«kimyo» kafedrasi “umumiy kimyo” fanidan

16-Ma’ruza: Yuqori molekulyar birikmalarning eritmalari


Reja:
1. Yuqori molekulyar birikmalarning eritmalari va ularning liofob kolloid sistemalardan farqi
2. Polielertrolit eritmalari va ularning xossalari

Eritmada erigan modda molekulalarining bir-biri bilan bevosita o’zaro ta’sirda bo’lgan eritmalarni konsentlangan eritmalar deyiladi.

Polimerlarning quyuq eritmalarida molekulyar tugunchalarning bir-biri bilan bunday o’zaro ta’sirlashuvi natijasida toza erituvchiga nisbatan eritma qovushoqligining ortishiga sabab bo’ladi. Ba’zi olimlarning fikricha eritmaning nisbiy qovushoqligi taxminan 100 atrofida bo’lgan sistemalar to’yingan, ya’ni konsentrlangan eritmalarga misol bo’ladi deb uqtiradi.
Bunday eritmalarda erigan polimerning eng kichik erish chegarasi miqdorining qattiq zanjirli molekulyar massasi uncha katta bo’lmagan qayishqoq zanjirli polimerlar uchun 10 % (foiz) gacha bo’ladi. Eng yuqori erish chegarasi polimerning suyultirilgan eritmasidir. Polimerlarning eritmalari asosan shartli ravishda ikkiga: to’yingan va o’ta to’yingan eritmalarga bo’linadi. O’ta to’yingan eritmalarda polimerning hajmi taxminan 0,3 va undan yuqori miqdorni tashqil qiladi.
Ma’lumki, bir qator polimerlarni qayta ishlash jarayonida asosan ularning konsentrlangan eritmalari ishlatiladi . Shu sababdan polimerlarning to’yingan eritmalarini asosiy fizik-kimyoviy hamda reologik xossalarini chuqur o’rganish bilan polimerlarni qayta ishlash texnologik jarayonining muhim muammolarini yechish mumkin. Shuningdek, polimerlar o’ta to’yingan eritmalarini qovushqoq elastik xossalarini o’rganish asosida ularning tuzilishini, makromolekula assosiatlarining tabiati va xossalarini fazoviy fluktasion turlarning hosil bo’lish imkoniyatlari to’g’risida g’oyat muhim ma’lumotlar olish mumkin. Eritmalarning deformasiyalanishi natijasida ikki xil jarayonni kuzatish mumkin: agregatlar va fluktasion turlarning buzilish jarayoni hamda makromolekulyar tugunchalarning aylanma harakati tufayli yuqori elastik deformasiyalanish jarayoni kuzatiladi. Ritma ichida sodir bo’ladigan jarayonlar ta’sirida uning molekulyar tuzilishi juda kam miqdorda o’zgaradigan bo’lsa, eritma ma’lum miqdorda tashqi kuch ta’siriga ham barqaror bo’ladi. Shu sababdan to’yingan eritmaning ichki tuzilishining barqarorligi Nyuton qovushqoqligi miqdori η­_n orqali ifodalanadi. To’yingan eritmaning Nyuton qovushqoqligi η­_n eritmaning konsentrasiyasi (polimerning hajmiy molyar qismi)ga, polimerning molekulyar massasiga, erituvchining siftiga (yaxshi va yomon erituvchi), harorat ta’siriga bog’liq bo’ladi. Keltirilgan o’zgaruvchi parametrlardan kerakli chegarada foydalanib, bir xil qiymatga ega qovushoqlikni olishimiz mumkin. Amalda polimerlardan tola olishda mana shu usuldan keng foydanilmoqda.
Ko’pincha iviq hosil bo’lishda bir-birining ta’sirida bo’lgan molekulalarning qayishoqlik darajasi katta bo’lgan ayrim qismlarnigina tartiblanadi. Tartiblanish darajasi esa yuqori molekulyar birikmalarning tabiati bilan iviq hosil bo’lish sharoitiga bog’liq. 18.5–rasmda polimer eritmasida tartiblangan tuzilishlarning ba’zilari ko’rsatilgan

18.5-rasm. Tartibli stukturaning turlari

Harorat, polimer eritmasining konsentssiyasi, elektrolitlarining va boshqa qator faktorlar eritmadagi molekulyar zanjirning tuzilish tartibining darajasiga katta ta’sir ko’rsatadi. Reologik tabiatiga ko’ra iviqlar I va II turga bo’linadi.
I tur iviqlarga – oquvchanlikka ega bo’lmagan, kimyoviy ko’ndalang bog’lar orqali birikkan sistemalar kiradi. Bunday sistemaga faqatgina ko’ndalang bog’larning uzilishi natijasidagina oquvchan bo’lishi mumkin. Bu turdagi iviqlar kichik kuchlanishlar ta’sirida yuqori elastic deformasiyalanish xossasiga ega bolib, molekulyar tugunchalar bo’lish darajasiga hamda tarmoqlanish chastotasiga bog’liq bo’ladi.
II tur iviqlarga molekulalararo mustahkam bog’ hosil qilib bog’lngan sistemakar kiradi.