8.Сулы ортадағы полиэлектролиттік реакциялар.Полимерлі комплекстер, классификациясы, мысал келтір.
ПК классификация. Комплементарлы макромолекулалардың, интерполимерлік комплекстердің түзілуімен жүретін, ерітіндідегі кооперативтік реакциялары полимерлерді түрлендіруге және бағытталған түрде синтездеуге мол мүмкіндік туғызады, сонымен бірге, мұндай процестер табиғатта кең орын алған және тірі ағзалардың тіршілігінде маңызды роль атқарады. ИПК түзілу реакциялары қазіргі таңда биосыйымды материалдар мен селективті жарғақтар (мембраналар) алуда, ағынды суларды тазалауда, биомолекулалар мен тірі жасушаларды инкапсуляциялауда және т.б. қолданылуда.Комплементарлы деп, функционалды топтары арнайы әрекеттесулерге бейім, ал геометриялық құрылымдары полимер тізбегіне есептегенде жеткілікті шамада саны көп макромолекулааралық байланыстардың түзілуіне кедергі келтірмейтін макромолекулаларды айтады.ИПК қатаң белгілі құрамға (нақты белгілі) ие, бұл оларды жаңа дербес (жеке) қосылыстар ретінде қарастыруға мүмкіндік береді. Табиғатына байланысты интерполимерлі комплекстерді шартты түрде төрт негізгі кластарға топтауға болады:
Полиэлектролиттік комплекстер (ПЭК), олар келесі үлгі бойынша түзіледі:
Поликатион + Полианион ПЭК + төменмолекулалық
иондар
Сутегілік байланыстармен тұрақтандырылған интерполимерлі комплекстер, олар келесі үлгі бойынша түзіледі:
Протоноакцептор-лы полимер |
+ Протонодонорлы hhhhполимер
|
Н-байланыс
|
ИПК |
Стереокомплекстер, олар кейбір стереореттелген полимерлер, мысалы изо- және синдиотактикалық полиметилметакрилат (ПММА) арасында пайда болады:
Изо-ПММА+ |
синдио-ПММА |
Ван-дер-Ваальс
күштері |
Комплекс |
Заряд ауысатын комплекстер (ЗАК), олар төмендегі үлгі бойынша түзіледі:
Электроноакцеп-торлы полимер |
+Электронодо-норлы полимер |
|
КПЗ |
Сонымен қатар екі немесе бірнеше байланыстар түрімен тұрақтандырылған комплекстердің аралас түрлері де белгілі. Сулы ерітінділерде ИПК тұрақтандыруда, макромолекулаларды ықшамдалуға қабілеттендіретін гидрофобтық байланыстардың орны ерекше. Гидрофобтық әрекеттесулер деп суда еріген полсюсіз органикалық топтардың арасындағы тиімді тартылу күштерін айтады. Бұл күштің табиғаты мұндай топтардың сумен энергетикалық байланысының балансымен және суға тән сутегілік байланыстар торының бұзылуына негізделген энтропиялық факторларға байланысты.
9.Интерполимерлік комплекстердің табиғатына байланысты жіктелуін сипаттап, түсіндіріңіз.
Комплементарлы макромолекулалардың, интерполимерлік комплекстердің түзілуімен жүретін, ерітіндідегі кооперативтік реакциялары полимерлерді түрлендіруге және бағытталған түрде синтездеуге мол мүмкіндік туғызады, сонымен бірге, мұндай процестер табиғатта кең орын алған және тірі ағзалардың тіршілігінде маңызды роль атқарады. ИПК түзілу реакциялары қазіргі таңда биосыйымды материалдар мен селективті жарғақтар (мембраналар) алуда, ағынды суларды тазалауда, биомолекулалар мен тірі жасушаларды инкапсуляциялауда және т.б. қолданылуда.Комплементарлы деп, функционалды топтары арнайы әрекеттесулерге бейім, ал геометриялық құрылымдары полимер тізбегіне есептегенде жеткілікті шамада саны көп макромолекулааралық байланыстардың түзілуіне кедергі келтірмейтін макромолекулаларды айтады.ИПК қатаң белгілі құрамға (нақты белгілі) ие, бұл оларды жаңа дербес (жеке) қосылыстар ретінде қарастыруға мүмкіндік береді.
