Была использована аппаратура:

Исследование проводили на аналитических весах марки ВРЛ - 200. 2 класс ГОСТ 24104-80. Год выпуска 1986.

2.2 Методики исследование полимерных комплексов

Определение коэффициента набухания.

1).Отрезать маленькую пластинку набухшего гидрогеля (a).

2).Взвесить на кальке (масса набухшего гидрогеля - m).

3).Оставить до полного высыхания.

4).Масса должна быть постоянной (масса сухого гидрогеля - m0).

5).Коэффициент набухания определяем по формуле: a = (m-m0)/m0.

Определение кинетики набухания в воде.

Определяем кинетику набухания на одном образце (используем высушенную в прошлом опыте пластинку).

1).Сухой гель заливаем 10 мл дистиллированной водой, оставляем на 5 мин., затем помещаем набухший гидрогелель в пластиковую сеточку (до этого в сеточку положим фильтровальную бумагу, до этого смоченную дистиллированной водой, продуваем 10 раз грушей, взвешиваем в бюксе).

Помещаем сеточку с набухшим гидрогелем в приготовленный бюкс, также продуваем 10 раз (осторожно!) и взвешиваем.

2).Следующие взвешивания проводим через 5 мин., 5мин., 15 мин., 30 мин., 1 час, 2 часа, 4 часа, 1 сутки, 2 суток и т. д. до стабилизации масса.

3).Этот же гель опять заливаем дистиллированной водой, и продолжаем исследование.

4). После окончания определения образец, а используем для следующих опытов.

5) График зависимости строим в координатах OX - время ; ось OY - масса гидрогеля в измеряемый момент времени.

Определение коэффициента набухания в 0,1 н растворе гидроксида натрия.

Определение проводим аналогично методики определения коэффициента набухания в воде, только гидрогель берем не высушенный.

Определение коэффициента набухания в 0,1 н растворе соляной кислоты.

Определение проводим аналогично методики определения коэффициента набухания в воде, только гидрогель берем не высушенный.

Определение коэффициента набухания в 5% растворе гидроксида аммония.

Определение проводим аналогично методики определения коэффициента набухания в воде, только гидрогель берем не высушенный.

Определение влияния ионной силы раствора (раствор хлорида калия).

1). Приготовим растворы KCl с концентрацией 1 н, 0.1 н, 0.01 н, 0.001н.

2). Отрежем лезвием кусочек набухшего геля, взвесим (m0).

3). Отберем в бюкс 10 мл раствора соли, поместим кусочек геля и закроем. Оставим на сутки.

4). Взвесим гидрогель (m).

5). График строится в OX - концентрация раствора хлорида калия; ось OY - m/ m0.

Определение влияния растворителя вода - спирт.

1). Общий объем жидкости -10 мл.

2). Соотношение H2O:C2H5OH : 0:10; 1:9; 2:8; 3:7; 4:6; 5:5; 6:4; 7:3; 8:2; 9:1; 10:0 - готовим 11 растворов.

3). Взвешиваем маленькие кусочки набухшего геля - одну пластину геля делим на 10 частей (m0).

4). Кусочки помещаем в растворы и оставляем на 1 сутки.

5). Взвешиваем сколлапсированный гель, предварительно обмакнув на фильтровальной бумаге (m).

6). График зависимости в координатах ось OX - растворитель вода - спирт; ось OY - m/m0.

Такая же методика для определения влияния растворителя вода - ацетон.

Определение влияния pH.

1). Готовим серию стандартных растворов с pH - средой 1,65; 4,01; 6,86; 9,18; растворяя фиксаналы стандартных растворов в 1 л дистиллированной воды.

2). Отрежем лезвием кусочек набухшего геля, взвесим (m0).

3). Отберем в бюкс 10 мл раствора, поместим кусочек геля и закроем. Оставим на сутки.

4). Взвесим гидрогель (m).

5). График строится в OX - pH; ось OY - m/ m0.

2.3 Исследование кинетики набухания в различных средах

Определение кинетики набухания в воде

В результате исследований кинетики набухания гидрогеля АА - АК - ПЭИ чистого и с «вшитым» металлом никелем в воде получили следующие данные Приложение А (таблица 2). По полученным данным построили график кинетики набухания гидрогеля АА - АК - ПЭИ чистого и с «вшитым» металлом никелем в воде Приложение А (рис. 2).

Коэффициента набухания для гидрогелей АА - АК - ПЭИ в воде.

Для чистого гидрогеля, а = 20,23.

Для гидрогеля с никелем, а = 37,21.

Время равновесного набухания одинаково для обоих гидрогелей, и оно составляет 72 часа.

