Хабаршы. «Жас ғалымдар» сериясы


    Сравнительный анализ методов



жүктеу 1.73 Mb.
Pdf просмотр
бет10/13
Дата30.12.2016
өлшемі1.73 Mb.
1   ...   5   6   7   8   9   10   11   12   13

7.    Сравнительный анализ методов 
Проведем  сравнительный  анализ  методов  решения  обратной  задачи 
акустики. 

 
86 
Показаны 
результаты 
численных 
рассчетов 
для 
функции 
 
,
1
2
/
1



x
x
s
  с  параметрами 
005
.
0
/
,
1
,
200




N
l
h
l
N
  и  возмущением 
входных данных 
0142
.
0
3
3


q
q

 
 
Обозначения: сплошная линия - точная функция s(x); точечная линия - 
приближенное решение, восстановленное методом МОРС; пунктирная линия 
-  приближенное  решение,  восстановленное  методом  АМиЛ;  штрих-
пунктирная  линия  -  приближенное  решение,  восстановленное  методом  ДА-
МиЛ 
Рисунок 15 - Сравнение различных методов 
Таблица 1 – Сравнительная таблица 
Метод 
МОРС 
АМиЛ 
ДАМиЛ 
Критерий 
ex
s
s

 
2
10
56
.
1


 
3
10
88
.
9


 
3
10
90
.
2


 
Схема 
явная 
итерационн
ая 
итерационн
ая 
Итераций 

198 
93 
 
Приближенное решение, полученное МОРС сходится к точному лучше 
чем АМиЛ, если данные точные. Как видно из рисунок 4.4 при неточных данных 
МОРС  расходится,  так  как  неустойчив.  На  рисунке    4.13  видно,  что 

 
87 
приближенное решение, полученное АМиЛ, хорошо сходится к точному и при 
зашумленных  данных,  хотя  скорость  сходимости  невысокая.  Получение 
алгоритма для ДАМиЛ сопровождается более громоздкими выкладками, чем 
АМиЛ, но как видно из таблицы ДАМиЛ  дает лучшее приближение за вдвое 
меньшее число итераций, чем АМиЛ. При этом трудоемкость реализации одной 
итерации  АМиЛ  и  ДАМиЛ    имеют  один  порядок,  т.е.  машинное  время, 
затрачиваемое на выполнение одной итерации имеет один порядок. 
 
Список литературы: 
1.  Кабанихин  С.И.,  Бектемесов  М.А.,  Нурсеитова  А.Т.  Итерационные 
методы  решения  обратных  и  некорректных  задач  с  данными  на  части 
границы. – Алматы: Международный фонд обратных задач, 2006. 
2. Романов В.Г. Обратные задачи для дифференциальных уравнений.  – 
Новосибирск: НГУ, 1973. 
3.  Kabanikhin  S.I.,    Satybaev  A.  D.,  Shishlenin  M.A.  Direct  methods  of 
solving multidimensional inverse hyperbolic problems. // VSP, The Netherlands. – 
2004. 
4.  Самарский  А.А.  Введение  в  теорию  разностных  схем.  –  Москва: 
Наука, 1971. 
5.  Кабанихин  С.  И.  Проекционно-разностные  методы  определения 
коэффициентов  гиперболических  уравнений  //  Некорректные  задачи  мат. 
Физики и анализа. - Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1984. - С. 55-59. 
6.  Нурсеитова А. Т., Тюлепбердинова  Г. А.  Сходимость  метода  итера-
ций Ландвебера для решения задачи определения акустической жесткости // 
Вестник  КазНПУ:  Серия  «физико-математические  науки»-  2008.-  Т.  21,  № 
1.- С. 215-217. 
7. Нурсеитова А. Т., Нурсеитов Д. Б., Тюлепбердинова Г. А. Метод об-
ращения разностной схемы для решения одномерного уравнения акустики // 
Вестник  КазНУ:  Серия  «математика,  механика,  информатика».  -  2010.-  Т. 
64, № 1.- С. 139-144. 
Түйіндеме 
Бұл мақалада ортаның акустикалық қатаңдығын анықтау үшін корректі 
емес және сызықты емес бір өлшемді акустиканың кері есебі қарастырылады. 
Айырымдық  сұлбаға  түрлендіру  әдісі  қолданылды.  Сандық  есептеулер 
келтірілген. Мақаланың аяғында бір өлшемді акустиканың кері есебін шешу 
әдістері арасында салыстырмалы анализ жасалды.  
Resume 
In this paper ill-posed nonlinear one-dimensional inverse acoustic problem is 
considered.  The  aim  is  to  find  the  acoustic  impedance.  The  finite  difference 
method  of  solving  is  applied.  Numerical  computations  show  the  kind  of  results, 
that may be expected from method under consideration. 
 