Табиғатына байланысты интерполимерлі комплекстерді шартты түрде төрт негізгі кластарға топтауға болады:
Полиэлектролиттік комплекстер (ПЭК), олар келесі үлгі бойынша түзіледі:
Поликатион + Полианион ПЭК + төменмолекулалық
иондар
Сутегілік байланыстармен тұрақтандырылған интерполимерлі комплекстер, олар келесі үлгі бойынша түзіледі:
Протоноакцептор-лы полимер |
+ Протонодонорлы hhhhполимер
|
Н-байланыс
|
ИПК |
Стереокомплекстер, олар кейбір стереореттелген полимерлер, мысалы изо- және синдиотактикалық полиметилметакрилат (ПММА) арасында пайда болады:
Изо-ПММА + |
синдио-ПММА |
Ван-дер-Ваальс күштері |
комплекс |
Заряд ауысатын комплекстер (ЗАК), олар төмендегі үлгі бойынша түзіледі:
Электроноакцеп-торлы полимер |
+ Электронодо-норлы полимер |
|
КПЗ |
Сонымен қатар екі немесе бірнеше байланыстар түрімен тұрақтандырылған комплекстердің аралас түрлері де белгілі. Сулы ерітінділерде ИПК тұрақтандыруда, макромолекулаларды ықшамдалуға қабілеттендіретін гидрофобтық байланыстардың орны ерекше. Гидрофобтық әрекеттесулер деп суда еріген полсюсіз органикалық топтардың арасындағы тиімді тартылу күштерін айтады. Бұл күштің табиғаты мұндай топтардың сумен энергетикалық байланысының балансымен және суға тән сутегілік байланыстар торының бұзылуына негізделген энтропиялық факторларға байланысты.
10.Жоғары молекулалық беттік белсенді зат (БАЗ) ұғымына анықтама беріп, сипаттап, түсіндіріңіз.
БАЗ- екі дененің жақындауынан бетке жинақталатын зат болып табылады. БАЗ молекулаларының дифилділігі құрамында полярлы мен полярсыз молекулалар тобының бірмезгілде кездесуі, олардың фазамен –гидрофильді сулы фазаға ,гидрофобты полярсыз фазаға белгілі бір бағыттағы топ шекараларында адсорбциялану қабілеті сияқты ерекше қасиеттерін анықтайды.Классификация БАЗ. БАЗ негізінен 4 топқа бөлінеді:
1.Анионактивті . БАЗ молекуласында бір немесе бірнеше полярлы тобы бар және сулы ерітіндіде ұзын тізбекті аниондарды диссоцасиялаиды,жоғары активтілігін анықтаиды.Анионактивті зат ретінде- додецилбензолсульфанат натрий қоданылады.
2.катионактивті . Молекулалар Сулы ерітіндіде жоғары активті катионмен байланысқан ұзын гидрофобты тізбекті диссоциялаиды .Катионактивті зат ретінде көбінесе адын ала тазартусыз қолданылатын цетилтриметиламмоний бромиді.
3.ионогенсіз .Суда диссоцияланбайды. Олар көбінесе молекуласында гидрофильді эфир және гидроксильді топтары бар қосылыстарда ериді.Ионогенсіз зат ретінде – оксиэтилденген алкилфенол қолданылады.
4.Амфотерлі .БАЗ Молекуласында гидрофильді радикал және гидрофобты бөлігі бар,акцепторлы немесе донорлы протон болуы рн-қа байланысты болып келеді.БАЗ-дың дифильді иондарын ПЭ макромолекулаларымен электростатикалық байланысуы полимер ионданған аймақтарда байқала бастайды, ал кері жағдайда мұндай реакция мүмкін емес. Бірақ БАЗ-дың концентрациясы жоғарылағанда оның көмірсутек радикалдары мен полиэлектролиттің зарядталмаған макромолекулаларымен әрекеттесуінің арқасында БАЗ-дың дифильді иондары байлануы мүмкін, бұл детергент дифильді иондарының суммарлы заряды полимерлі тізбекке ие болу нәтижесінде полимердің суда еруі жақсарады. Мұндай нәтижелерге , иондану дәрежесі шамалы болатын октадецилтриметиламмоний хлоридін және децилтриметиламмонийдің қышқыл ерітінділеріне олипептидтің карбоксильді топтарын енгізу алып келеді.БАЗ-дың қолданылуы.50% -дық қндірістік БАЗ-ды бытовой химияда (косметика,жуғыш заттар) қолданылады.Мицеллық жүйеде кеңінен қолданысқа ие. Эмульсиялық полимеризация,полистирол алуда,металдарды механикалық өңдеуде, синтетикалық жуғыш зат ретінде көп қолдануда.