Иккинчи қисм VII боб. Полимерларнинг физик-кимёвий хоссалари

Полимер эритмаларини тайёрлаш ва уларни тозалаш
Полимер эритмаларини тайёрлаш масалалари улар эриш жараёнларининг ўзига хослиги билан боғлиқ. Масалан, эритувчининг ҳаммасини бирданига қуйиш мумкин эмас, чунки полимер бўлаклари атрофида бўккан қобиқ ҳосил бўлади ва у эритувчининг полимер ичига кириб боришига ҳалал беради. Макромолекулаларнинг бўккан бу қобиқдан эритувчига ўтиши секин содир бўлади ва умуман гомоген эритманинг ҳосил бўлиш жараёни жуда секинлашади. Шунинг учун эритувчининг дастлабки улушини полимер сиртини юпқа қават билан қоплайдиган даражада қуйиш тавсия қилинади. Бунда эриш жараёнига қараганда бўкиш тез бўлиши натижасида бутунлай тиниқ қават ҳосил қилади. Шундан сўнг аралаштириб турган ҳолда эритувчининг қолган қисми ҳам қўшилиб, эритма берилган концентрациягача етказилади; бу вақтда бўкиш ўз-ўзича эритмага ўтади.
Баъзан полимер тўлиқ эримаганлиги учун эритувчи сифатида ишлатилаётган суюқликда бўккан тўрсимон полимернинг унча катта бўлмаган бўлакчалари – “гелчалар” бўлиши мумкин. Кўпинча улар эритувчининг синдириш кўрсаткичига яқин бўлади ва шунинг учун уларни визуал кўриш қийин. Шуни ҳисобга олиб эришнинг тўлиқ амалга ошганини текшириш учун эритма ёруғликка тутилади. Аниқланган “гелчаларни” зич шиша фильтрлар орқали фильтрлаб ёки центрифугалаб ажратилади.
Эримаган заррачаларнинг мавжудлиги қатор ҳолларда намунанинг маълум қисми эримай қолганлигидан далолат бермайди. Бу эриш жараёнининг секинлиги оқибати бўлиши мумкин. Агар полимернинг эрувчанлиги ҳарорат кўтарилиши билан яхшиланса, эритмани кучсиз иситиш ҳам бу заррачаларнинг йўқолишини тезлаштиради, лекин эритмани иситишда эҳтиёткорлик лозим, чунки бу қатор полимерларда қўшимча структураланишга сабаб бўлади, яъни фазовий тўр ҳосил бўлишига олиб келади. Бундан ташқари эриган полимерлар оксидланишга ва деструкцияга мойил эканлигини назардан қочирмаслик керак. Бу эритма хоссаларини бутунлай ўзгартириб юбориши мумкин. Шунинг учун полимер эритмасини ишлатишдан аввал узоқ сақлаш мумкин эмас: баъзан уларни эркин радикаллар реакциясини ингибирловчи махсус моддалар билан стабиллаш лозим бўлади.
Бўкиш макромолекула занжирларининг сурилиши ёки анча мураккаб устмолекуляр структуралар билан боғлиқ бўлганлиги учун молекулалараро алоқалар бузилади ва полимер занжирида кимёвий боғларнинг узилиши содир бўлмайди, аммо баъзан бўккан полимерда полимер деструкциясини вужудга келтирувчи, яъни кимёвий боғларнинг узилишига сабаб бўлувчи жуда катта кучлар ривожланади.
Полимер эритмаларида мувозанат ҳолатга етиш вақтига электролит аралашмалар, масалан, кўпинча полимерлар таркибида бўладиган минерал тузлар катта таъсир ўтказади. Сувли эритмаларда тузлар диссоциланади ва ҳосил бўлган ионлар полимер занжири қутбли гуруҳларини занжирлар ўртасида кўндаланг молекулалараро боғлар ҳосил қилиб тортади. Бундай боғлар релаксация вақтининг ортишига олиб келиб, занжирлар ҳаракатчанлигини қийинлаштиради ва мувозанат қарор топишини секинлаштиради. Агар бу боғлар жуда ҳам мустаҳкам бўлмаса, полимер эрийди; баъзан улар жуда мустаҳкам бўлиб, полимернинг чексиз эришига ҳалал беради. Шунинг учун минерал аралашмалар тутган полимерларни синчиклаб тозалаш керак. Бунинг учун диализ ва электродиализ ишлатилади.
Диализ - бу яримўтказгич пардадан кичик молекулаларнинг ўтиб, катта заррачалар ёки катта молекулалар ўта олмайдиган жараён. Агар полимер сувда эримаса, уни кўп марта бидистилланган сув билан ювиб бегона ионларни чиқариб ташлаш мумкин. Сувда яхши эрийдиган полимерлар учун ионларни ўтказувчи ва полимер молекулаларини ушлаб қолувчи яримўтказгич тўсиқлар ишлатилади, яъни диализдан фойдаланилади. Энг оддий диализатор яримўтказгич материал (масалан, целлофан)дан ясалган ҳалта бўлиб, унга полимер эритмаси ёки унинг суспензияси солинади. Эритмали ҳалтани бидистилланган сувли идишга солинади. Яримўтказгич тўсиқнинг икки томонидаги ионлар концентрацияси ҳар хил бўлгани учун ионлар яримўтказгич тўсиқ орқали уларнинг концентрацияси тенглашгунча диффузланади. Бидистиллат сувни кўп марта алмаштириб полимердан ионларни тўлиқ чиқариб ташлаш мумкин.
Диализ жараёни жуда секин боради, шунинг учун кўпроқ электродиализ
ишлатилади. Электродиализаторнинг (59-расм) ўрта қисмига полимер эритмаси ёки суспензияси, электродлар жойлаштирилган чекка қисмларига эса сув қуйилади. Ионлар яримўтказгич мембраналар орқали ўрта қисмдан қарама-қарши зарядли электродларга диффузланади. Электродиализда 300 дан 10000 В гача кучланишли электр токи ишлатилади. Юқори кучланишларда сув жуда исиб кетади, шунинг учун чекка қисмлар совутиш мосламалари билан

59-расм. Электродиализатор.

таъминланади. Диализ жараёнида диализаторнинг чекка қисмларида ионлар концентрацияси аста-секин ортиб бориб мувозанат ҳолатига етади, шу туфайли сув вақти-вақти билан алмаштириб турилади.