Вискозиметрические свойства водных растворов водорастворимой ацетат целлюлозы и Na-КАРБОКСИЛМЕТИЛКРАХМАЛА Текст научной статьи по специальности «Химические науки»

№ 3 (69)

март, 2020 г.

ФИЗИЧЕСКАЯ ХИМИЯ

ВИСКОЗИМЕТРИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ВОДНЫХ РАСТВОРОВ ВОДОРАСТВОРИМОЙ АЦЕТАТ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ И Na-КАРБОКСИЛМЕТИЛКРАХМАЛА

Сагдуллаев Бахтияр Убайдуллаевч

доцент кафедры физической химии Национального университета Узбекистана имени Мирзо Улугбека,

Узбекистан, г. Ташкент, Вузгородок

Мурадов Суннатилло Абдирашидович

магистрант кафедры физической химии Национального университета Узбекистана имени Мирзо Улугбека,

Узбекистан, г. Ташкент, Вузгородок E-mail: sunnatillomuradov89@mail. ru

Яркулов Ахрор Юлдашевич

доцент кафедры физической химии Национального университета Узбекистана имени Мирзо Улугбека,

Узбекистан, г. Ташкент, Вузгородок E-mail: yaaxror@rambler. ru

Зияева Манзура Рахматжоновна

преподаватель кафедры физической химии Национального университета Узбекистана имени Мирзо Улугбека,

Узбекистан, г. Ташкент, Вузгородок

Акбаров Хамдам Икромович

д-р хим. наук, профессор зав. кафедры физической химии Национального университета Узбекистана имени Мирзо Улугбека

Узбекистан, г. Ташкент, Вузгородок

VISCOMETRIC PROPERTIES OF AQUEOUS SOLUTIONS OF WATER-SOLUBLE CELLULOSE ACETATE AND NA-CARBOXYLMETHYL STARCH

Baxtiyor Sagdullaev

docent of the Physical chemistry Chair of Mirzo Ulugbek National University of Uzbekistan,

Uzbekistan, Tashkent, Vuzgorodok

Sunnatillo Muradov

master of the Physical chemistry Chair of Mirzo Ulugbek National University of Uzbekistan,

Uzbekistan, Tashkent, Vuzgorodok

Akhror Yarkulov

docent of the Physical chemistry Chair of Mirzo Ulugbek National University of Uzbekistan,

Uzbekistan, Tashkent, Vuzgorodok

Manzura Ziyayeva

Lecturer of the Physical chemistry Chair of Mirzo Ulugbek National University of Uzbekistan,

Uzbekistan, Tashkent, Vuzgorodok

Khamdam Akbarov

Doctor of Chemical sciences, professor, Physical chemistry head of Chair of Mirzo Ulugbek National University of Uzbekistan, Uzbekistan, Tashkent, Vuzgorodok

Библиографическое описание: Вискозиметрические свойства водных расворов водорастворимой ацетат целлюлозы и Na-карбоксиметилкрахмала // Universum: Химия и биология : электрон. научн. журн. Сагдуллаев Б.У. [и др.]. 2020. № 3(69). URL: http://7universum.com/ru/nature/archive/item/8909

• 7universum.com

A UNIVERSUM:

№ 3 (69)_ДД химия и биология_март, 2020 г.

АННОТАЦИЯ

Методом вискозиметрии исследовали совместимости водорастворимого ацетата целлюлозы с Na - кар-боксилметилкрахмалом в водной среде. Показано, что значении приведенной и характеристической вязкости растворов имеют отрицательные отклонение от аддитивности, что свидетельствует о не совместимости данной системы в водных растворах.

ABSTRACT

By the method Viscosimetrywas examined the compatibility of water-soluble cellulose acetate with Na-carboxylme-thyl starch in an aqueous medium. It is shown that the values of the reduced and characteristic viscosity of solutions have negative deviations from additivity, which indicates the inocompatibility of this system in aqueous solutions.

Ключевые слова: ВРАЦ, Na-КМК, вискозиметр, приведенной и характеристической вязкости, вода. Keywords: WSCA, Na-CM, viscometer, reduced and characteristic viscosity, water.

К настоящему времени в производстве широко применяются полимерные материалы на основе эфи-ров целлюлозы [5, 1-3]. Расширение областей их применения и создания новых композиционных материалов с новыми свойствами, легко разлагаемых в природе и живых организмах, является одним из основных актуальных вопросов полимерной химии. Поведение макромолекул различных полимеров в открытых системах и их применение связано со степенью взаимодействия исходных компонентов в водных средах и конденсированном состоянии.

Целью данной работы является изучение взаимной совместимости водорастворимой ацетат целлюлозы (ВРАЦ) и №-карбоксиметилкрахмала (№-КМК) в водных растворах методом вискозиметрии.

Объектами исследование были ВРАЦ со степенями замещения и полимеризации 0,5- 0,6 и 300-600 и №-КМК со степенью замещения 17,5-20. Вязкость растворов были измерены на вискозиметре типа Убеллоида, позволяющего проводит разбавление раствора в самом вискозиметре.

