Макромолекулярные комплексы Cr(III), Al(III), Cu(II) с производными полиакриламида в растворах и гелях тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.01 ВАК РФ

Шавалеева, Светлана Минневагизовна АВТОР
кандидата химических наук УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ
Казань МЕСТО ЗАЩИТЫ
1994 ГОД ЗАЩИТЫ
   
02.00.01 КОД ВАК РФ
Автореферат по химии на тему «Макромолекулярные комплексы Cr(III), Al(III), Cu(II) с производными полиакриламида в растворах и гелях»
 
Автореферат диссертации на тему "Макромолекулярные комплексы Cr(III), Al(III), Cu(II) с производными полиакриламида в растворах и гелях"

КАЗАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

На правах рукописи

ШАВАЛЕЕВА Светлана Минневагизовна

МАКРО МОЛЕКУЛЯРНЫЕ КОМПЛЕКСЫ СКШ), А1(Ш), Са(п) С ПРОИЗВОДНЫМИ ПОЛИАКРИЛАМИДА В РАСТЮРАХ И ГЕЛЯХ

02.00.С1 - неорганическая химия

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук

КАЗАНЬ - 1994

Работа выполнена на кафедре неорганической химии Казанского государственного университета и лаборатории физико-химии полимеров Института Элементоорганического Синтеза им. В.А.Несмеянова. Научные руководители: доктор химических наук,

профессор Глебов АЛ., кандидат химических наук, с.н.с. Журавлева НЛ. Научный консультант: доктор химических наук

Роговина Л.З.

Официальные оппоненты: . доктор химических наук,

профессор Мягченков В.А., кандидат химических наук, с.н.с..Митряйкина М.А. Ведущая организация: Институт общей и неорганическо!

химии им. Н.С.Курнакова

Защита диссертации состоится Об . 1994 г. в А ™

часов на заседании диссертационного совета Д 063.37.03 в Казанском государственном технологическом университете (420015, г.Казань, ул.КМаркса, д.68, зал заседаний Ученого Совета).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Казанского государственного технологического университета.

Автореферат разослан " 10- ОС 1994 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета, ^ /

кандидат химических наук, доцент Ж АЯ.Третьякова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Полиэлектролиты- полимеры, содержащие в боковых ответвлениях ионогенные группы, представляют теоретический интерес для координационной химии как лиганды, способные координироваться с ионами металлов с образованием макромолекулярных комплексов, приводящих к изменениям реологических, оптических, электрических и других свойств растворов. На основе таких макрокомплексов могут быть реализованы различные фазовые состояния системы, из которых фаза геля представляет наибольший интерес с практической тачки зрения. Хотя и в отсутствие ионов металлов в растворах полиэлектролитов возможна реализация фазы геля, комплексообразование приводит к гелеобразованию при меньших концентрациях полимера, что может оказаться очень важным при получении гелей в промышленных масштабах. Поэтому изучение кислотно-основных равновесий в водных растворах лигандов, равновесий комплексообразования, описание возможности реализации той или иной комплексной формы в равновесных условиях, количественное описание имеющих место в многокомпонентных растворах равновесий является весьма актуальной задачей для предсказания химических и физических свойств металло-полимерных систем.

Цель работы заключалась в исследовании кислотно-основных равновесий в водных растворах полиакриламида (ПАА) и его производных щелочного гидролиза (ГПАА), процессов образования гомо- и гетероядерных комплексов ионов Сг(Ш), А1(Ш), Си(Н) с ПАА и ГПАА в водных растворах и использовании результатов исследования в разработке технологических процессов и растворов с заданными физическими и химическими свойствами.

Научная новизна. На основании комплексного исследования модельных растворов изучены и определены константы кислотно-основных равновесий в водных растворах ПАА и ГПАА разной степени щелочного гидролиза. Показано, что для их описания требуются, как минимум, две константы равновесия, характеризующие два типа диссоциирующих функциональных групп и коррелирующие со степенями гидролиза полимера. Предложен способ описания кислотно-основных свойств макромолекул, содержащих два или более типа функциональных групп в зависимости от относительного содержания последних. Оценена корреляция изменений кислотно-основных и реологических свойств во времени. Изучен ряд комплексов ПАА и ГПАА с ионами Сг(Ш), А1(Ш),

Си(П), определены параметры комплексообразования в этих системах. Обнаружено влияние процессов комплексообразования на реологические свойства растворов. На основании изученных диаграмм фазовых состояний системы сделаны некоторые обобщения о закономерностях, протекания процессов гелеобразования.

Практическая значимость работы определяется тем, что полученные данные о состоянии, устойчивости, концентрационных областях существования макромолекулярных комплексов могут служить основой для предскааания реологических, , оптических, электрических и других свойств растворов и гелей полиэлектролитов в присутствии ионов металлов. Выводы о закономерностях протекания процессов гелеобразования могут быть использованы для целенаправленного получения высококачественных гелей с заранее заданными свойствами, применяемых, например, для повышения нефтеотдачи природных пластов.

На защиту выносятся следующие положения: ,

1. Экспериментальные данные о кислотно-основных, реологических, спектральных свойствах водных растворов ПАА и ГПАА, закономерностях в изменении состава полимера и его влиянии на кислотно-основные свойства последнего во времени;

2. Результаты по исследованию комплексообразования в системах Сг(Ш)- ПАА (ГПАА), А1(Ш)- ПАА (ГПАА), Ри(И)- ПАА (ГПАА) (состав, устойчивость, свойства, концентрационные условия образования комплексов, влияние степени гидролиза ГПАА на возможность реализации тех или иных комплексных форм);

3. Результаты по исследованию комплексообразования в системе Сг(Ш)- А1(Ш)~ ПАА (ГПАА), закономерностей в изменении составов и устойчивости комплексов в зависимости от степени гидролиза лиганда. >

' 4. Результаты работы що определению влияния образования макромолекулярных комплексов в системах Сг(Ш), А1(Ш)-ПАА(ГПАА) на фазовое состояние системы, концентрационных условий реализации гомогенных и гетерогенных растворов и гелей, некоторые рекомендации по использованию полученной информации . для предсказания условий реализации и целенаправленного получения гелей в растворах полимеров ПАА(ГПАА), содержащих ионы металлов (Сг(Ш), А1(Ш)).

Апробация работы. Материалы диссертационной работы докладывались на итоговых научных конференциях Казанского госу-

дарственного университета (г. Казань, 1992, 1994 г.г.), на научном семинаре в институте Ш.Садрона (г. Страсбург, Франция, 1993 г.).

Публикации. Материалы диссертационной работы изложены в четырех публикациях.

Работа выполнена на кафедре неорганической химии Казанского государственного университета и является частью исследований по основному направлению химического факультета "Строение и реакционная способность' органических, элементорга-нических и координационных соединений" в рамках темы "Исследование термодинамики и кинетики реакций комплексообразования ионов переходных металлов в водных и водно-органических средах" (номер государственной регистрации 01.91.005024), а также является частью НИР лаборатории физико-химии полимеров Института Элементоорганического Синтеза им. В.А.Несмеянова.

Объем и структура диссертации. Диссертационная работа изложена на ldS* страницах машинописного текста, содержит 5 таблиц, иллюстрирована 36 рисунками, список литературы насчитывает 101 наименование.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ В первой главе приведены и проанализированы литературные данные по исследованию кислотно-основных и комплексо-образующих свойств макромолекул с ионами различных металлов. Обсуждены работы, касающиеся условий образования и идентификации макромолекулярных комплексных соединений в растворах и гелях. В заключение литературного обзора кратко рассмотрены особенности математической обработки экспериментальных данных в системах, содержащих полимерный лиганд. На основе анализа литературных д&нных во второй главе сформулирована постановка задачи. В этой же главе кратко" охарактеризованы объекты, описаны методы исследования, техника и условия эксперимента, обработка экспериментальных данных с использованием метода математического моделирования.

МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТА В работе были использованы реактивы: NaOH, HNO3, NaN03, Cr(N03)3x9H20,Al(N03)3x9H20,Cu(N03)2x3H20 марки "ч.д.а." it "х.4.", полиакриловая кислота (ПАК), полиакриламид (ПАА) и гидролизованный полиакриламид (ГПАА) со степенями гидролиза аг= 0.05,0.15,0.30,0.66,0.90 и ММ =_5-6х106. Полимеры были

синтезированы и идентифицированы в Саратовском филиале НИИ полимеров им. В.А.Каргина под руководством Т.А.Байбурдова, где ГПАА получали щелочным гидролизом ПАА, степень гидролиза определяли рН-метрическим титрованием полученных образцов. Концентрации реагентов определяли титриметричес^и и потенцио-метрически по стандартным методикам. Расчет концентрации функциональных групп полимера производили согласно формуле:

г looocP*r ; m

~ 94<хг + 71(1 - аг)

где Са- молярная концентрация функциональных групп, Ср-концентрация полимера в г/мл, ар- степень гидролиза полимера. Концентрация ионов металлов и лигандов варьировали в пределах 0.0004-0.0500 моль/л, ионную силу поддерживали постоянной (NaNC>3) и равной 0.5. Заданное значение рН раствора создавали добавлением NaOH и HNO3. Для снятия спектров ИК использовали пленки растворов полимеров в D2O. Определение концентрации протонов в растворе проводили в термостатирующей ячейке с ( использованием стеклянного электрода на рН-метре-673М. В качестве электрода сравнения использовали хлор-серебряный. Времена спин-решеточной релаксации Tl измеряли на импульсном релаксометре "Миниспин-эхо" с рабочей частотой 5 МГц с погрешностью в измерениях 5%отн. в стеклянных ампулах, вязкость растворов Т)уд" на капиллярном вискозиметре с диаметром капилляра 0.56 мм. ИК-спектры снимали на спектрометре UR-20. Все эксперименты проводили при 25±0.1°С. Расчет параметров комплексообразования по данным методов рН-метрии (n-функция Бьеррума) и ЯМРелаксации производили (1/BTi-релаксационная эффективность парамагнитного иона) по программе "CPESSP" для ЭВМ "Электроника ДЗ-28", результаты которого представлены в матричной форме для равновесий:

mMz++lHnL =(Mm(L)lHk)mz"h+hH+, где h=nl-k (2)

Вискозиметрические данные обрабатывали согласно формуле: -

= (3)

чо

где г) и rj0- вязкость, х и т0- время истечения раствора и растворителя соответственно. Константы кислотной диссоциации лигандов определяли методом рН-метрического титрования при постоянном

объеме и постоянной ионной силе (0.5 M NaNC>3).

6

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

В третьей главе приводятся результаты исследования реологических, кислотно-основных и спектральных свойств водных растворов ПАА и ГПАА Состав исследуемых полимеров можно представить следующим образом:

—[сн2—сн] — ж — [СН2—сЗп— [сн2— С^ —

^ о,

а) О пн3 б) О мн2 о ОМ.,

где а) . - полиакриламид (ПАА) и б) гидролизованный полиакриламид (ГПАА). Особенностью исследуемых полимеров является наличие в одной макромолекуле двух различным образом диссоциирующих функциональных групп. Поэтому при описании кислотно-основных свойств таких лигандов необходимо учитывать взаимное влияние - этих групп. Предложен способ учета взаимовлияния.СООН- и СОМН2-групп согласно уравнению:

рКоби/ПАА= РКобщПАК +ркобщПАА + ДДРК(а, аг), (4) где рК06щГ11АА - рК равновесия для сополимера, рК0бщПАК _ константа диссоциации полимера по группе СООН, рК0бщПАА . константа диссоциации полимера по группе А4рК(а, аг). -

отражает взаимное влияние разных функциональных групп и является функцией как степени диссоциации а, так и степени гидролиза аг.

