I bob. Adabiyotlar sharhi

1.5. Polimerlar eritmalari nazariyasi

Polimerlarning quyi molekulyar suyuqliklar bilan o’zaro munosabatini o’rganish yuqori molekulyar birikmalar sintez qilish, ularni qayta ishlash va ulardan tayyorlangan buyumlardan turli agressiv suyuqliklar muhitida foydalanish kabi jarayonlar uchun muhim ahamiyatga ega. Shuningdek, polimerlarni qayta ishlashjarayonida plastifikator (ko’pincha–organic suyuqlik)larning polimerlar bilan qo’shila olishiga moyilligi, ya’ni bir jinsli eritma hosil qila olish xususiyatiga bog’liq bo’ladi. Bundan tashqari, polimer eritmalarimakromolekulalarning shaklini aniqlash, ularning tarmoqlanish darajasi va xarakterini o’rganishda ham muhimdir. Polimer molekulyar massasini aniqlashning muhim usullari ham eritmalarning ba’zi xossalarini o’rganishga asoslangan. Polimerlarning quyi molekulyar suyuqliklar bilan o’zaro ta’siridan chin eritma, kolloid eritma va iviqlar hosil bo’lishi mumkin [4].

1-jadval
Chin eritma va kolloid sistemaning o’ziga xos belgilari

№	Chin eritmalar	Kolloid sistemalar
1	Komponentlari orasida o’zaro moyillik bor	Komponentlari orasida moyillik yo’q
2	O’z-o’zidan hosil bo’la oladi	O’z-o’zidan hosil bo’la olmaydi
3	Dispersligi molekula va ion darajasida	Kolloid disperslikga ega
4	Termodinamik barqaror	Termodinamik beqaror
5	Disperslik darajasi vaqt o’tishi bilan o’sadi	Disperslik darajasi vaqt o’tishi bilan kamayadi
6	Agregat holati barqaror	Agregativ beqaror
7	Bir fazali	Ikki fazali
8	Ajralgan sirti yo’q	Ayrim sirti va sirtlari orasida chegara bor
9	Qaytar	Qaytmas

Yuqori molekulyar birikmalar eritmasi quyi molekulyar moddalar eritmasi kabi ionlarga ajraladigan elektrolitga hamda ionlarga ajralmaydigan elektrolitmas eritmalarga bo’linadi. Hozirgi vaqtda bir qator ionlarga ajraluvchi sintetik polielektrolitlar sintez qilingan. Ular erish paytida ionlarga ajralib, makromolekulada davriy ravishda qaytarilib turuvchi zaryadlanganionlarga ajraladi. Misol uchun poliakril kislota, polimetakril kislota va boshqalar. Bunday polimerlarning tuzlari suvda eriganda quyidagicha ionlarga ajralib turadi:
...- CH₂ – CH – CH₂ – CH - ...→ - CH₂ – CH – CH₂ – CH - ...
│ │ │ │
COONa COONa COO^- Na⁺ COO^- Na⁺

Demak, polielektrolitlarning suvdagi eritmasi chin eritmalar namoyon qiladigan xossalarga ega bo’ladi. Biroq polimerlarning ion eritmasi o’ziga xos bir qator xossalari bilan boshqa eritmalardan keskin farq qiladi. Polimerlarning juda suyultirilgan eritmalarini yuqori qovushoqlikka egaligi va erish davrida bukish hodisasini kuzatilishi bunga misol bo’ladi. Demak, polimerlarning erish jarayoni juda murakkab bo’lib, u asosan quyidagi faktorlarga:

