CC BY
27References
1. Babloyants A. Molecules, dynamics and life. Introduction to the self-organization of matter. M.: World, 1990. 375 pages.
2. Mushtakova S.P. Oscillatory reactions in chemistry // Sorosovsky educational journal, 1997, No. 7. Page 31 - 36.
3. Vibrations and running waves in chemical systems / Ed. R. Field, M. Buger. M.: World, 1988. 720 pages.
4. Zhabotinsky A.M. Concentration fluctuations. M.: Science, 1974.
5. Garel D., Garel O. Oscillatory chemical reactions. M.: World, 1986. 149 pages.
6. Belousov B.P. Periodically acting reaction and its mechanism / B.C. Abstracts on radiation medicine for 1958 M.: Medizdat, 1959. Page 145 - 148.
7. Zhabotinsky A.M. Vibrations and waves in homogeneous chemical systems / V kn. Modern problems
of physical chemistry. M.: Chemistry, 1987. Page 6 -47.
8. Purmal A.P., Slobodetskaya E.M., Travin S.O. How substances turn. M.: Science, 1984.
9. Magomedbekov U.G. Oxidation of biosubstrates in oscillatory mode. Makhachkala: CPI DSU. 2002, 130 pages.
10. Magomedbekov W. G. Self-oscillation in the ascorbic system is dehydroascorbic acid in the presence of oxygenated Co (II) complexes // Bulletin Mosk. unta, ser. 2. Chemistry. T.42. № 2. Page 75 - 88.
11. Magomedbekov W. G. Chemical oscillations during the oxidation of hydroquinone in homogeneous catalytic systems // Zhurn. physical. chemistry, 2002. T. 76. № 4. Page 678 - 681.
12. Melentyeva G.A., Antonova L.A. Pharmaceutical chemistry. M.: Medicine, 1993. 576 pages.
13. Bessere Ausbeute bei Vitamin B2 - Herstellung // CITplus, 2001. № 4. River 8.
OBTAINING OF HYDROGEL POLYMER BY POLYMERIZATION OF HYDROLYZED POLYACRYLONITRILE WITH FORMALIN IN THE PRESENCE OF GLYCERIN
Sherkuziev D.
Ph.D., Associate Professor, Namangan Institute of Engineering and technology Mamadrakhimov A. Ph.D., Senior Researcher, Institute of Bioorganic Chemistry Academy of Sciences of the Republic of Uzbekistan
Aripov K.
Ph.D., Associate Professor, Namangan Institute of Engineering and technology Mutalliev L.
Master, National University of Uzbekistan
Namozaliev A.
student, Namangan State University Namangan, Uzbekistan
ПОЛУЧЕНИЕ ПОЛИМЕРА ГИДРОГЕЛЯ ПОЛИМЕРИЗАЦИЕЙ ГИДРОЛИЗОВАННОГО ПОЛИАКРИЛОНИТРИЛА С ФОРМАЛИНОМ В ПРИСУТСТВИИ ГЛИЦЕРИНА
Шеркузиев Д.Ш.
к.т.н., доцент, Наманганский инженерно-технологический институт Мамадрахимов А.А. к. х. н., с. н.с., Институт Биорганичекой химии АН Республики Узбекистан Арипов Х.Ш. к.х.н., доцент, Наманганский инженерно-технологический институт Муталлиев Л.
магистр, Национальный университет Узбекистана
Намозалиев А.
студент, Наманганский государственный университет
г. Наманган, Узбекистан
Abstract
The article presents the results of research on obtaining hydrogels from local raw materials. Hydrolyzed pol-yacrylonitrile (FarPAN) of Ferganaazot JSC, formaldehyde and glycerin were used as initial products. Influence of glycerin on the process of polymerization of FarPAN with formalin was studied by IR spectroscopy.
Аннотация
В статье приведены результаты исследований по получению гидрогелей из местного сырья. В качестве исходных продуктов использованы гидролизованный полиакрилонитрил (ФарПАН) АО «Фергана-азот», формальдегид и глицерин. Методом ИК-спектроскопии изучено влияние глицерина на процесс полимеризации ФарПАНа с формалином.