Ключевые слова:  обратная задача акустики, тэта-функция Хевисайда, 
конечно-разностном виде, МОРС - метод обращения разностной схемы; МиЛ 

 
88 
-  метод  итераций  Ландвебера;  АМиЛ  -  аппроксимация  метода  итераций 
Ландвебера; ДАМиЛ - дискретный аналог метода итераций Ландвебера; 
 
 
МЕТАЛДЫФЕОФИТИНДЕРДІҢ ПОЛИМЕРЛЕРМЕН 
КОМПЛЕКСТЕРІНІҢ ТҮЗІЛУІ  
 
Қорғанбаева Ж. Қ. 
Абай атындағы ҚазҰПУ, Магистратура және PhD докторантура 
институтының аға оқытушысы, химия ғылымдарының кандидаты 
 
Порфириндерге  негізінде  4-8  азот  атомы  кіретін,  тұйық  тізбекті,  16 
мүшелі  макроциклі  бар  көп  шеңберлі    қосарланған  жүйеге  ие  ароматты 
полиаминдер 
жатады. 
Порфириндер 
молекулалық 
құрылымының 
ерекшелігіне байланысты  көптеген пайдалы қасиеттері мен қатар пайдалану 
ауқымының кеңдігімен ерекшеленеді.  
Соңғы  жылдары  ғалымдардың  қызығушылығын  арттырып,  әлемнің 
жетекші  елдерінде  қарқынды  түрде  зерттеліп  келе  жатқан  химиялық 
қосылыстардың  бірі

порфириндер  мен  металдыпорфириндер  ерекше 
қасиеттерге ие қосылыстар. Осы қосылыстарға деген қызығушылық олардың 
бірнеше  салада    соның  ішінде,  тотығу-тотықсыздану  реакцияларында, 
химиялық  және  ферментативті  процестерде  қолданылатын  катализаторлар 
ретінде,  сондай-ақ  медицина  саласында  көз,  тері,    ісік  ауруларын  емдеуде 
қолданылатын дәрілік заттар алуда,  сол сияқты фотохимиялық жолмен күн 
энергиясын  электр  энергиясына  айналдыруда  т.б.  салаларда  қолданыс 
табуынан туындап отыр [1].  
Табиғи  және  синтетикалық  порфириндердің  ерекшеліктері  олардың 
тұрақты  координациялық  қосылыстар  бере  отырып  комплекстүзу 
реакцияларына түсуі. Металдыпорфириндердің тұрақтылығы көбінесе келесі 
факторларға,  өлшемге,  металл  атомының  зарядына  және  лигандамен 
байланысу  дәрежесіне  байланысты.  Порфирин  қосылыстарына  қарағанда 
оның 
металды 
қосылыстарының 
полимерлі 
тасымалдығыштармен 
байланысқан композиттерін пайдалану тиімді болып табылады. 
Жұмыстың  мақсаты,  табиғи  порфиринді  бөліп  алып,  жаңа  биологиялық 
және  каталитикалық  белсенді  материал  ретінде  полимермен  байланысқан 
порфириндерді  синтездеп,  олардың  қасиеттерін  анықтай  отырып, 
медицинада  және  басқа  да  салаларда  қолданыс  табу  мүмкіндігіне 
бағытталған  зерттеулер  жүргізу.  Құрамында  порфирин  бар  заттар  табиғатта 
өте  көп  кездеседі.  Әдебиеттердегі  деректерде  келтірілгендей  хлорофильдің 
туындылары  ауыспалы металдар иондарымен тұрақты металдыкомплекстер 
түзеді [2, 3]. 
Эксперименттік бөлім 
       Жұмыс  барысында,  алыну  жолының  арзан  әрі  тиімділігіне 
байланысты,  Қазақстан        өсімдігі 