a) erituvchi va polimerning kimyoviy tabiatiga;
b) polimerning molekulyar massasiga;
v) polimer zanjirining qayishqoqligiga;
g) makromolekula tarkibiy qismlarining zichligiga;
d) polimerning fazoviy holatiga;
e) zanjirning kimyoviy tarkibi bir xil emasligi;
y) haroratga va boshqa faktorlarga bog’liq bo’ladi.
Yuqori molekulyar birikmalar eritmasi termodinamik barqaror sistemadir. Ular istalgan muddatgacha o’z barqarorligini saqlab qola oladi. Yuqorida takidlanganidek yuqori molekulyar birikmalar eritmalarining asosiy xususiyatlaridan biri uning qaytarligidir. Boshqacha aytganda, eritma muvozanatga har tomonlama kela oladi va bu holat muvozanat sodir bo’lishi usuliga bog’liq emas. Shu sababdan ham eritmalarning muvozanat holati tenglamasi – Gibbsning fazalar qoidasini yuqori molekulyar birikmalar eritmalariga ham qo’llash mumkin.
Malum’ki, ko’p fazali va ko’p komponentli sistemalar muvozanat holatining asosiy qonuni Gibbsning fazalar qoidasidir. Fazalar qoidasiga binoan eritmalardagi muvozanat shu sistemaning faza (F) va komponentlar soni (K) hamda erkinlik darajasi (E) ga bog’liq: E = K + 2 – F bunda: E – erkinlik darajasi, K – komponentlar soni, F – fazalar soni [16].
Termodinamik ta’limot nuqtai nazaridan har qanday geterogen sistema bir modda ichida boshqa bir moddaning ma’lum darajada maydalangan zarrachalar holida taqsimlanish hosilasi bo’lib, uni dispers sistema deb yuritiladi. Sistemaning boshqa qismlari bilan o’zaro chegaralangan, ulardan termodinamik xossalari va kimyoviy tarkibi bilan farq qiladigan qismi dispers faza deyiladi, bu qism taqsimlangan muhit dispersion muhit deb ataladi. Sistemadan ajratib olingan, mustaqil mavjud bo’la oladigan moddalar esa, komponentlar deyiladi. Sistemada mustaqil o’zgaruvchi termodinamik kattaliklar (bosim, hajm, harorat) parametrlar deyiladi. Sistemaning muvozanatiga xalal bermay, uning holatini belgilovchi termodinamik parametrlar soni sistemaning erkinlik darajasi deyiladi.
Yuqori molekulyar birikmalar quyi molekulyar birikmalarda erish qobiliyatiga ega. Hosil bo’lgan eritmalar molekulyar – kinetik xossalari bo’yicha (osmotik bosimning juda pastligi, diffuziya harakatining kichikligi, yarim o’tkazgich membranalardan makromolekulaning o’ta olmasligi) kolloid eritmalarni eslatadi. Bunday o’xshashlikning sababi shundan iboratki, ikkala xil eritmadagi zarrachalarning o’lchami bir-biriga yaqin bo’lib, oddiy makromolekulalarda buning aksidir. Lekin polimer eritmalari kolloid eritmalaridan tubdan farq qiladi. Kolloid eritmalardagi harakatchan zarrachalar misella shaklida, ya’ni Van-der-Vaal’s kuchlari yordamida bog’langan molekulalar yig’indisi shaklida bo’ladi, polimerlarda esa, harakatchan zarrachalar juda katta o’lchamga ega bo’lgan mustaqil molekulalardir. Shunday qilib, polimer eritmalari kolloid sistemalardanfarq qiladi va oddiy eritmalarga o`xshab bir jinsli va termodinamik barqaror bo`lib, stabilizatorsiz ham turg`un bo`la oladilar, ya`ni polimerlar ma`lum sharoitda chin eritmalar qilqadilar.
Erish nima? Erish-bir komponentning ikkinchi komponentda tarqalishining hususiy holidir. Erish davrida hosil bo`ladigan chin eritmalar uchun quyidagilar xarakterlidir.
1) Komponentlar orasidagi moyillikning mavjudligi;
2) Erish jarayonining o`z-o`zicha borishi;
3) Vaqt o`tishi bilan eritma konsintratsiyaning o`zgarmasligi;
4) Bir jinslik;
5) Termodinamik barqarorlik va boshqalar.