Физико-химические свойства многокомпонентных систем, состоящих из полимеров различной природы, в частности зависят от взаимной совместимости компонентов в растворе и конденсированном состоянии, которое и определяет их область применения. Одним из методов оценки совместимости макромолекул различной природы является изучение вязкости разбавленных растворов при различных условиях, которые широко представлены в работe[6]. По мнению авторов возможность отталкивания между макромолекулами способствует их более свернутой конформации, что проявляется в относительной отрицательном отклонении вязкости растворов от вычисленных.

Положительное же отклонение приведенной вязкости от линии аддитивности, в большинстве случаях свидетельствует о менее свернутой конформации, что имеет место положительное взаимодействие макромолекул. Следовательно, из вискозиметрических данных можно судить о совместимости систем в растворе.

Теп

2,0 -

® ВРАЦ 20 40 С5й ео во кмк-Ма100

Рисунок 1. Зависимость приведенной вязкости от состава смеси ВРАЦ - Ш-КМК при раз-

личных концентрациях раствора: 1- 0,4%; 2-0,2%; 3- 0,1%; 4-0,05%

Результаты исследования вискозиметрических свойств водных растворов механических смесей ВРАЦ и №-КМК приведены на рис. 1. Согласно полученным данным, наличие ^-карбоксильных группы в №-КМК в водных растворах в определенной степени придает ему полиэлектролитные свойства, что проявляется в значении приведенной вязкости в зависимости от состава смеси полимеров в растворе. Как видно из рисунка при малых содержаниях №-КМК в смеси значения приведенной вязкости растворов во всех исследованных концентрациях проходит с незначительным отрицательным отклонением от аддитивности. Однако, при более высоких содержаниях^- КМК в смеси (70-80%) отклонение становится более выраженным, что свидетельствует о переходе к более свернутой конформации последнего в водной среде по сравнению с ВРАЦ, что связано, по-видимому, с более сильной микрогидратаци-ей№-КМК молекулами воды. Подобные аномальные изменения вязкости растворов также были отмечены

[4].

Для более подробной оценки степени взаимодействия ВРАЦ и №-КМК в водной среде также были вычислены характеристической вязкости [п] растворов с использованием изотонического раствора (0,1% водный раствор №0). Как видно из рис.2 зависимости [п] от состава смесей ВРАЦ и №-КМК имеет та-

№ 3 (69)

март, 2020 г.

кой же характер, как в случае зависимости приведенной вязкости от состава. Необходимо отметить, что присутствие молекул сильного электролита как в растворе способствует процессу экранизации взаимодействия молекул воды с молекулами №-КМК, которое может привести к микрогетерогенному фазовому переходу, что приводит к более свернутой кон-формации макромолекул.

С изменением температуры, как это видно из рисунка, характер кривых остается почти идентичным, хотя, как и ожидалось, с увеличением температуры для всех концентраций растворов наблюдается относительное понижение вязкости.

Из полученных вискозиметрических данных можно предположить, что данная система ВРАЦ-№-КМК в водных растворах является несовместимой.

ВРАЦ С% КМЕ-Ха

Рисунок 2. Зависимость характеристической вязкости растворов от состава смеси ВРАЦ -^-КМК при различных температурах: H=250С,F=300С,D=350С,B=400С

Список литературы:

1. Акбаров Х.И., Ибрагимова К.С., Умаров М.А., Сидиков А.С., Рахманбердиев Г.Р. Процессы кластеризации в целлюлозы, ее ацетатов и ацетосмешанных эфиров.«Целлюлоза ва унинг ^осилаларини кимёси ва техноло-гиясини долзарб муаммолари» Республика илмий-техникавий конференция, Тошкент, 2018, С. 138.

2. Акмалова Г.Ю., Рахмонбердиев Г.Р., Кияев Д.И., Целлюлозанинг альдегид гурухларини микдори ва механик хоссаларига оксидланиш вак;тининг таъсири. "Полимерлар фанининг хозирги замон муаммолари". Республика илмий-амалий конференция, Тошкент, 2011. С. 66.

3. Акбаров Х.И., Рахмонбердиев Г., СаъдуллаевБ.У., Яркулов А.Ю., Умаров Б.С., Маулянов С.А., Кабулова У.К., Сувда эрувчан целлюлоза эфирлари асосидаги композицияларнинг термодинамик хоссалари. "Целлюлоза ва унинг х,осилаларини кимёси ва технологиясини долзарб муаммолари". Республика илмий-техникавий конференция, Тошкент, 2018, С. 128.

4. Алексеева О.В., Рожкова О.В., Родионова А.Н. Исследование физико -химических свойств водных растворов натрийкарбоксиметилцеллюлозы и метилоксипропилцеллюлозы. Кинетика и механизм кристаллизации для нанотехнологий, техники и медицины международная научная конф, Иваново, Россия. 2008г. С. 312.

5. Г.Р.Рахмонбердиев. Физиологически активные полимеры на основе водорастворимой ацетилцеллюлозы Рес-пуб. конф. «Современные проблемы полимерной науки». Ташкент. 2011, С. 12.

6. J.ZeHnger, I.Heidingsfeld Sb.Vys.Sk. Chem.Technol., Prare Org.Tech., 9, 63. 1966.