  қос  үйлі  қалақай  (крапива  двудомная) 
шикізатынан  өндірілген  феофитин  (а  және  b)  қосылыстарын  жеке 

 
89 
компоненттерге  белгілі  әдіс  бойынша  бөліп  алып  [3],  физика-химиялық 
қасиеттерін  анықтадық  [4,  13-14].  Гидрогельдердің    ісіну  кинетикасы 
гравиметрлік  әдіспен  анықталынды.  Металдыфеофитин  мен  оның 
комплекстерінің  термиялық  қасиеттерін  диффериенциалдық  кескіндік 
колориметрия  (ДКК)  әдісімен  «Metler  Toledo  FP99A»    (Швейцария)  ДСК 
қондырғысында  30 

  320  °C  температура  аралығында  (  ν  =  5  °C/мин  ) 
анықтадық.  Полимер-металдыпорфиринді  (ПМП)  комплекстердің  және 
бастапқы  заттардың  ИҚ-спектрлерін  “Nikolet  5700  FT­IR”  (АҚШ)  ИҚ-
спектрометрінде  4000-400 смˉ

ауданы аралығында КBr таблеткасы түрінде 
түсірдік.  
Нәтежиелер және оларды талқылау 
Табиғи  және  синтетикалық  порфириндердің  ерекшеліктері  олардың 
тұрақты  координациялық  қосылыстар  бере  отырып  комплекстүзу 
реакцияларына түсуі. Металдыпорфириндердің тұрақтылығы көбінесе келесі 
факторларға,  өлшемге,  метал  атомының  зарядына  және  лигандамен 
байланысу  дәрежесіне  байланысты.  Порфирин  қосылыстарына  қарағанда 
оның 
металды 
қосылыстарының 
полимерлі 
тасымалдығыштармен 
байланысқан 
қосылыстарын 
пайдалану 
тиімді 
болып 
табылады. 
Порфириндердің  комплекс  түріндегі  қосылыстары  табиғатта  кең  таралып 
қана  қоймай  маңызды  биологиялық  функциаларды  атқарады.  Порфириннің 
және  металдыпорфириндердің  қандай  да  бір  жолмен  полимерлі 
тасымалдағыштармен  байланысуы,  химия  мен  технология  саласындағы 
перспективті  бағыттардың  бірі.  Феофитиннің  кобальт  және  никель 
металдарының  иондарымен  әрекеттесуі  нәтижесінде    никельфеофитин  мен 
кобальтфеофитиннің  ішкі  комплекстік  қосылыстары  алынды.  Феофитин  b 
және  металдыфеофитиннің    полиакрил  қышқылының  (ПМАҚ-г)  гелімен 
және  полиэтиленимин  (ПЭИ-г)  гелімен  түзілген  үштік  комплексті 
қосылыстарының  болашақта  қолдану  мүмкіндіктерін  бақылау  мақсатында  
физика-химиялық  қасиеттері,    каталитикалық  қасиеттері  анықталынды. 
Полиметакрил қышқылы фармакологияда, медицинада, ауылшаруашылығында және  де 
басқа да салаларда кеңінен қолданылатын полимерлердің бірі. 
Гельдерге  тән  ерекше  бір  қасиет  –  олардың  ісінуге  қабілеттілігі.  Сол 
себептен  де,  гравиметрлік  әдіспен  гельдің  бөлме  температурасында    этил 
спиртінде  және  феофитиннің  концентрациясы  С
пф
=2,5·10
-5 
моль/л  болатын 
спирттік  ертіндісінде  ісіну  коэффициентінің  (К
і
)  өзгеру  кинетикасын 
қарастырдық (1сурет).  
ПМАҚ  гелін  ертінділерде  ұстау  уақытын  арттырған  сайын  екі 
жағдайда  да  К
і
  өсіп,  одан  кейін  ісінудің  баяулайтыны  байқалады.  Бұл  факт 
қозғалғыш зарядталған торларда үлгінің торын жан-жақтан кеңейтіп тұратын 
қосымша  осмостық  қысымды  тудырып  тұратын          қарсы  иондардың 
қатысуымен  түсіндіріледі  [5].  Яғни,  этил  спиртінде  ісіну  коэффициенті 16,4 
және  феофитиннің  концентрациясы                          С
пф
=  2,5·10
-5 
моль/л  болатын 
спирттік  ертіндісінде  ісіну  коэффициенті  12,1  мәніне  жеткен.    Ал  одан  әрі 
қарай  гельдің  К
і   
жүйеде  тепе-теңдіктің  орнауына  байланысты  өзгеріссіз 
қалады [6].  

