1.Суда еритін гидрофильді полимерлерге негізгі түсініктері мен классификациясын және олардың басқа полимерлерден артықшылығын түсіндіре отырып анықтама беріңіз.

^{Суда еритін полимерлер:}полианионды^,поликатионды

полиамфолитті,полиионогенсіз

Табиғи

• Химиялық модификацияланған (жасанды)

• Синтетикалық

Целлюлоза [С₆Н₇О₂(OH)₃]_n - суда ерімейтін табиғи

полимердің элементар буыны

Целлюлоза негізіндегі полисахаридтер:

1. Ионогенсіз СЕП МЦ, ЭЦ, ОЭЦ, ОПЦ, ОЭМЦ, ОПМЦ

2. анионды СЕП Nа-КМЦ, Nа-ПАЦ, КМОЭЦ, ЦС

Синтетикалық суда еритін полимерлер:

Поливинил спирті :

Поливинилацетальдар :

Синтетикалық полимерлердің алуан түрлілігі,функционалдық топтарды қалауына қарай енгізу,физикалық қасиеттерін керегінше реттеу мүмкіндгі олардың артықшылығы болып табылады.Сонымен қатар олардың табиғи теңдестерінен артықшылығы микроорганизмдердің ферменттердің әсеріне төзімділігі.

Табиғи және жасанды суда еритін полимерлердің өкілдері: Крахмал, Декстрин, Желатин, Агар-агар, Гуаровая каме́дь, гуаровая смола, Ксанта́новая каме́дь, ксантан, Лигносульфонаттар

Табиғи полимерлердің тасымалдауышы ретінде құндылығы, олардың жеткіліктілігі, реакцияға бейім функфионалдық топтарының көптігі және гидрофильділігіне байланысты. Осының арқасында оларды су ерітінділерінде әр түрлі химиялық түрлендіруге болады

2-7.Табиғи суда ісінетін гидрофильді полимерлердің жеке өкілдеріне тоқтала отырып анықтама беріңіз. Артықшылығы мен кемшілігін түсіндіріңіз.

Классификатциясы бойынша суда еритін полимерлер; полианионды, поликатионды, полиамфолитті, полионогенсіз болып бөлінеді. Алынуына қарай:Табиғи ,Химиялық модификацияланған (жасанды),Синтетикалық.

Табиғи полимерлердің тасымалдауышы ретінде құндылығы, олардың жеткіліктілігі, реакцияға бейім функфионалдық топтарының көптігі және гидрофильділігіне байланысты. Осының арқасында оларды су ерітінділерінде әр түрлі химиялық түрлендіруге болады. Ал негізгі кемшіліктеріне олардың микроорганизмдер әсеріне тұрақсыздығы, технологиялық өңдеу процестерінің қиындығы(беріктігінің төмен болуына байланысты) және көпшілігінің қымбаттығы жатады.

Полисахаридтер. Полисахаридтердің ішінде дәрілік заттарды тасымалдау үшін целлюлоза, декстран, агароза, крахмал және олардың туындылары көп қолданылады.

Целлюлоза – құрылысы бойынша поли-1,4-β-Д-глюкопиранозил-Д-глбкопираноза болып табылады.

Целлюлоза өте гидрофильді қосылыс, гидроксил топтарының көптігі құрамына әр түрлі орынбасарлар енгізіп, оңай түрлендіруге жағдай жасайды. Химиялық тұрақтылығын арттыру үшін целлюлозаны эпихлоргидринмен өңдеп, тігеді.

Хитин – шаян тәрізді жәндіктердің сыртқы қабықтарының негізгі құрамдас бөлігі болып табылатын аминополисахарид. Құрылымы мынадай:

Хитиннің құрылысы кеуекті болып келеді, суда, сұйытылған қышқылдар мен сілтілерде, органикалық еріткіштерде ерімейді. Реакцияға бейімділігін арттыру үшін глутар альдегидімен өңделеді.

Хитозан – хитинді концентрлі сілті ерітінділерімен өңдеу нәтижесінде түзілетін деацетилденген туынды.

Крахмал – декстрандар тобына жататын полисахарид, азық-түлік өнім ретінде баршамызға белгілі. Тасымалдаушы ретінде негізінен, химиялық тұрақтылығын (әсірісе ферменттердің әсеріне ) арттыру үшін глутар, құмырсқа альдегиді, т.с.с. тігуші агенттремен өңделіп алынған кеуекті крахмал қолданылады.

Агароза – тасымалдаушы ретінде жиі қолданылатын, құрылымы поли-β-галактопиранозил-3,6-ангидро-α- L-галактопираноза:

Агароза қымбат тасымалдаушы, сондықтан оның жеңіл қалпында келтірілетін түрлері алынуда. 2-6% -дық ыстық ерітінділерді суытқанда зарядталған және бейтарап полисахаридтердің қоспасынан тұратын кеуекті гельдерге айналады. Кептіргенде қайтымсыз деструкцияға ұшырайды, сондықтан оны судағы суспензия түрінде сақтайды.Агароза сефароза және биогель деген аттармен әлемнің әр түрлі фирмаларында шығарылады.

Агар – қызыл теңіз балдырынан алынатын полисахарид,агароза мен агаропектиннен тұрады.

