ОСОБЕННОСТИ ПОЛУЧЕНИЯ ИНТЕРПОЛИМЕРНЫХ КОМПЛЕКСОВ НА ОСНОВЕ ПОЛИСАХАРИДОВ
Creators: name: Кодирхонов М Р.
Publisher: name: Zenodo
Year: 2025

description: С активным применением на практике полимерных комплексов на основе полиэлектролитов в качестве нанофильтров, наноразделителей, ультрадиализных мембран, то вопросы усовершенствования и развития способов их получения и исследования также становятся актуальными.


Аналитическая ультрацентрифуга больше известна как гидродинамический метод анализа молекулярных характеристик полимеров в растворе. В настоящей работе показана новые возможности метода искусственного наслаивания аналитической ультрацентрифуги для получения и оn-line изучения структурообразовании пленки на примере взаимодействия Хитозана с Na-карбоксиметилцеллюлозой. 


Следующая схема представляет принцип образования пленки из растворов полиэлектролитов в специальной кювете с искусственным наслаиванием и её идентификация в оптической системе аналитической ультрацентрифуги.





Схема 1. Принцип образования пленки в кювете с искусственным наслаиванием.


На схеме показано расположение растворов полимерных компонентов в двухсекторной кювете до наслаивания (а) и после образование пленки (b) и соответствующие этим позициям зарегистрированная картина двумя типами оптической системы ультрацентрифуги; УФ и интерференционная. 


До наслаивания (а): Растворы полимерных компонентов находятся в отдельных секторах двухсекторной кюветы с искусственным наслаиванием. Сектор 1 (верхний) имеет раствор полиэлектролита с более высокой плотности и находится ниже капилляра (на пример, поликатион). Сектор 2 (нижний) имеет раствор полиэлектролита с меньшей плотности и и её мениск находится выше капилляра (на пример, полианион). 


После наслаивания (b): Раствор из нижнего сектора проходит через капилляр до достижения одинокого уровня поверхностей растворов в обоих секторах. На границе соприкосновения двух растворов происходит реакция и образования пленки. Пленка обозначена черным цветом и соответствует области 4 в УФ картине. Там же область1 обозначает воздушную часть кюветы. Область 3 соответствует прошедшему через капилляр раствору полианиону. Область 5, ниже образованной пленки, показывает наличие оставшуюся часть раствора поликатиона в секторе 1.  


Микроскопические исследования пленки, полученнего настоящим методом показала гомогенность (Рисунок 1) поверхности и упорядоченность структуры пленки. Здесь же для сравнения приводится микроскопический снимок пленки полученной простым смещеванием растворов полимерных компонентов (Рисунок 2).


Хотя интерференционная картина также подтверждает образования пленки, но из-за не специфичности сигнала пленки, то для мониторинга и количественной оценки процесса образования пленки в кювете используется УФ оптическая система. 


Анализ кинетики процесса образования пленки проводится оценкой изменение ширины сигнала 4 во времени, а структурные особенности устанавливаются изучением формы этого сигнала [2].  


На аналитической ультрацентрифуге OPTIMA XL-A, использованием представленного метода получена пленка и анализирован процесс комплексообразования на основе Хитозана и Na-КМЦ.


Таблица 1.


Экспериментальные условия пленкообразования между ХЗ и Na-КМЦ в АУЦ.


 





	
		
			
			
Экспе-римент
			
			
			
Хитозан
			
			
			
Na-КМЦ 
			
		
		
			
			
Образец, 

			
молекулярная масса
			
			
			
Концентрация (%)
			
			
			
Образец, молекулярная масса 
			
			
			
Концентрация (%)
			
			
			
pH
			
		
	
	
		
			
			
a
			
			
			
Ch-1, М=100000
			
			
			
2.0
			
			
			
CMC, , М=120000
			
			
			
1.0
			
			
			
4.5
			
		
		
			
			
b
			
			
			
Ch-1, М=100000
			
			
			
2.5
			
			
			
CMC, М=120000
			
			
			
1.0
			
			
			
4.5
			
		
		
			
			
c
			
			
			
Ch-1, М=100000
			
			
			
3.0
			
			
			
CMC, М=120000
			
			
			
1.0
			
			
			
4.5
			
		
		
			
			
d
			
			
			
Ch-2, М=50000
			
			
			
2.0
			
			
			
CMC, М=120000
			
			
			
1.0
			
			
			
4.5
			
		
		
			
			
e
			
			
			
Ch-2, М=50000
			
			
			
2.5
			
			
			
CMC, М=120000
			
			
			
1.0
			
			
			
4.5
			
		
		
			
			
f
			
			
			
Ch-2, М=50000
			
			
			
3.0
			
			
			
CMC, М=120000
			
			
			
1.0
			
			
			
4.5
			
		
		
			
			
g
			
			
			
Ch-1, М=100000
			
			
			
2.5
			
			
			
CMC, М=120000
			
			
			
1.0
			
			
			
3.6
			
		
		
			
			
h
			
			
			
Ch-1, М=100000
			
			
			
2.5
			
			
			
CMC, М=120000
			
			
			
1.0
			
			
			
5.5
			
		
	




 





	
		
			
			

			
			
			

			
		
		
			
			
Рисунок 1. Микроскопический снимок пленки полученной методом иссукуственного наслаивания из растворов Хитозана и Na-КМЦ. Образец пленки соответствует эксперименту b в таблице
			
			
			
Рисунок 2. Микроскопический снимок пленки полученной смещиванием растворов Хитозана и Na-КМЦ.
			
		
	




Определены кинетические данные комплексообразования, структурные характеристики пленки, а также с вариацией молекулярной массы полимеров, соотношения концентраций растворов, pH среды (Таблица 1.) установлено оптимальное условие образования пленки и это соответствовало условиям эксперимента b в таблице. 


 


Литература


1. Laurent Bourdillon1 and Christine Wandrey. Colloid and Polymer Science. Springer-Verlag 2004. p. 84-95 


2. L.Bourdilon. pH.D Thesis. Swiss Federal Institute of Tehnology in Lausane, Switzerland . 2006. 286 ps.


3. Colfen,H.;Harding,S.E.;Varum,K.M.;Winzor,D.J. Carbohydr.Polym. 1996, 30, 45-53.