 
90 
   
0
2
4
6
8
10
12
14
16
0
50
100
150
200
250
1
2
Кі, г/г
τ,сағ. 
1- сурет.  ПМАҚ гелінің этил спиртіндегі (1) және 
 феофитиннің спирттік ертіндісіндегі (2) ісіну кинетикасы.τ 
 
ПМАҚ  гелінің  әртүрлі  металдыфеофитин  ертінділерінде  К
і
-нің  ұстау 
уақытына  тәуелділігі  
і
=f(

))  2  =  суретте  көрсетілген.  Жүргізілген 
зерттеулердің  нәтижесі  ПМАҚ  гелінің  көлемдік  ерекшеліктерінің  уақыт 
өткен сайын азайып, ПМАҚ-гелінің кобальтфеофитинді жүйесіне қарағанда, 
никельфеофитинді  жүйесі  үшін  комплекстің  түзілуі  тереңірек  жүретіндігін 
көрсетті.  Гидрогельдердің  өлшемдерінің  кішіреюі  немесе  басқа  сөзбен 
айтқанда  гидрогельдің  жиырылуының  жағдайдың  бір  күйден  екінші  күйге 
конформациялық  ауысуынан,  яғни  тордың  сызықтық  аймақтарының  
«клубоктан

глобулаға» ауысуына байланысты.   
6
8
10
12
14
16
18
0
50
100
150
200
К
і
1
2
τ,сағ.
 
 
2 сурет.  ПМАҚ  гидрогелінің кобальтфеофитиннің (1) және 
никельфеофитиннің(2)  спирттік  ертінділеріндегі сығылу кинетикасы. 
 
Сәйкесінше,  гравиметрлік  әдіспен  гельдің  бөлме  температурасында  
этил  спиртінде  және  феофитиннің  концентрациясы  С
Php
=2,5·10
-5 
моль/л 
болатын спирттік ертіндісінде ісіну коэффициентінің (К
і
) өзгеру кинетикасын 
қарастырдық  (3сурет).  ПЭИ  гелін  ертінділерде  ұстау  уақытын  арттырған 
сайын екі  жағдайда  да  К
і
  өсіп,  одан  кейін  ісінудің  баяулайтыны  байқалады. 
Бұл  факт  қозғалғыш  зарядталған  торларда  үлгінің  торын  жан-жақтан 

 
91 
кеңейтіп  тұратын  қосымша  осмостық  қысымды  тудырып  тұратын          қарсы 
иондардың  қатысуымен  түсіндіріледі  [5].  Яғни,  этил  спиртінде  ісіну 
коэффициенті  8  және  феофитиннің  концентрациясы  С
Php
=  2,5·10
-5 
моль/л 
болатын  спирттік  ертіндісінде  ісіну  коэффициенті  6,2  мәніне  жеткен.    Ал 
одан  әрі  қарай  гельдің  К
і   
жүйеде  тепе-теңдіктің  орнауына  байланысты 
өзгеріссіз қалады [6].  
 
3- сурет.  ПЭИ гелінің этил спиртіндегі (1) және 
 феофитиннің спирттік ертіндісіндегі (2) ісіну кинетикасы. 
 