Данные по кислотно-основным равновесиям в водных растворах ПАА и ГПАА (рис.1) суммированы в таблице 1, где рК^ГПАА, рассчитанные по программе "СРЕввР", рК;[

рК0бщПАК рКх' -рК0бщПАА

.рассчитанные по уравнению (4).

Как видно из табличных данных, константы диссоциации функциональных групп макромолекулы коррелируют со значениями степени гидролиза полимера аг, а ААрК(а, аг) прямо пропорционально аг.

Изучение реологических, кислотно-основных свойств водных растворов ГПАА во времени показало, что поведения свежеприготовленных и равновесных растворов полимера различны и коррелируют со степенью гидролиза аг, причем переход неравновесного состояния в равновесное наблюдается как при стоянии - более медленно, так и^при механическом воздействии -

с.

более быстро. Так, при протекании через капилляр падает вязкость растворов (рис.2). _

1 —ш—2—3 ........Д—»-5 —»-6~|

Рис. 1. Зависимость п от рН водно-солевых (0.5 М Ма№Эз) растворов ПАА и ГПАА (Сц0ЛИМ = 2.822 г/л) : 1) схг= О, 2) аг= 0.05, 3) аг=0.30, 4) аг=0.68, 5) аг=0.90, 6) аг=1.0.

Таблица 1.. Матрица стехиометрии и свойства водных растворов ПАА(ГПАА),. (1=0.5)___

№ Стехиометрические коэффициенты рК{ > рК) П рКх -ДДрК

>1 ПАА ^ГПАА степень гидролиза 11 (Н+)

0.05 О.ои 0.66 0.90

1 1 1 1 2 0.69 10.22 0.69 0 0

О 1 1 1 2 1.17 12.3 1.02 5.69 5.54

3 1 1 1 2 1.89 12.85 0.81 4.80 3.72

4 1 1 1 2 2.47 13.52 061 4.34 2.48

5 1 1 1 2 2.98 13.65 1.52 3.44 2.30

Кривые рН-метрического титрования сдвигаются в сторону аналогичных кривых, характерных для образцов больших степеней гидролиза аг (рис.3).

Кроме того, изменяется интенсивность полосы поглощения \'3(ССЮ-)=1350 см"1 в ИК-спектрах, причем эти изменения также коррелируют со степенями гидролиза аг : значения 10тн образца ГПАА аг=0.05 увеличивается в У,§раза, а ГПАА аг=0§ф - только в И?Я/ раяа. Более того, со временем эта полоса появляется в спектре

'АА К=0). 8

Рис± Изменение зависимости реологических свойств водных растворов ГПАА аг= 0.05 от рН при протекании через капилляр: 1) первое протекание, 2) второе протекание, 3) третье протекание. Сцда=1.42 г/л

Рис. 3 Изменение кривой рН-метрического титрования во времени- 1) свежеприготовленный раствор образца ГПАА с с(г=0.05, 2) раствор образца П1АА с аг=0.05 через 1 год, 3) раствор ПАК (аг=1.00). Сполим= 2.822 г/л.

Анализ вышеприведенных данных показывает, что в основе

изменений всех свойств водных растворов ПАА и ГПАА во

времени, возможно, лежит изменение химического состава

макромолекул: например, дальнейший гидролиз части амидных

групп до карбоксильных по схеме:

н2о

-СОМН2 —-—►-соо-

СНГ.Н4 (5)

9 * '

Тогда, изменение степени гидролиза полимера при стоянии в водном растворе хорошо объясняет наблюдаемые изменения свойств последних во времени.

Таким образом, исходя из сделанного предположения можно заключить, что в водных растворах ГГГАА (а также частично и ПАЛ) состав полимера может быть представлен в следующем общем виде:

—[СН2— сн] — [сн2—сн]к— [с%- сн]^- [сн2—сн] т—

с ус 6 с

</ \>н о \н2 с/ \нз+ О7 0-(Na+ Ш4+)

Тогда а_ =-ю + Р——. Конкретное количественное соотношение со-

га + р + n + к

держания различным образом диссоциированных групп определяется рН раствора.