Определение коэффициента набухания в 0,1 н растворе гидроксида натрия.

В результате исследований кинетики набухания гидрогеля АА - АК - ПЭИ чистого и с «вшитым» металлом никелем в NaOH 0.1н. получили следующие данные Приложение Б (таблица 3). По полученным данным построили график кинетики набухания гидрогеля АА - АК - ПЭИ чистого и с «вшитым» металлом никелем в NaOH 0.1н. Приложение Б (рис. 3).

Время равновесного набухания для гидрогеля АА - АК - ПЭИ чистого составляет 4 часа, а для гидрогеля с «вшитым» металлом никелем оно составляет 2 часа.

Определение коэффициента набухания в 0,1 н растворе соляной кислоты.

В результате исследований кинетики набухания гидрогеля АА - АК - ПЭИ чистого и с «вшитым» металлом никелем в HCl 0.1 н воде получили следующие данные Приложение В (таблица 4). По полученным данным построили график кинетики набухания гидрогеля АА - АК - ПЭИ чистого и с «вшитым» металлом никелем в HCl 0.1 н Приложение В (рис. 4).

Время равновесного набухания одинаково для обоих гидрогелей, и оно составляет 48 часов.

Определение коэффициента набухания в 5% растворе гидроксида аммония.

В результате исследований кинетики набухания гидрогеля АА - АК - ПЭИ чистого и с «вшитым» металлом никелем в NH4OH 5% получили следующие данные Приложение Г (таблица 5). По полученным данным построили график кинетики набухания гидрогеля АА - АК - ПЭИ чистого и с «вшитым» металлом никелем в NH4OH 5% Приложение Г (рис. 5).

Время равновесного набухания одинаково для обоих гидрогелей, и оно составляет 2 часа.

2.4 Исследование влияния растворителей, ионной силы и pH

Определение влияния ионной силы раствора (раствор хлорида калия).

В результате исследований влияния ионной силы раствора (раствор хлорида калия) на гидрогель АА - АК - ПЭИ чистый и с «вшитым» металлом никелем получили следующие данные Приложение Д (таблица 6). По полученным данным построили график. Приложение Д (рис. 6).

Определение влияния растворителя вода - этанол.

В результате исследований влияния растворителя вода - спирт на гидрогель АА - АК - ПЭИ чистый и с «вшитым» металлом никелем получили следующие данные Приложение Е (таблица 7). По полученным данным построили график. Приложение Е (рис. 7).

Определение влияния растворителя вода - ацетон.

В результате исследований влияния растворителя вода - ацетон на гидрогель АА - АК - ПЭИ чистый и с «вшитым» металлом никелем получили следующие данные Приложение Ж (таблица 8). По полученным данным построили график. Приложение Ж (рис. 8).

Определение влияния pH.

В результате исследования влияния pH на гидрогель АА - АК - ПЭИ чистый и с «вшитым» металлом никелем получили следующие данные Приложение З (таблица 9). По полученным данным построили график. Приложение З (рис. 9).

3 Обсуждение результатов и выводы

В результате проведенных экспериментов были получены результаты:

1. Коэффициент набухания АА - АК - ПЭИ чистого и с «вшитым» металлом никелем соответственно составляет, а = 20,33; а = 37,21.

2. Время равновесного набухания в воде - 72 часа, в 0,1 н. растворе соляной кислоты - 48 часов, в 5% растворе гидроксида аммония - 2 часа; причем время в одной среде одинаково для обоих гидрогелей. Время равновесного набухания в 0,1 н растворе гидроксида натрия различно, оно составляет 4 часа для гидрогеля АА - АК - ПЭИ чистого и 2 часа для гидрогеля АА - АК - ПЭИ с «вшитым» металлом никелем.

3. Исследованы кинетики набухания в различных средах гель- иммобилизованных полиметаллических комплексов на основе полиакриламид акриловая кислота полиэтиленимина (чистого и с «вшитым» металлом никелем).

4. Исследовано влияние растворителей, ионной силы и pH на гель- иммобилизованные полиметаллические комплексы на основе полиакриламид акриловая кислота полиэтиленимина (чистого и с «вшитым» металлом никелем).

Полученные нами результаты позволяют в данное время сделать следующие выводы:

1. Полимерметаллический комплекс с «вшитым» в него никелем ведет себя более активней в воде; в других средах он проявляет себя менее активно по сравнению с аналогичным полимером (чистым). Возможно, это указывает на то, что металл никель придает большую устойчивость полимерметаллическому комплексу по сравнению с аналогичным гидрогелем, но без иммобилизованного металла.

2. Под действием ионной силы и молекул растворителя (этанол, ацетон) сетка гидрогеля акрил амид акриловая кислота сжимается, т.е. происходит коллапс, что указывает на адекватность гидрогеля на изменение среды, в которой он находится. Влияние pH среды обуславливается ее кислотно - основностью, что уже оговаривалось выше, в связи с исследованиями кинетики набухания исследуемого гидрогеля. Возможно, предположить, что у гидрогеля АА - АК - ПЭИ с иммобилизованным металлом никелем, константа устойчивости комплекса больше, чем у гидрогеля АА - АК - ПЭИ без иммобилизованного металла.

Список использованной литературы

1. Бектуров Е.А. // Полимерные электролиты, гидрогели, комплексы и катализаторы Алматы 2007г.С.140-143

2. Мамбетказиев Е.А., Лобанов Ф.И., Мамбетказиева Р.А. // Вестник КазНУ имени Аль-Фараби 2002 г. № 3.С.166

3. Кульдашева Ш.А., Агзамходжаев А.А. //Узб. Хим. Ж. 2000 г.№5.С.73

4. Пописов И.М. Матричная полимиризация и другие матричные и псевдоматричные процессы как путь получения композиционных материалов. //Высокомалек. Соед. 1979 Т. А21. С. 243

5. Литманский А.А., Пописов И.Н //Высокомалек. Соед. 1997. Т. Б 39 С. 323

6. Литманович О.Е., Литманович А.А., Пописов И.М. Высокомалек. Соед. 1997 С.1608

7. Хамзамурина Р.Е., Бектуров Е.А., Бимендина Л.А. 1994 С. 943

8. Мусабеков К.Б., Адильбеков А.О., Абилов Ж.А. // Вестн. КазГУ. Сер. Хим. 1998 №10. С. 49

9. Измаилова В.Н., Левачев С.М., Ямпольская Г. П., Грецкова И.А. //Коллоидные растворы. Ж. 2000. Т. 62 С.70

10. Бектуров Е.А. // Полимерные электролиты, гидрогели, комплексы и катализаторы Алматы 2007г.С.77-81

11. Сперлинг Л.Х. Взаимопроникающие Полимерные Сетки и Связывающие Материалы. Нью-Йорк, 1981 г.

12. Гупта Н., Сривастава А. К. Взаимопроникающие Полимерные Сетки: обзор синтеза и свойств. Полим. Инт. 1994 г., 35(2), 109-118.

13. Миллар Ж.Р. //Взаимопроникающие сетки. 1960 г.

14. Сперлинг Л.Х. /Многофазные макромолекулярные системы. Современные темы в Полимерной науке. Под редакцией Кулбертсона Б.М. Нью-Йорк, 1989 г., 6-е издание.

15.Шилов В.В., Липатов Ю.С., Карабанова Л., Сергеева Л. Фазовое разделение во взаимопроникающих полимерных сетках на базе полиуретана и полистирена. 1979 г.

16. Кудайбергенов С. Е., Бимендина Л. А., Жумадилова Ж. Т. // Полимеры 2000. Т. 11

17. Кудайбергенов С., Сигитов В., Тастанов К., Тенху Х., Асеев В. Анализ качества подземных вод Аральского региона и методы их очистки// Материалы 6 - го Международного конгресса и технической выставки «Вода: экология и технология» ЭКВАТЕК - 2004. - Ч.1. - С.174 - 175.

18. Кудайбергенов С.Е., Бимендина Л.А., Яшкарова М.Г., Оразжанова Л.К., Сигитов В.Б. Синтез, свойства и применение новых полимерных бетаинов на основе аминокротонатов. Науч. Изд. СГУ им. Шакарима, Семипалатинск 2006.

19. Гросберг А.Ю., Хохлов А.Р. Физика в мире полимеров. М., 1989.

20. Хохлов А.Р., Дормидонтова Е.Е. // Успехи физ. наук. 1997. Т.167. 2. С.113-128.

21. Хохлов А.Р. // Соросовский образовательный журнал. 1998. 11. С.138-142.

22. Филиппова О.Е. // Высокомолек. соед., серия С. 2000. Т.42. 12. С.2328-2352.

23. Галаев Ю.В. // Успехи химии. 1995. Т.64. 5. С.505-524.

24. Ергожин Е.Е., Уткелов Б.А. Хелатные полимерные реагенты.- Алматы, Гылым, 1998. - 247 с.

25. Аширов А. Ионообменная очистка сточных вод, ратсворов и газов. - Л., 1983. - 295 с.

26. Бектуров Е.А., Бимендина Л.А., Кудайбергенов С.Е. Полимерные комплексы и катализаторы. Алма - Ата. 1982. - 191 с.

Страницы: 1, 2, 3, 4