және С_з – бастапқы және зерттелетін концентрациялар, г/дл;

Сурет 1. АСАҚ 1:4 полиэлектролит ерітіндісінің рН көрсеткішіне қарап суға төзімді түйіршік СТТ мөлшерінің өзгеруі.

Полиэлектролиттердің өзгерістеріндегі ерекшеліктердің коллоидтық- химиялық қасиеттеріне әсері

Топырақтың тәжірибеге қажетті мөлшерін 0,25 мм-лік електен өткізіп, шыны табақшаға салып, стопканың көмегімен тегістейміз. Тегіс топырақ үстіне полиэлектролит үлгілерінің әр түрлі концентрациялы ерітінділерін 12 мл-ден тамшылатып, бір тәулік кептіреміз. Кепкен топырақ аударылып тағы кептіріледі. Келесі тәулікте топырақты 1000 мл-лік цилиндірге салып, 600 мл су қосып, тағы 7-8 минуттан кейін 400 мл су құйып, 8 рет шайқап, 25 мм-лік електен өткізіледі. Електе қалған түйіршіктерді фарфорлы стаканға салып, кептіргіш шкафта кептіріледі. Кепкен топырақты өлшеп, суға төзімді түйіршік мөлшері анықталды. Алынған нәтижелерді әдебиеттен белгілі теңдеуга қойып, түйіршік түзу қабілетін (ТТҚ), түйіршіктелуге қажетті мөлшерін (ТҚМ) анықталады.

Топырақтың СТТ мөлшерінің өзгеруі қосылған полиэлектролиттердің концентрациясына және рН ортасына байланысты пропорционалды түрде өзгеретіндігін, бірақ бірдей концентрацияда СТТ түзу қабілеті бір-бірінен біршама ерекшеленетінін байқатты(сурет 1, 2).

Топырақты түйіршіктеу қабілеті топырақтың СТТ мөлшері мен тұтқырлық сияқты полиэлектролиттер ерітіндісі концентрациясына пропорционалды түрде өскенмен, бірақ әдебиеттен белгілі теңдеу арқылы есептеліп табылған ТТҚ мөлшері керісінше ерітіндінің концентрациясының артуымен кемитінін байқатты. Байқалған өзгерістер негізінен композиттердің құрамына кіруші жоғары молекулалық қосылыстардың түрлері мен төмен молекулалық электролиттердің түрлеріне және қоспадағы арақатынасына байланысты өзгеретінін көрсетті.

Полиэлектролит үлгілерінің құрылымдаушы қабілетінің алыну әдіс-тәсілмен ерітінді концентрациясына қарап өзгеруі, олардың бірдей массалы топырақты түйіршіктеуге қажетті мөлшеріне (ТҚМ) белгілі дәрежеде әсер ететінін әдебиетте берілген теңдеумен есептеп табылған сандық мәндерді салыстырғанда айқын байқалады (кесте 2,3,4,5).

Сурет 2. АСАҚ 1:4 полиэлектролит ерітіндісінің концентрациясына байланысты СТТ мөлшерінің өзгеруі.

Кесте-3

АСАҚ-тың тұтқырлықтарын(η_менш, η_келт ), суға төзімді түйіршіктер (СТТ) түзуін, топырақты құрылымдаушы мөлшерін (ТҚМ), түйіршік түзу қабілетін (ТТҚ), макромолекуланың көлемін(V), көлденең өлшемі (а), ұзындық өлшемі (b), молекулалық массасының ерітінді концентрациясына қарап өзгеруі

ПЭ г\дл	ηменш	Кмөд	ηкелт	СТТ	ТҚМ	ТТҚ	V 1×10-18 см3		а 1×10-9 м	в 1×10-9 м	Молекула- лық Масса ПЭ	[η]
0,01	0,187	0,90	18,7	5	1,20	4,41	50,61	14,43	18,61	324,4	407308	3,58
0,025	0,295	0,91	11,8	8	1,87	2,82	31,93	13,30	20,37	270,9
0,05	0,35	0,93	7,00	14	2,14	2,47	18,94	9,42	22,85	215,24
0,10	0,385	0,93	3,85	27	2,22	2,38	10,42	5,54	27,28	151,13
0,25	0,9	0,99	3,60	38	3,94	1,34	9,74	5,12	28,00	143,4
0,50	1,6	1,00	3,20	56,5	5,30	1,00	8,66	4,33	29,61	74,03

Сурет 3. АСАА 1:4 полиэлектролит ерітіндісінің рН көрсеткішіне қарап Кмөд-тің өзгеруі.

Кесте 4

АСАA-ның тұтқырлықтарын(η_менш, η_келт ), суға төзімді түйіршіктер (СТТ) түзуін, топырақты құрылымдаушы мөлшерін (ТҚМ), түйіршік түзу қабілетін (ТТҚ), макромолекуланың көлемін(V), көлденең өлшемі (а), ұзындық өлшемі (b), молекулалық массасының ерітінді концентрациясына қарап өзгеруі

С, г\дл	ηменш		Кмөд		ηкелт		СТТ		ТҚМ		ТТҚ		V 1×10-18 см3				а 1×10-9 м		в 1×10-9 м		Молекула- лық Масса ПЭ		[η]
0,01		1,070		35,67		7,00		5		1,2		5,7		6,1		43,91		9,39		412,3		131825		3.58
0,025		1,150		7,67		6,00		9		1,67		4,13		5,2		28,22		10,88		307,03
0,05		1,269		4,2		5,40		17		1,76		3,90		4,7		20,66		12,07		249,3
0,1		1,428		2,36		4,28		26		2,30		2,98		3,7		14,92		13,46		200,8
0,25		2,030		1,35		4,14		34		4,41		1,56		3,6		10,47		15,14		158,5
0,5		3,00		1,00		4,00		43,5		6,89		1,00		3,5		8,38		16,31		136,6

Кесте 5

ПЭ pH	ηменш	Кмөд	ηкелт	СТТ	ТҚМ	ТТҚ	V 1×10-18 см3		а 1×10-9 м	в 1×10-9 м	Молекула- лық Масса ПЭ	[η]
1,55	0,79	1,31	0,12	18,76	7,99	1,00	0,105	10,81	19,98	215,98	407308	[3,58]
2,65	0,83	1,25	0,0012	21,6	6,94	0,86	0,001	10,61	15,08	159,99
3,77	0,92	1,13	0,108	24,40	6,25	0,78	0,09	11,36	14,74	167,45
5,12	1,03	1,009	0,09	27,5	5,45	0,68	0,08	12,22	14,38	175,72
6,4	1,04	1	0,092	28,6	5,24	0,65	0,08	12,29	14,36	176,48
7,3	1,03	1,009	0,097	29,30	5,11	0,63	0,08	12,22	14,38	175,72
8,54	0,98	1,06	0,102	29,90	5,01	0,62	0,09	11,79	14,56	171,66
9,43	0,97	1,072	0,103	30,65	4,89	0,61	0,09	11,76	14,57	171,34
10,81	0,93	1,11	0,107	31,42	4,77	0,59	0,09	11,44	14,71	168,28
12,00	0,83	1,25	0,12	33,00	4,54	0,56	0,10	10,61	15,08	159,99

АСАА-ның тұтқырлықтарын(η_менш, η_келт ), суға төзімді түйіршіктер (СТТ) түзуін, топырақты құрылымдаушы мөлшерін (ТҚМ), түйіршік түзу қабілетін (ТТҚ), макромолекуланың көлемін(V), көлденең өлшемі (а), ұзындық өлшемі (b), молекулалық массасының 0,1н ерітіндіснің pH көрсеткішіне қарап өзгеруі

Сурет 4. АСАҚ-3-K полиэлектролит үлгісінің меншікті тұтқырлығының (η_менш), макромолекуланың өзгеру дәрежесінің (К_мөд), суға төзімді түйіршік (СТТ)мөлшерінің, түйіршік түзу қабілетінің (ТҚТ) концентрацияға байланысты өзгеруі.