|
4-mavzu.
Polimer eritmalar nazariyasi
Reja
1. Polimer eritmalar nazariyasining rivojlanish tarixi.
2.Polimer eritmalarni tayyorlash va tozalash. Polimer eruvchanligi va unga ta’sir
qiluvchi omillar.
3.Eruvchanlikning
termodinamik
mezoni
va
eritmalar
termodinamik
muvozanatining isboti. Polimer – erituvchi sistemaning fazoviy diagrammasi.
4.Polimerlarni fraksiyalash usullari
Polimer eritmalarini tayyorlash va ularni tozalash
Polimer eritmalarini tayyorlash masalalari ular erish jarayonlarining o‘ziga
xosligi bilan bog‘liq. Masalan, erituvchining hammasini birdaniga quyish mumkin
emas, chunki polimer bo‘laklari atrofida bo‘kkan qobiq hosil bo‘ladi va u
erituvchining polimer ichiga kirib borishiga halal beradi. Makromolekulalarning
bo‘kkan bu qobiqdan erituvchiga o‘tishi sekin sodir bo‘ladi va umuman gomogen
eritmaning hosil bo‘lish jarayoni juda sekinlashadi. SHuning uchun erituvchining
dastlabki ulushini polimer sirtini yupqa qavat bilan qoplaydigan darajada quyish
tavsiya qilinadi. Bunda erish jarayoniga qaraganda bo‘kish tez bo‘lishi natijasida
butunlay tiniq qavat hosil qiladi. SHundan so‘ng aralashtirib turgan holda
erituvchining qolgan qismi ham qo‘shilib, eritma berilgan konsentratsiyagacha
etkaziladi; bu vaqtda bo‘kish o‘z-o‘zicha eritmaga o‘tadi. Ba’zan polimer to‘liq
erimaganligi uchun erituvchi sifatida ishlatilayotgan suyuqlikda bo‘kkan to‘rsimon
polimerning uncha katta bo‘lmagan bo‘lakchalari – “gelchalar” bo‘lishi mumkin.
Ko‘pincha ular erituvchining sindirish ko‘rsatkichiga yaqin bo‘ladi va shuning
uchun ularni vizual ko‘rish qiyin. SHuni hisobga olib erishning to‘liq amalga
oshganini tekshirish uchun eritma yorug‘likka tutiladi. Aniqlangan “gelchalarni”
zich shisha filtrlar orqali filtrlab yoki sentrifugalab ajratiladi.
Erimagan zarrachalarning mavjudligi qator hollarda namunaning ma’lum
qismi erimay qolganligidan dalolat bermaydi. Bu erish jarayonining sekinligi oqibati
bo‘lishi mumkin. Agar polimerning eruvchanligi harorat ko‘tarilishi bilan
yaxshilansa, eritmani kuchsiz isitish ham bu zarrachalarning yo‘qolishini
tezlashtiradi, lekin eritmani isitishda ehtiyotkorlik lozim, chunki bu qator
polimerlarda qo‘shimcha strukturalanishga sabab bo‘ladi, ya’ni fazoviy to‘r hosil
bo‘lishiga olib keladi. Bundan tashqari erigan polimerlar oksidlanishga va
destruksiyaga moyil ekanligini nazardan qochirmaslik kerak. Bu eritma xossalarini
butunlay o‘zgartirib yuborishi mumkin. SHuning uchun polimer eritmasini
ishlatishdan avval uzoq saqlash mumkin emas: ba’zan ularni erkin radikallar
reaksiyasini ingibirlovchi maxsus moddalar bilan stabillash lozim bo‘ladi.
Bo‘kish makromolekula zanjirlarining surilishi yoki ancha murakkab
ustmolekulyar strukturalar bilan bog‘liq bo‘lganligi uchun molekulalararo aloqalar
buziladi va polimer zanjirida kimyoviy bog‘larning uzilishi sodir bo‘lmaydi, ammo
ba’zan bo‘kkan polimerda polimer destruksiyasini vujudga keltiruvchi, ya’ni
kimyoviy bog‘larning uzilishiga sabab bo‘luvchi juda katta kuchlar rivojlanadi.
Polimer eritmalarida muvozanat holatga etish vaqtiga elektrolit aralashmalar,
masalan, ko‘pincha polimerlar tarkibida bo‘ladigan mineral tuzlar katta ta’sir
o‘tkazadi. Suvli eritmalarda tuzlar dissotsilanadi va hosil bo‘lgan ionlar polimer
zanjiri qutbli guruhlarini zanjirlar o‘rtasida ko‘ndalang molekulalararo bog‘lar hosil
qilib tortadi. Bunday bog‘lar relaksatsiya vaqtining ortishiga olib kelib, zanjirlar
harakatchanligini qiyinlashtiradi va muvozanat qaror topishini sekinlashtiradi. Agar
bu bog‘lar juda ham mustahkam bo‘lmasa, polimer eriydi; ba’zan ular juda
mustahkam bo‘lib, polimerning cheksiz erishiga halal beradi. SHuning uchun
mineral aralashmalar tutgan polimerlarni sinchiklab tozalash kerak. Buning uchun
dializ va elektrodializ ishlatiladi.
Dializ -
bu yarimo‘tkazgich pardadan kichik molekulalarning o‘tib, katta
zarrachalar yoki katta molekulalar o‘ta olmaydigan jarayon. Agar polimer suvda
erimasa, uni ko‘p marta bidistillangan suv bilan yuvib begona ionlarni chiqarib
tashlash mumkin. Suvda yaxshi eriydigan polimerlar uchun ionlarni o‘tkazuvchi va
polimer molekulalarini ushlab qoluvchi yarimo‘tkazgich to‘siqlar ishlatiladi, ya’ni
dializdan foydalaniladi. Eng oddiy dializator yarimo‘tkazgich material (masalan,
sellofan)dan yasalgan halta bo‘lib, unga polimer eritmasi yoki uning suspenziyasi
solinadi. Eritmali haltani bidistillangan suvli idishga solinadi. YArimo‘tkazgich
to‘siqning ikki tomonidagi ionlar konsentratsiyasi har xil bo‘lgani uchun ionlar
yarimo‘tkazgich to‘siq orqali ularning konsentratsiyasi tenglashguncha diffuzlanadi.
Bidistillat suvni ko‘p marta almashtirib polimerdan ionlarni to‘liq chiqarib tashlash
mumkin.
Dializ jarayoni juda sekin boradi, shuning uchun ko‘proq
elektrodializ
ishlatiladi. Elektrodializatorning (59-rasm) o‘rta qismiga polimer eritmasi yoki
suspenziyasi, elektrodlar joylashtirilgan chekka qismlariga esa suv quyiladi. Ionlar
yarimo‘tkazgich membranalar orqali o‘rta qismdan qarama-qarshi zaryadli
elektrodlarga diffuzlanadi. Elektrodializda 300 dan 10000 V gacha kuchlanishli
elektr toki ishlatiladi. YUqori kuchlanishlarda suv juda isib ketadi, shuning uchun
chekka qismlar sovutish
moslamalari bilan
14.1-rasm. Elektrodializator.
ta’minlanadi.
Dializ
jarayonida
dializatorning chekka qismlarida ionlar
konsentratsiyasi asta-sekin ortib borib
muvozanat holatiga etadi, shu tufayli
suv
vaqti-vaqti
bilan
almashtirib
turiladi.
Do'stlaringiz bilan baham: |
