19-Ma’ruza. Polielektrolitlar Mavzuning asosiy masalalari

+
-⁞-OH
-
va R-Kt
+
-⁞-An
-
Ionitlar suvda bo‟kadi, bunda ular tarkibidagi gruppalar dissosilanadi. Kation almashinish 
jarayoni quyidagicha ifodalanadi: Sul‟fogruppali kationitda:
R – SO
3
-
H
+
+ Na
+ 
+ Cl
- 
↔ RSO
3
-
Na
+ 
+ H
+ 
+ Cl
-
Karboksil gruppali kationitda: R – COO
-
H
+
+ Na
+
+ Cl
-
↔ R – COO
-
Na
+
+ H
+
+ Cl
-
Tuz formadagi kationitda ham bir kation ikkinchi kationga almashinadi: 
2R – SO
3
-
Na
+
+ Ca
++
+ 2Cl
-
↔ (RSO
3
-
)
2
Ca
++
+ 2Na
+
+ 2Cl
-
Anion almashinish jarayoni quyidagicha ifodalanadi:
RNH
3
+
- OH
-
+ H
+
+ Cl
-
↔ RNH
3
+ Cl
-
+ H
2
O 
RNH
3
+
- Cl
-
+ Na
+
+ OH
-
↔ RNH
3
+
- OH
-
+ Na
+
+ Cl
-
Tarkibidagi 
ion 
almashtiruvchi 
gruppalarining 
dissosilanish 
darajasiga 
qarab, 
polielektrolitlar kuchli va kuchsiz bo‟ladi. Masalan, tarkibidagi kationlarini ishqoriy, neytral va 
kislotali muhitlarda almashtira oluvchi kationitlar kuchli bo‟ladi. Bunday kationitlar jumlasiga 
tarkibida sul‟fat va fosfor kislotalarning kislota qoldiqlari bo‟lgan polielektrolitlar kiradi. 
Tarkibidagi vodorod ionlarini faqat ishqoriy muhitda boshqa ionlarga almashtira oluvchi 
kationitlar kuchsiz bo‟ladi. Bunday kationitlarda karboksil va fenol gruppalar bo‟lishi mumkin. 
Kuchli ishqoriy anionitlar gidroksil gruppalarini har qanday muhitda boshqa anionga 
almashtira oladi. Bular jumlasiga tarkibida to‟rtlamchi ammoniy piridin kabi gruppalar bo‟lgan 
anionitlar kiradi. 
Tarkibida birlamchi, ikkilamchi uchlamchi amin gruppalar va piridin asoslari bo‟lgan 
anionitlar kuchsiz ionitlardir. Ionitlarning kuchi ularning sig‟imi, ya‟ni qancha miqdor ionlar 
almashtira olishiga qarab belgilanadi. Ularning sig‟imi 1 gr quruq ionit biriktira oluvchi 
ionlarning mg-ekvivalent miqdori bilan o‟lchanadi. Ion almashtiruvchi smolalar oxirgi 10-15yil 
mobaynida sanoatning ko‟pgina sohalarida ishlatilmoqda. Masalan, ion almashtiruvchi smolalar 
yordamida eritma va rudalardagi qimmatbaho har xil elementlarning (uran, oltin, kumush va 
boshqalarning) konsentrasiyasi oshiriladi. 
Ion almashtiruvchi smolalar vositasida sho‟r suvlarni mutlaqo tuzsiz holatga keltirish 
xo‟jalikning eng zarur amaliy vazifalaridandir. 

---

Ion almashtiruvchi smolalar yordamida medisinada dori-darmonni ham tozalash mumkin. 
Har xil alkoloid va antibiotiklarni (pensillin, streptomisin va boshqalarni) ko‟plab ishlab 
chiqarish ham ana shu smolalar yordamida yo‟lga qo‟yildi. 
Gidroliz sanoatida ion almashtiruvchi smolalar yordamida gidrolizatlarni organik va 
anorganik qo‟shimchalardan tez tozalash mumkin. 
Eritmada vodorod ionlarining ma‟lum bir konsentrasiyasida, har qanday amfoter birikmada 
ionlangan asosli guruhlarning soni ionlangan kislotali guruhlarning soniga teng bo‟lib qoladi va 
bunday holat izoelektrik holat deb ataladi. Oqsillarning kislotaliligi asosliligidan kuchliroq 
bo‟lgani uchun, izoelektrik no‟qtasi PH=7 dan pastroq bo‟ladi. Ya‟ni, izoelektrik no‟qtada, oqsil 
eritmasidagi ortiqcha karboksil guruhlarining ionlanishini bosib turish uchun, ozgina kislota 
bo‟lmog‟i lozim. 
Izoelektrik nuqtada makromolekulani butun uzunligi bo‟yicha, bir xil miqdorda ionlangan 
asosli va kislotali guruhlar joylashganligi uchun, bukiluvchan makromolekula o‟ralma (kalava) 
shakliga o‟tadi. Har xil zaryadlangan ionogen guruhlarning tortilishi hisobiga, bu uralmaning 
zichligi maksimal entropiya yoki statistik ehtimollik hisoblariga javob beradigan o‟ralmaga 
qaraganda zichliroq bo‟ladi. Shuning uchun, izoelektrik nuqtaga javob beradigan PH=4.7 
jelatinaning eritmasi eng kichik qovushqoqlikga ega bo‟ladi va bu holatda eritmadagi 
makromolekulalar qo‟zg‟almagan o‟ralma (globula) shaklini egallab turishadi. 
Ishqor yoki kislota qo‟shilishi jelatinaning ionlanish darajasini oshiradi va PH ning ortishi 
kislota guruhlarini, PH ning kamayishi esa asosli guruhlarni dissosiasiyalanishiga olib keladi. 
Ikkala kuzatilayotgan holatda ham, yangi paydo bo‟lgan bir xil zaryadlar hisobiga polimer 
zanjiri yoyiladi va molekulyar o‟ralmaning zichligi, bukuluvchan makromolekula hosil qila 
oladigan o‟ralmaning zichligiga qaraganda ancha kamayadi va bu esa eritmani qovushqoqligini 
juda ham ortib ketishiga olib keladi. Kislotali va asosli guruhlarning dissosiyalanishi ma‟lum bir 
darajaga etganda (ko‟pincha 80%), PH ning o‟zgarishi eritmaning qovushqoqligini kamayishiga 
olib keladi. Chunki endi qo‟shilayotgan elektrolitlarning ionlari polimer zanjirining zaryadlarini 
to‟sadi va ularning o‟zaro itarilishiga xalaqit beradi.
Polimetakril kislota bilan polietilenglikol o‟zaro ta‟sirlashganda makromolekulalar o‟rtasida 
ketma-ket vodorod bog‟lar hosil bo‟lishi bilan boradi: