Universum: химия и биология

Таблица 2. 
Зависимость размера наночастиц КМХЗ при концентрации раствора С=1,0% 
Наименование образца, 
С
КМХЗ
 =1,0%; С(
СаСI2
)=1,0% 
Время истечения раствора 
СаСl
2
, мин 
Размер наночастиц, нм 
КМХЗ 
5 
354 
КМХЗ 
10 
116 
КМХЗ 
15 
294 
КМХЗ 
20 
467 
Согласно полученным данным таблицы 2 выяв-
лено, что при увеличении концентрации раствора по-
лимера от 0,67% до 1,0% наблюдается увеличение 
размера наночастиц. При этом, более оптимальным, 
в данных условиях является 10 минутное время исте-
чения осадителя, при котором размер частиц состав-
ляет 116 нм, они имеют вид сферической формы. Та-
кое явление весьма оправдано и связано с природой 
молекулы карбоксиметилхитозана. 
Проведено изучение молекулярной массы КМХЗ 
на размер частиц данные приведены в таблице 3. 
Таблица 3. 
Зависимость размера наночастиц КМХЗ от молекулярной массы 
№ 
Наименование образца 
ММ 
Концентрация растворов 
КМХЗ, % 
Размер наночастиц, 
нм 
1. 
КМХЗ 
104 000 
0,51 
не образуются 
2. 
КМХЗ 
56 000 
0,53 
65,5 
3. 
КМХЗ 
48 000 
0,56 
35,7 
4. 
КМХЗ 
22 000 
0,53 
4,99 
В результате проведенных исследований выяв-
лено, что размер наночастиц зависит от молекуляр-
ной массы макромолекулярной цепи. При низких 
концентрациях раствора полимера ~0,5% и малой мо-
лекулярной массы N-КМХЗ B.m. ~22 000 образуются 
наночастицы размерами ~5 нм. Это обусловлено, 
тем, что происходят конформационные изменения и 
увеличение плотности зарядов в макромолекулярной 
цепи при связывании КМХЗ с ионами кальция. 
Выводы 
Таким образом, формирование НЧ карбоксиме-
тилхитозана можно объяснить, тем, что, вероятно, 
наночастицы состоят из микродоменов комплексов 
КМХЗ/хлорид кальция, окруженных матрицей кар-
боксиметилхитозана. На основе полученных экспе-
риментальных данных выявлено, что с увеличением 
концентрации растворов КМХЗ размер наночастиц 
увеличивается, что может быть, объяснено термоди-
намическими свойствами растворителя и концентра-
цией звеньев КМХЗ участвующих в парном столкно-
вении. Одним из важных термодинамических пара-
метров, определяющих свойства полимерных раство-
ров, является параметр χ, характеризующий измене-
ние энергии Гиббса растворителя, при введении в 
него некоторого количества осадителя. Особенности 
термодинамического поведения растворов полиме-
ров обусловлены тем, что макромолекулу можно рас-
положить в растворителе большим числом способов, 
так как она может принимать огромное число различ-
ных конформаций. При наличии взаимодействия зве-
ньев свободная энергия полимерного клубка вклю-
чает не только энтропийное слагаемое, но и слагае-
мое внутренней энергии взаимодействия звеньев, от-
ветственное за набухание клубков с исключенным 
объемом.