Keywords: hydrolyzed polyacrylonitrile, formaldehyde, glycerin, hydrogel, IR spectroscopy. Ключевые слова: гидролизованный полиакрилонитрил, формальдегид, глицерин, гидрогель, ИК-спектроскопия.
улучшается при использовании гидрогеля и в орошаемых и в неорошаемых условиях.
В Республике Узбекистан проводятся ряд исследований, посвящённых разработке перспективных направлений в области производства продуктов химической промышленности, в частности, получении высоконабухающих полимерных гидрогелей на основе местного сырья [3-5].
В статье приведены результаты исследований по получению гидрогелей из местного сырья. В качестве исходных продуктов использованы гидроли-зованный полиакрилонитрил (ФарПАН), произведённый на АО «Ферганаазот», формальдегид и глицерин. С помощью метода ИК-спектроскопии изучено влияние глицерина на процесс полимеризации ФарПАНа с формалином. ИК-спетроскопические исследования осуществляли с помощью прибора ShimadzuIR-100 (Japan).
С целью изучения процесса образования гидрогеля исследована реакция фарпана с формальдегидом (массовое соотношение 100:1.8). Синтез осуществляли путём нагревания исходных компонентов при постоянном перемешивании при температуре 80°C в течение 4 час. в колбе на 250 мл в термостатической водяной бане. После окончания реакции образовавшийся продукт (гидрогель) охлаждали до комнатной температуры, затем в этом полимерном растворе растворяли 5мл глицерина путём перемешивания при температуре 50°С в течение 5 час.
Массовое соотношение ФарПАНа и глицерина составляло 20:1. Высушивание полученных образцов проводили в термостате при 50°С.
Анализ ИК-спектров полученного продукта показал наличие полос поглощения ОН-групп в области при 3329 см-1 (рис.1). Полосы, наблюдаемые при 1664 и 1707 см-1, отнесены к деформационным колебаниям карбонильных групп акрилатного звена. Обнаружено, что в спектрах композита появляются 2 новых пика поглощения при 1444 и 1554
Супернабухающие полимерные гидрогели могут поглощать большие объёмы воды или водных растворов. Это свойство привело к многим практическим применениям этих новых материалов, в частности в сельском хозяйстве для повышения удержания воды почвой и обеспечения водой растений. Рассмотрены методы изучения полимерных гидрогелей и их свойств, а также их действия на почву и рост растений. Термодинамический подход, используемый для описания набухания полимерных сеток, оказывается весьма полезным при моделировании эффективности водонабухающих гидрогелей как добавок. Представлены результаты исследования физических и химических свойств гидрогелей на основе отходов производства «Нитрон» (полиакрилонитрила): волокна и солей переходных металлов и формалина. Разработанные гидрогели HG-Al, ^ и HG-Cr были протестированы на водоудерживающую способность песка. Такой вывод подтверждается также данными метода определения влажности завядания способом вегетационных миниатюр. При использовании дозы 0,1 % от набухания полимерного гидрогеля в песок с культурой ячменя разница между точкой увядания по сравнению с контролем была незначительной. Это указывает на то, что влага, которая содержится в гидрогеле, участвует в снабжении влагой растений, в той же степени, что и в капиллярах [1].
В работе [2] изучены сорбционные свойства гидрогелей двух марок «Акрилекс П-150» и «Acros» с различной молекулярной массой. При изучении этих марок гидрогеля выявлена прямая зависимость набухающей способности от их молекулярной массы. Установлено положительное влияние гидрогелей на урожай редиса (Raphanus sativus) в светло-каштановой почве. Эффективность применения гидрогелей в светло-каштановой почве выше в неорошаемых условиях. Определено пролонгированное действие гидрогеля в светло-каштановой почве. Структурное состояние почв
см-1
MIRaclBlC'iCia'ZnSEi. 1 "'
Рис. 1. Инфракрасные спектры полученного гидрогеля
После реакции сополимеризации изменился характерный пик поглощения для ОН-групп на глицерине и амидной группе СОМН2. Предполагается, что реакция между ОН-группами глицерина и группой СОМН2 акриламидной цепи протекает химическое взаимодействие, что приводит к формированию сетчатой структуры и водопоглощающей группы. Можно предположить, что гидроксильные группы глицерина в присутствии инициатора реагируют с функциональными группами -СНО и -СОН, в результате чего между ними происходит процесс сополимеризации. Реакция поперечной сшивки между полимерной цепью и глицерина приводит к образованию трехмёрной сетки.
Изучен процесс синтеза полимера гидрогеля полимеризацией ФарПАНа с формалином в присутствии глицерина. Доказано образование гидрогеля с помощью реакции сополимеризации глицерина, ФарПАНа и сшивающего агента формалина. Увеличение пика, характерного для гидроксида в композите, указывает на то, что присутствие глицерина способствует образованию поперечных химических связей между макромолекулами полимера. Обнаружено, что водопоглощающая способность гидрогеля зависит от содержания свободных гид-роксильных групп реагируемого глицерина с Фар-ПАНом.
Список литературы
1. Асамаедимов А. Новые влагоудерживаю-щие почвенные добавки. //Нукусский государственный педагогический институт им. Ажини-яза // Проблемы рекультивации отходов быта, промышленного и сельскохозяйственного производства IV Международная научная экологическая конференция. Нукус - 2015.
2. Околелова Алла Ароновна, Рахимова Надежда Александровна, Егорова Галина Серге-
евна, Кастерина Надежда Геннадьевна, Заикина Вероника Николаевна. Влияние гидрогелей на продуктивность светло-каштановых почв. Волгоградский государственный технический университет // International Journal of Environmental Problems, 2015.
3. Sherquziyev D.Sh., Shirinov Sh.D., Yusupov M.O., Asqarova O. Hydrogel production of new generation based on local raw materials European Sciences review // Scientific journal № 11-12 2018 (November-December) Volume 1, Vienna, Austria. - С. 141-145.
4. Шеркузиев Д.Ш., Юсупов М.О., Курбонов М.М., Ширинов Ш.Д.Управление земельными ресурсами и их оценка: новые подходы и инновационные решения// Материалы Российско-Узбекской научно-практической конференции, посвященной 100 летию Национального университета Узбекистана имени Мирзо Улугбека. Москва-Ташкент 2019. -С. 603-605.
5. Research of agrochemical and mechanical properties of soils processed with hydrogel. D.Sh. Sher-kuziev et al 2020 IOP Conf. Ser.: Earth Environ. Sci. 614 012121 IOP Conf. Series: Earth and Environmental Science 614 (2020) 012121IOP Publishing doi:10.1088/1755-1315/614/1/012121.
References
1. Asamaedimov A. New moisture-retaining soil additives. // Nukus State Pedagogical Institute named after Azhiniyaza // Problems of reclamation of household waste, industrial and agricultural production IV International Scientific Ecological Conference. Nukus - 2015.
2. Okolelova Alla Aronovna, Rakhimova Nadezhda Alexandrovna, Egorova Galina Sergeevna, Kasterina Nadezhda Gennadievna, Zaikina Veronika Nikolaevna. Influence of hydrogels on the productivity
of light chestnut soils. Volgograd State Technical University // International Journal of Environmental Problems, 2015.
3. Sherquziyev D.Sh., Shirinov Sh.D., Yusupov MO, Asqarova O. Hydrogel production of new generation based on local raw materials European Sciences review // Scientific journal No. 11-12 2018 (November -December) Volume 1, Vienna, Austria. - S. 141-145.
4. Sherkuziev D.Sh., Yusupov M.O., Qurbonov M.M., Shirinov Sh.D. Land management and their assessment: new approaches and innovative solutions //
Materials of the Russian-Uzbek scientific-practical conference dedicated to 100 anniversary of the National University of Uzbekistan named after Mirzo Ulugbek. Moscow-Tashkent 2019. -S. 603-605.
5. Research of agrochemical and mechanical properties of soils processed with hydrogel. D.Sh. Sherkuziev et al 2020 IOP Conf. Ser .: Earth Environ. Sci. 614 012121 IOP Conf. Series: Earth and Environmental Science 614 (2020) 012121 IOP Publishing doi: 10.1088 / 1755-1315 / 614/1/012121.