ПЭИ  гелінің  әртүрлі  металдыфеофитин  ертінділерінде  К
і
-нің  ұстау 
уақытына  тәуелділігі  (К
і
=f(

))  4-  суретте  көрсетілген.  Жүргізілген 
зерттеулердің нәтижесі ПЭИ гелінің көлемдік өзгерісінің уақыт өткен сайын 
азайып, 
ПЭИ-гелінің 
кобальтфеофитинді 
жүйесіне 
қарағанда, 
никельфеофитинді  жүйесі  үшін  комплекстің  түзілуі  тереңірек  жүретіндігін 
көрсетті.  Гидрогельдердің  өлшемдерінің  кішіреюі  немесе  басқа  сөзбен 
айтқанда  гидрогельдің  жиырылуының  жағдайдың  бір  күйден  екінші  күйге 
конформациялық  ауысуынан,  яғни  тордың  сызықтық  аймақтарының  
«клубоктан

глобулаға» ауысуына байланысты.   
 

 
92 
 
4 - сурет.  ПЭИ  гидрогелінің кобальтфеофитиннің (1) және 
никельфеофитиннің (2)  спирттік  ертінділеріндегі сығылу кинетикасы. 
 
Макрогетероциклді қосылыстардың ерекше қасиеттерінің бірі 

 тұрақты 
координациялық  қосылыс  алуға  болатын  комплекстүзу    реакциясына  түсу 
қабілеттілігі болып табылады.     
Феофитиннің және оның ПМАҚ, ПЭИ гелдерімен иммобилизацияланған 
кобальтфеофитинді комплекстерінің электрондық жұтылу спектрлері әртүрлі 
еріткіштерде 
түсірілді. 
Феофитиннің 
эфирде, 
диметилформамидте, 
изопропил  спиртінде  түсірілген    электрондық  жұтылу  спектрлері  алдыңғы 
жұмыстарда қарастырылған [4].  
Порфириннің электрондық жұтылу спектрі бойынша [7], спектрдің көріну 
аймағында  интенсивтіліктері  салыстырмалы  түрде  жоғары  емес  4  жұтылу 
жолағы  және  спектрдің  күлгін  аймағында  интенсивтілігі  жоғары  Соре 
жолағы  деп  аталатын  бір  жолағы  бар.  Оларды  осы  жұтылу  жолақтары 
негізінде  жіктейді.  Электрондық  жұтылу  спектріндегі  барлық  жолақтар 
электрондардың  π-деңгейден  қозған  күйдегі 

*
-деңгейге  ауысуына  жауап 
береді. 
Электрондық 
спектрлердегі 
жұтылу 
жолақтарының 
интенсивтіліктерін  [8-9]  салыстыра  отырып  сәйкесінше  порфириндердің 
(этио-,  родо-,  және  филло-типті  порфириндер)  құрылысын  анықтайды. 
Порфириндердің  спектрлеріндегі  жұтылу  жолақтарының  интенсивтілігінің 
қатынастары  олардың  құрылысына  байланысты  болады.  Заттардың  газ 
фазасындағы  және  ерітіндідегі  жұтылу  жолақтарын  салыстырғанда,  жұтылу 
жолақтарының  түрі,  интенсивтілігі  және  орналасуы  еріткішке  байланысты 
өзгеше болады [10].  
Органикалық еріткіштер ортасында түсірілген феофитиннің b (С
пф
=2,5·10
-

моль/л) спектрлерін қарастыра отырып, этил спиртіндегі спектрі келтірілді 

 
93 
(5-сурет).  
 
5-сурет. Феофитиннің b (С=2,5·10
–5
 моль/л) этил спиртіндегі  
электрондық жұтылу жолағы 
 
Феофитиннің  метал  кобальтпен  координациялану  немесе  комплекстүзу 
нәтижесінде,  химиялық  ерекшеліктері  мен  құрылымы  әртүрлі,  биологиялық 
және  каталитикалық  активтілігі  жоғары  комплексті  қосылыстар  түзіледі. 
Кобальтфеофитиннің түзілуі кезінде,   метал координирлеуші N

орталықты  
еншілеп  xy  жазықтығынан  орын  алады.  Металдыпорфириннің  электрондық 
жұтылу  жолақтарының  батахромды  өзгерісі  және  толқын  ұзындығы 
аумағындағы 
жұтылу 
жолақтарының 
интенсивтілігінің 
төмендеуі, 
кобальтфеофитиндегі (Со
2+
–N) метал – азот арасындағы химиялық байланыс 
түрінің 
тұрақтылығының 
белгісі 
ретінде 
қабылдауға 
болады. 
Кобальтфеофитинге полиметакрил қышқылының есептеулі концентрациясын 
қосқандағы  түзілген  үштік  композиттің  электрондық  жұтылу  жолақтарында 
батахромды  өзгеріс  байқалады  (6-сурет),  оны  феофитиннің  металмен  (Со
2+

комплексінен, метал атомының N
4
  еншілеген орталықтағы аумақтан шығып 
xy жазықтығының үстіне орналасуымен түсіндіруге болады.  
 
6-сурет. Кобальтфеофитиннің ПМАҚ-мен үштік комплексінің  

пф
=2,5·10
–5
 моль/л) этил спиртіндегі электрондық жұтылу жолағы 
  
 

 
94 
Яғни,  ПМАҚ  күшті  координирлеуші  (электрондонорлы)  молекула  ролін 
атқарып,  N
4
  жазықтығынан  металды  тартып  алып,  донорлы-акцепторлы 
байланыс    арқылы  Со
2+
-пен  әрекеттеседі.  Сонымен  қатар  феофитиннің 
ерітіндісіне  ПМАҚ  қосқандағы  электрондық  жұтылу  спектрлеріндегі 
жолақтарының  интенсивтіліктерінің  өзгерісі  жоғарыдағы  айтылғандарға 
дәлел болады.    Кобальтфеофитиннің ПМАҚ-мен үштік комплекісінің этил 
спирті 
ортасында 
түсірілген 
электрондық 
жұтылу 
спектрлерінен 
байқағанымыздай  толқын  ұзындығындағы  биік  нүктелері  арасындағы 
айырмашылық    λ=409-дан  λ=  431  нм-ге,    λ=  663-тен  λ= 650  нм-ге  өзгерген. 
ЭЖЖ  металдыпорфириндердегі  координациялық  байланыстардың  типтерін 
және   тұрақтылығын зерттеудегі пайдалы әдістердің бірі. 
Гельмен әрекеттескеннен кейінгі металдыфеофитин ертіндісіне жасалған 
спектрофотометриялық  анализ  нәтижесі  бастапқы  ертіндіге  қарағанда  гель 
бар  ертіндіде  металдыфеофитин  концентрациясының  төмен  болғандығын 
растайды.  
ИҚ- спектрлер порфириндер мен олардың қосылыстары туралы қосымша 
мәліметтер  береді.  Әсіресе,  МN
4
  координациялық  орталығы  мен  N–H-
тобының  күй-жайы  ИҚ-спектрлермен  тығыз  байланысты.  Порфирин 
молекуласының  құрылысының  әртүрлі  өзгерісі,  макросақинадағы  σ  және  π-
электрондық  тығыздықтарының,  сонымен  бірге  ароматтылығының  өзгеруін 
туындатады  да,  өз  кезегінде  N–H  және  N–М  байланыстарының  күйіне  әсер 
етеді.  Нәтижесінде  ауытқулар  олардың  тербеліс  жиіліктерінің  мәндерінің 
өзгерістерінде айқын байқалады.   
Жұмыс  барысында,  феофитиннің,  кобальтфеофитиннің  және    ПЭИ–
CoPhp  үштік  композиттерінің  ИҚ  спектрлерін  түсірдік.  ИҚ-спектрлері 
нәтижелері суретте (7-сурет) берілген. 
 

 
95 
 
7-сурет. ИҚ -спектрлері: Php (1); СоPhp (2); ПЭИ- СоPhp (3). 
 
 
Жұмыс 
барысында 
 
металдыфеофитиннің 
полимерлі 
үштік 
комплекстерінің  термиялық  қасиеттерін  зерттеуде,  дифференциалдық 
кескіндік  колориметрия  (ДКК)  әдісімен  бірнеше  жүйелердің  температура 
қатысындағы  ыдырауы  қарастырылды.  Металдыпорфириндердің  және 
олардың 
полимерлі 
композиттерінің 
дифференциалдық 
кескіндік 
колориметриясы        8-суретте келтірілген.  
 

