Интерполиэлектролитные комплексы
Одним из специфических методов исследования полимеров является метод вискозиметрии в разбавленных растворах полимеров. Он позволяет наблюдать изменение вязкости полимера в присутствии различного вида растворителей, а также солей металлов. Таким образом, мной было исследование изменения вязкости полимера в присутствии растворителя-воды и изменение вязкости при добавлении к раствору полимера порций соли металла (CaCl2). На рисунке №3 (приложение А) показано изменение приведенной вязкости (ось ординат) от разбавления (ось абцисс) в отсутствии ионов металла. Из графика виден рост приведенной вязкости, что объясняется силами электростатического взаимодействия между одинаково заряженными звеньями макромолекулы, а также молекулами воды. На рисунке №4 изображена кривая приведенной вязкости ПВПД в присутствии ионов металла. На рисунке видно, что высокое значение приведенной вязкости чистого раствора полимера при разбавлении солью металла резко снижается, что можно объяснить связыванием ионов металла с макромолекулами полимера, что, в сою очередь, приводит к уменьшению гидродинамических свойств последних.
Также было проведено изучение изменения вязкости образовавшегося комплекса от температуры. Нужно отметить, что все предыдущие исследования по изменению вязкости проводились при постоянной температуре 25 °C. В данном же случае проведены исследования при 25, 40, 60, 80 °С. Как видно из построенного графика (рисунок №5) наблюдается рост приведенной вязкости с повышением температуры. В перспективе же возможно выпадение осадка или же переход раствора в состояние геля.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
1) Методами рН-метрического титрования и вискозиметрии обнаружили и доказали комплексообразование в системе поливинилпирролидон-Са2+.
2) Изучили влияние температуры на стабильность образовавшегося комплекса. Увеличение вязкости полимера с повышением температуры - это плюс, так как при возможном использовании этого комплекса может потребоваться выделение его в твердом виде (для облегчения процесса изготовления таблеток либо для использования его возможных каталитических свойств). Однако в то же время можно сказать, что происходят деструктивные процессы. Было выяснено, что данный комплекс легко образуется при комнатной температуре, а также при каких угодно малых количествах металла.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. А.А. Берлин, В.Е.Басян. «Основы адгезии полимеров», «Химия». М., 1969г.
2. Я.О.Бикерман. «Высокомолекулярные соединения», «Химия», 1968г.
3. Е.А. Бектуров, Л.А. Бимендина «Интерполимерные комплексы», «Наука Каз. ССР», А.-Ата, 1977г.
4. . Е.А.Бектуров, Л.А.Бимендина, Г.К.Мамытбеков. «Комплексы водорастворимых полимеров и гидрогелей», А.-Ата, 2002г.
5. Л.А. Бимендина, М.Г. Яшкарова, С.Е. Кудайбергенов, Е.А. Бектуров. «Полимерные комплексы», Семипалатинск, 2003г.
6. С.С. Воюцкий. «Адгезия и аутогезия полимеров», «Ростехиздат», М., 1963г.
7. А.Г.Гавриленко, К.С.Тусупова, С.В.Тарасенко. «Оформление курсовых и дипломных работ естественно-научных специальностей», Государственный университет имени Шакарима, Семипалатинск, 2000г.
8. Б.А.Киселев. «Стеклопластики», «Госхимиздат», M., 1961г.
9. В.А. Кабанов «Физико-химические основы и перспективы применения растворимых интерполиэлектролитных комплексов», М., 1994г.
10. В.А. Кабанов, А.Б. Зезин. «Водорастворимые нестехиометричные полиэлектролитные комплексы – новый класс синтетических полиэлектролитов», Сер. «Органическая химия». М., 1984г.
11. Н. А.Кротова. «О склеивании и прилипании», Изд-во АН СССР. М., 1960г.
12. И.К.Цитович. «Курс аналитической химии», М., «Высшая школа», 1985г.
ПРИЛОЖЕНИЕ А.
Рисунок №1.
Рисунок №2.
Рисунок №3.
Рисунок №4.
Рисунок №5.
Приложение Б
Результаты потенциометрического титрования системы ПВПД-Ca2+ 1н. р-ром HCl.
Количество прилитого 1н. HCl, мл. |
Значения рН первого титрования |
Значения рН второго титрования |
Значения рН третьего титрования |
Среднее значение рН |
0 |
7,0 |
7,0 |
7,0 |
7,0 |
0,1 |
3,0 |
3,2 |
3,0 |
3,06 |
0,2 |
2,8 |
3,05 |
2,9 |
2,92 |
0,3 |
2,71 |
2,9 |
2,74 |
2,78 |
0,4 |
2,62 |
2,8 |
2,65 |
2,69 |
0,5 |
2,6 |
2,7 |
2,57 |
2,62 |
0,6 |
2,55 |
2,47 |
2,49 |
2,5 |
0,7 |
2,52 |
2,45 |
2,43 |
2,46 |
0,8 |
2,48 |
2,4 |
2,38 |
2,42 |
0,9 |
2,45 |
2,35 |
2,35 |
2,38 |
1,0 |
2,42 |
2,32 |
2,33 |
2,35 |
1,1 |
2,38 |
2,29 |
2,3 |
2,32 |
1,2 |
2,35 |
2,27 |
2,28 |
2,3 |
1,3 |
2,31 |
2,24 |
2,26 |
2,27 |
1,4 |
2,28 |
2,23 |
2,25 |
2,25 |
1,5 |
2,25 |
2,2 |
2,21 |
2,22 |