3.Суда еритін полимерлердің гидродинамикалық қасиеттерін түсіндіріңіз. Сипаттамалық тұтқырлықтың физикалық мағынасын, анықтау әдістерін сипаттаңыз. Макромолекулалардың гидродинамикалық сипаттамасын көрсететін әрекет үйкеліс күшінің еріткіште бөлшектерге әрекет етуі ерітіндідегі макромолекуланың өлшемі мен формасына байланысты. Бұл құбылыстың приципі арқылы табиғаттағы бөлшектердің мәліметтерімен таныса аламыз. Олар тұтқырлықпен, диффузиямен және седиментациямен өлшенеді. Осы әдістердің әрқайсысынан параметрлер алынады. Олар сұйықтық арқылы қозғалатын спецификалық бағынышты өлшемдері және дене формасы. Бірақта есте сақтайтын жағдайдын бірі әр кезде онық анық өлшемі алына бермейді, себебі гидродинамикалық күштің, электростатикалық(полиэлектролиттер) және де басқа эффектілердің әсерінен формасы өзгеріп, яғни конформацияға ұшырауы мүмкін. Өзіндік (сипаттамалы) тұтқырлық полимер ерітіндісінің концентрациясы нольге ұмтылған кезде, келтірілген тұтқырлықтың мәнін айтады. Өзіндік тұтқырлықтың мәні графиктен (өрнектеп) полимердің концентрациясы нольге ұмтылған кездесі мәнін экстрополяциялау арқылы табады. (ɳ_мен\С) _с→0= [ɳ] Вискозиметрия әдіспен анықталған полимердің молекулалық массасы орташа тұтқырлық молекулалық масса (M_n) деп аталады.Полимердің сипаттамалық тұтқырлығының молекулалық массасымен байланыстылығы Марк-Кун-Хаувинктің теңдеуімен өрнектеледі: ɳ=K*M ^α мұндағы К және α параметрлері еріткіштің сапасына және макромолекуланың конформациясына тәуелді болады. Тұтқырлықты анықтау үшін тұрақты температурада полимердің әр түрлі концентрациясы мен еріткіштің вискозиметрдің дөңгелек көлемінен өту уақытын анықтайды, ɳ_мен , ɳ_келт, ɳ_сал тауып,ɳ_мен\С қатынасының концентрацияға байланысты өрнегін тұрғызып, экстрополяциялап, [ɳ] анықтайды.Сонымен қатар вискозиметрия әдісімен полимердің полидисперстлігін,полиэлектролиттің су және тұз ортасында гидродинамикалық тәртібін,матрица олигомер түріндегі молекаралық әрекеттесулерді бағалайға, полимердің гидродинамикалық қасиеттерін зерттеуге болады. Қазіргі кезде лабораториялық жағдайда көбіне Убеллоде вискозиметрі қолданылады

4.Суда еритін полимерлердің гидродинамикалық қасиеттерін атаңыз. Жылдамдық және тепе-теңдік седиментацияны сипаттаңыз.Макромолекулалардың гидродинамикалық сипаттамасын көрсететін әрекет үйкеліс күшінің еріткіште бөлшектерге әрекет етуі ерітіндідегі макромолекуланың өлшемі мен формасына байланысты. Бұл құбылыстың приципі арқылы табиғаттағы бөлшектердің мәліметтерімен таныса аламыз. Олар тұтқырлықпен, диффузиямен және седиментациямен өлшенеді. Осы әдістердің әрқайсысынан параметрлер алынады. Олар сұйықтық арқылы қозғалатын спецификалық бағынышты өлшемдері және дене формасы. Бірақта есте сақтайтын жағдайдын бірі әр кезде онық анық өлшемі алына бермейді, себебі гидродинамикалық күштің, электростатикалық(полиэлектролиттер) және де басқа эффектілердің әсерінен формасы өзгеріп, яғни конформацияға ұшырауы мүмкін. Полимерлердің гидродинамикалық қасиеттерін зерттеу, олардың тізбекті молекулаларының молекулярдық характеристикасын беретін әдіс. Бұл өлшеу эксперименттік қондырғы мен өлшеудің оңай әдіс. Сонымен қатар,экспериментті сандық тұрғыда сипаттайтын теориялық заңдылықтардың сәйкес келуінде.Седиментация –полимердің өлшемін, формасын, макромолекулаларының иілгіштігін , сонымен қатар молекулалық массасы мен полимер құрамының біртектілігін анықтайтын әдіс.Седиментация анализін жасауда алдымен макромолекуланың ерітіндідегі седиментация жылдамдығын анықтайды, келесіде – седиментациялық тепе-теңдікті, молекулалардың теңдікте орналасуын анықтайды. Седиментациялық тепе-теңдік полимер ерітіндісінің тығыздық градиентін өзгерісін анықтауда қолданылады. Седиментация жылдамдығы – молекулалық массаға қарай препараттың біртекті еместігін ің параметрлерін жоғары сезімталдық пен алатын қиын емес және қол жетімді әдіс. Сонымен қатар, бұл әдісте – полидисперстіліктің сандық мәліметтерін береді, седиментация жылдамдығын және полимердің молекулалық массасын , конформациялық байланыстардың әсерінен форманың өзгергені туралы мәлімет береді.Седиментация жылдамдығына келесі факторлар әсер етеді:а)центробежді күш;б)подьемдік күш;в)молек.масса;г)макромолек.үйкелісі