 
96 
 
 
 8-сурет. Дифференциалдық кескіндік коллориметрдің қисықтары: 1– г-
ПМАҚ; 
2– г-ПМАҚ-Php-Co; 3– г-ПМАҚ-Php; 4– г-ПМАҚ-Php-Ni 
 
ПМАҚ-гелінің  (1),  кобальтфеофитин  –  полиметакрил  қышқылының  гелі 
(2),  феофитин  –  полиметакрил  қышқылының  гелі  (3),  никельфеофитин  – 
полиметакрил  қышқылының  гелі  (4)  қосылыстарының  белгілі  бір  уақыт 
аралығындағы  массаларының  температураға  қатысты  өзгерісінен  әртүрлі 
қосылыстардың 
түзілгендігін, 
сәйкесінше 
әртүрлі 
қосылыстардың 
температураға  қатысты  салмақ  өзгерістерінің  де  әртүрлі  екенін  байқауға 
болады. Полимер үшін ыдырау температурасы ПМАҚ–Php-Co және ПМАҚ–
Php-Ni  жүйелерімен  салыстырғанда  эндотермиялы,  190–240  °С  температура 
аумағында  эндо-эффекттер  байқалады.  Дифференциалдық  кескіндік 
коллориметрдің  нәтижелері  полимерлердің  әртүрлі  қосылыстармен  түзілген 
комплекстер туралы қосымша мәліметтер   береді 

11


Металды  порфириндердің  және  олардың  полимерлі  композиттерінің 
дифференциалдық  кескіндік  колориметриясы  бойынша  ПЭИ-гелінің, 
кобальтфеофитин-полиэтиленимин, 
феофитин-полиэтиленимин 
гелі 
қосылыстарының  белгілі  бір  уақыт  аралығындағы  массаларының 
температураға  қатысты  өзгерісінен  әр  түрлі  қосылыстардың  түзілгендігін, 
сәйкесінше  әр  түрлі  қосылыстардың  температураға  қатысты  салмақ 
өзгерістерінің  де  әр  түрлі  екенін  байқауға  болады.  Полимер  үшін  ыдырау 
температурасы  ПЭИ-CoPhp  және  ПЭИ-Php  жүйелерімен  салыстырғанда 
эндотермиялы, 160 – 190 °С температура аумағында эндо-эффекттер, 255 °С 
температурада күшті экзотермиялық эффект байқалады (9-сурет. а-қисығы).  

 
97 
ПЭИ–CоPhp 
үштік 
композитінің 
дифференциалдық 
кескіндік 
калориметриясының 
қыйсығы 
бойынша 
ылғалсыздану 
40 
°С 
температурасында  басталып  97  °С-де  максималды  шегіне  жетеді  және 
ыдырауы  250  °С,  276  °С  температураларда  эндо-  эффектілер  арқылы,  ал 
экзотермиялық айналымда 295 °С- температурада күшті экзо- эффект арқылы 
жүреді (9-сурет. ә-қисығы).  
 
 
 
 
а – ПЭИ гелінің ДКК 
 
 
 
 
 
ә – ПЭИ-CоPhp иммобилизатының ДКК 
9-сурет – ПЭИ композитінің ДКК 

 
98 
 
Алдағы  уақытта  катализде  биокатализатор  және  фотосенсибилизатор 
ретінде,  медицина  салаларында  дәрілік  заттар  ретінде  қолдану  мақсатында 
алынған  ПМАҚ–МPhp  комплексінің  қымыздық  қышқылының  тотығу 
реакциясында 
көрсететін 
 
каталитикалық 
қасиеттері 
зерттелінді. 
Салыстырмалы  түрде  бейкаталитикалық  және  каталитикалық  реакциялар 
әдебиетте берілген үлгі ретіндегі әдіске сәйкес жүргізілді 

12, 15


 
 
10− сурет. Қымыздық қышқылының тотығу реакциясының жылдамдығының 
уақытқа тәуелділігі:1-бейкат. р-ция; 2-кат.р-ция (кат-р Со
2+
феофитинді 
пленка); 3-кат. р-ция (кат-р:Ni
2+
феофитинді пленка) 
Егер  қымыздық  қышқылының  артық  мөлшерімен  перманганаттың 
әрекеттесуін  катализатордың  қатысуынсыз  қарастыратын  болсақ,  онда 
реакцияның  жүру  жылдамдығы  бірқалыпты  өсіп  (1-қисық,  10-сурет),  
максимум арқылы өткеннен кейін процестің екінші жартысында бірқалыпты 
төмендейді.  Әрекеттесіп үлгерген  тотығу  дәрежесі  төменгі  дәрежеге жеткен  
перманганаттың мөлшері реакция жылдамдығының максималды көрсеткішін 
береді.  Полимерлі  катализаторды  қосқанда  реакция  басында  реакцияның 
максималды  жылдамдығына  қисықтың  иілу  нүктесі  сәйкес  келеді  (2-қисық, 
10-сурет).  Калий  перманганат  ерітіндісі  мен  қымыздық  қышқылының 
қышқыл ортадағы қоспасына полимерлі үштік композитті қосқанда реакция 
жылдамдығының  артуынан  полимер–металдыфеофитин  иммобилизантты 
айтылған  реакцияға  тиімді  катализатор  деп  қарастыруға  болады.  Гомогенді 
металдыкомплекстік жүйені қолданғанда  каталитикалық айналым металдың 
ауыспалы  координациялық  сферасында  лиганданың  қатысуымен  активті 
аралық  комплекстер  түзілуі  арқылы  жүзеге  асырылады.  Көбінесе,  бұндай 
жағдайларда барлық металдыкомплекстер біріңғай, олардың реагенттер үшін 
тиімділігі бірдей деп қарастырылады. Дегенмен, полимерлі тасымалдағышқа 
иммобилизацияланған  металдыкомплекстердің  белсенділіктері  әртүрлі 
болып  келеді.  Сонымен  қатар,  иммобилизацияланған  жүйелердің  өзіне  тән 
ерекшеліктері  бар,  яғни  оларды  өнімнен  бөліп  алып  қайтадан  бастапқы 
процеске 
оралтуға 
болады. 
Бұл 
жағдай 
қымбатқа 
түсетін 
металдыпорфириндер үшін өте тиімді. 

 
99 
Жұмысты  қортындылай  келсек,  металдыфеофитиннің  полиметакрил 
қышқылының    гелімен  әрекеттесуі  нәтижесінде  үштік  комплекстің  түзілуі 
зерттелінді.  Сондай-ақ  зерттеудің  физика-химиялық  әдістерінің  көмегімен 
комплекстерінің  түзілуі  кезінде  байланысу  дәрежесі,  гидрогель-ертінді 
жүйесінде 
металдыфеофитин 
молекуласының 
электрондық  жұтылу 
спектрлері  түсірілді.  Дифференциалдық  кескіндік  колориметрлік  әдісмен 
полимердің,  порфиринполимердің  және  металдыпорфириннің  полимерлі 
үштік  комплексінің  белгілі    температурада  ыдырауы  анықталды.  Алынған 
үштік  композиттердің  үлгі  ретінде  алынған  қымыздық  қышқылының 
тотығуы реакциясында көрсететін каталитикеалық қасиеттері қарастырылды. 
Алынған  композиттер  жоғары  каталитикалық  қасиеттер  көрсеті,  олардың 
болашақта тәжірибеде қолданыс табу мүмкіншіліктері қарастырылуда.  
 
Каталог: docs -> vestnik
vestnik -> С. А. Жиренов Бас редактордың орынбасары
vestnik -> Хабаршы жаратылыстану-география
vestnik -> С. Г. Тажбаева Редакция алқасы
vestnik -> Хабаршы вестник
vestnik -> Хабаршы «Педагогика ғылымдары» сериясы
vestnik -> Абай атындағы ҚазҦпу-нің Хабаршысы, «Жас ғалым. Ізденістер. Мәселелер. Зерттеулер» сериясы, №1(7), 2016 ж
vestnik -> С. Х. Байдильдина (жауапты хатшы)
vestnik -> Казахский национальный педагогический
vestnik -> «Арнайы педагогика» сериясы Серия «Специальная педагогика»


Поделитесь с Вашими друзьями:
1   ...   5   6   7   8   9   10   11   12   13


©emirsaba.org 2019
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет