Жоғары молекулалы қосылыстар
жүктеу/скачать 169,89 Kb.
|
лекция - 11 (2) (1)
- Бұл бет үшін навигация:
- Застудневание.
| Жоғары молекулалы қосылыстар Жоғары молекулалық қосылыстар атауы төмен молекулалық заттардан айрықшаланатын, молекулалық массасы сирек түрде бірнеше жүзге жететін, молекулалық массасы үлкен заттардан шыққан. Қазіргі уақытта молекулалық массасы 5000 – нан асатын және бірнеше миллионға жететін заттарды ЖМҚ- ға жатқызады. Жоғары молекулалы қосылыстардың маркомолекуласының өлшемі полимерлену дəрежесіне (n), яғни макромолекулада өзара химиялық байланыспен қосылған маномерлердің элементарлы тізбектің санына тəуелді. Полимердің молекулалық массасы (М) полимерлену дəрежесіне байланысты болғандықтан: M=nm
арақатынасымен өрнектеледі:
Полимердің бірнеше классификациясы бар. Шығу тегіне байланысты полимерлер табиғи, синтетикалық және жасанды болып бөлінеді. Табиғи полимерлер табиғатта дайын түрде кездеседі. Табиғи полимерлерге полисахаридтер, белоктар, нуклеин қышқылдары, каучук, пектиндер, аминқышқылдар жатады. Жасанды полимерлерді химиялық өндеу арқылы алады. Оларға целлюлозаның ксантогенаті, нитраті, ацетаті жатады. Синтетикалық полимерлерді, төмен молекулалық заттарды мономерлерді синтездеу арқылы алады. Макромолекула тізбектерінің құрылымына байланысты полимерлер үш топқа бөленеді: сызықты, тармақталған, торланған. Асимметрия дәрежесі өте жоғары ұзын тізбекті макромолекулалар сызықты полимерлер деп аталады. Негізгі тізбектен жан жағына таралған тармақтары бар макромолекулалар тармақталған полимерлер деп аталады. Ұзын тізбекті макромолекулалар бір бірімен көлденен байланыстарымен қосылса, торланған немесе кеңістік полимерлер түзіледі. Полимерлердің спецификалық қасиеттері екі ерекшелікке негізделген: 1) байланыстың екі түрінін болуына – химиялық және молекулааралық; 2) буындардың ішкі айналуына байланысты тізбектердің иілгіштігі. ЖМҚ ерітінділері гомогенді, термодинамикалық тепе тендікті және агрегативті тұрақты жүйелер болып табылады. Бұл шынайы ерітінділер. Бірақ ЖМҚ ерітінділері ТМҚ ерітіділерінен ерекшеленеді: диффузияның төмен жылдамдығы, төмен осмостық қысым, жоғары тұтқырлық. Ерекше қасиеттерге ие: жарық шашырату, тиксотропия Тиксотропия – изотермиялық жағдайда механикалық әсерден кейін өз құрылымын өздігінен қалыпына келтіру қабілеті. ЖМҚ еруі өздігінен жүреді, бірақ ерудін алдында ісінеді. Ісіну шексіз және шекті болып бөлінеді. Шексіз ісіну кезінде полимер келтірілген төрт сатыдан өтіп, толық ериді, яғни аяғында бір фазалы гомогенді ерітінді түзіледі. Шексіз ісіну сызықтық және тармақталған полимерге тән. Шекті ісінгенде полимер ерітіндіге толық өте алмайды, ісіну процесі екінші не үшінші сатыда тоқтап қалады. Ісіну процесі көптеген көрсеткіштерімен – ісіну дәрежесімен, ісіну жылдамдығымен, ісіну қысымымен және т.б. сипатталады. Ісіну дәрежесі (α) полимердің ісінген кездегі массасының немесе көлемінің өсуі арқылы сипатталады: ; (1) Мұндағы mi, mо – стандартты полимер үлгісінің ісінгеннен кейінгі және бастапқы массасы, Vi, V0 – стандартты полимер үлгісінің ісінгеннен кейінгі және бастапқы көлемі. ЖМҚ ерітінділерінің тұрақсыздығы тұнбаға түсуіне, коацервацияға және сілікпе түзілуіне әкеледі. Электролиттер және еріткіштер емес әсерінен жүретін ЖМҚ ерітіндіден бөліну процесі тұндіру процесі деп аталады. ЖМҚ ерітіндісін бұзу үшін электролиттін жоғары концентрациясы қажет. ЖМҚ тұндыру процесінің негізінде дегидратация процесі жатады. Полимерді тез арада тұндыратын электролит концентрациясын ЖМҚ тұндыру шегі деп атайды. ЖМҚ тұндырудың маңызы зор. Оны ақуыздарды, полисахаридтерді және басқа заттарды фракционирлеу үшін қолданады. Фармацевтикалық технологияда тұндыруды ферменттік препараттар өндірісінде белоктардан қоспаларды немесе қажетті белокты бөліп алу үшін қолданады. Коацервация. ЖМҚ ерітінділері тұрақсызданғанда коацерват – полимермен байытылған сұйық фазаның түзілуі мүмкін. Бұл белоктарға тән. Жүйе екі фазаға бөлінеді, біреуі еріткіштегі ЖМҚ ерітіндісі, ал екіншісі ЖМҚдағы ерітікіш ерітіндісі. Коацерват бастапқы ерітіндіде тамшы түрінде болуы немесе бірынғай қабат түзуі мүмкін. Коацервация процесіне төмен температура, ортаның рН өзгеруі, төменмолекулалық электролиттер әсерін тигізеді. Коацервацияны дәрілерді микрокапсулдауда қолданады. Застудневание. ЖМҚ шекті ісіну немесе ЖМҚ ерітіндісінен еріткіштін жартылай булану нәтижесінде студеньдер түзіледі. Сонымен студеньді полимердің концентрлі ерітіндісі немесе шекті ісінген полимер ретінде қарастыруға болады. Студни – бұл гомогенді жүйелер. Ескіру кезінде синерезис (полимерлі тордың біртіндеп қысылуы және сұйық фазаның бөлінуі) кеселінен студеньдердің гомогендігі бұзылады. Синерезиз студеньннін көлемінің кішіреюуімен және тордың кеністік құрылымының тығыздалуымен жүреді. Синерезис – қан ұыйлған кезде сыворотканың бөлінуі. Студеньтүзілу құбылысы дәрілік препараттар – жақпа майлар және супозиториялар, дәрілік заттар депосы, сорбенттер, мембраналар алу үшін кең қолданылады. Студеньдарды гельөткізгіш хроматография процесінде қосынды препараттарды бөлу кезінде, сонымен қатар тұзссыздырылған препараттар, сондайақ тұзсыздандырылған суды алуда қолданады. Жоғары молекулалық қосылыстарды алу жолдары. Жоғары молекулалық қосылыстар алу үшін құрамында қанықпаған байланыстар немесе тұрақсыз циклдар, сонымен қатар бір молекулада, кем дегенде екі функционалдық топтар бар төмен молекулалық қосылыстар – мономерлер қолданылады. Құрамында екі бифункционалдық топтары бар екі мономерді қолданғанда сызықты құрылымды полимерлер түзіледі. Ал мономерлердің қоспасын қолданғанда оның ішінде кем дегенде біреуінің құрамында екі функционалдық топтар болса, онда торлы полимерлер алынады. Мономерлерден полимерлер алудың негізгі əдістері полимерлену, поликонденсациялану реакциялары болып табылады. Полимерлену – құрамында қос байланыстар бар мономерлердің өзара немесе сақинаның ашылуымен гетероциклдар əрекеттесу нəтижесінде жоғары молекулалық қосылыстардың түзілу үрдісі. Бұл үрдіс төмен молекулалы қосымша өнімдердің бөлінуімен жүрмейді, ал реакция жылудың бөлінуімен жəне қайтымсыз жүреді. Полимерлену үрдісін жүзеге асыру үшін реакцияға қатысатын мономерлерді активсіз түрден активті түрге айналдыру қажет. Бұл мономерлердің табиғатына байланысты əртүрлі жолдармен (қыздыру, катализа-торлармен инициаторлар қолдану, жарық энергиясымен, ядролық сəулелендіру немесе ультрадыбыспен əсер ету) жүргізіледі. Полимерлену үрдісін жалпы түрде: деп жазады. Мұндағы, А – реакцияға қатысатын мономер молекуласы; n – полимерлену дəрежесі; (A)n – n мономер молекуласының звеносынан тұратын полимердің молекуласы. Сополимерлену – химиялық құрамы бойынша ерекшеленетін екі немесе оданда көп мономерлердің бірге полимерлену үрдісі. Сополимерлену полимерленуге қарағанда күрделі үрдіс, өйткені бұл кезде əрбір мономердің басқа мономердің активтілігіне əсері байқалады. Сополимерлену үрдісінің ерекшеліктері: 1. құрылысы жақын мономер молекулалырының арасында сополимерлену жеңіл жүреді; 2. бірқатар мономерлер полимер түзуге қабілетті емес, бірақ құрамы басқа мономерлермен жеңіл сополимерленуі мүмкін. Поликонденсациялану – мономерлердің өзара əрекеттесуі нəтижесінде жоғары молекулалық қосылыстар – полимерлердің түзілу үрдісі. Поликонденсациялану кезінде полимермен қатар төмен молекулалық қосымша өнімдер (су, аммиак, көміртек қос тотығы жəне т.б.) бөлінеді. Поликонденсациялану реакциясына би- жəне көп функционалды байланыстары бар мономерлер түседі. жүктеу/скачать 169,89 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|