В четвертой главе изложены результаты изучения образования гомо- и гетероядерных комплексов ПАА и ГПАА с Сг(Ш), А1(Ш), Си(П)-ионами (Табл.2), проведено сопоставление данных констант равновесия, а также корреляция последних со степенью гидролиза полимера аг . Идентификация комплексов проводилась сопоставлением измеряемых параметров в растворах лиганда, гомо- и гетероядерных системах. На рис.4 приведены экспериментальные зависимости, иллюстрирующие образование комплексов в системе Сг(Ш)-ПАА (ГПАА), на рис.*5-в системе А1(Ш)-ПАА(ГПАА), на рис.6-в системе Сг(Ш)-А1(Ш)-ПАА(ГПАА), на рис.7-изменение г)уд растворов при образовании комплексов A1(III) с ГПАА (аг =0.15).

Как видно из вышеприведенных данных, основными закономерностями в комплексообразовании являются:

образование биядерных растворимых гидроксокомплексов состава M:L=2:l(Cr(III)) и M:L=2:2(A1(III)) в области РН 1.0-6.0;

Cu(II) растворимых комплексов с ПАА(ГПАА) не образует; координация ионов металлов протекает по обеим функциональным группам полимера;

в кислой области рН предпочтительнее координация по CON Н 2-группам;

в слабощелочной и щелочной области рН предпочтительнее координация по СООН-группам^

образование комплексов, особенно с А1(Ш), приводит к существенным изменениям реологических свойств растворов.

-»— 1 —а— 2 —а— 3 —9— 4 —а—

1/вт, л/моль с ■

А 6 8 10 Рн

Рис.4. Зависимость релаксационной эффективности 1/ВТх СгСШ) от рН в системе Сг(Ш)-ПАА(ГПАА): Ссг(Ш)=-0.0004 М, СГпаа=00026 М, СШЖ>3=9-5 м- 1-Ог=0, 2-аг=0.05, 3-аг=0.15,0.30, 4-аг=0.66, 5-аг=0.90. Рис. 5. Зависимость п от рН в системе А1{Ш)-ПАА(ГПАА): Сд1(Щ)=0.0004 М, ^-ПАА(ГПАА)=0 0004 М, 1=0.5 М (нумерация соответствует рис.4).

1/ш;, 1

л/ыол с 16000

пН " 1. . 2 3 4 С_ , г/л О 2 4 в Р" Р

Рис. е. Зависимость 1/ВТ% от рН в системах: 1- Сг(Ш)-ПАА (ссг=0), 2- Сг(Ш)-ГПАА (аг=050), 3-Сг(ШЬГПАА (а^О.66), 4-Сг(Ш)-А1(Ш)-11АА (аг-0), 5-Сг(1П)-А1(Ш)-ТПАА (аг=0.30), 6-Сг(Ш)-А1(Ш)-ГПАА(аг-0.йй). сСг(Ш)=сА1аП)=сПАА(ГПАА)=0-°004М, 1=0.5. Рис. 7. Зависимость 11уД от концентрации полимера Ср'. 1-Сд1(хц)^0.0004 и, 2-Са1(Ш)=0-004 я, 3-Сд1(Ш)=0.13 Н (рН>7.0).

1

Таблица 2. Матрица стехиометрии, константы равновесия, свойства некоторых комплексов, образующихся в системах ПАА(ГПАА)-Н20, Сг(Ш)-ПАА(ГПАА)-Н20, А1(Ш)-ПАА(ГДАА)-Н20.

стехиометрические коэффициенты

N т т и 11 (ГЛАА) ь КЭ1

(Сг3+) (А13+) ПАА степень гидролиза <Н+)

0.05 0.15 0.30 0.86 0.90

1 1 0 7000

.2 1 1 -129 4800

3 2 2 -027 5500

4 2 3 -3.46 100

5 1 2 -4.40 40

6 1 _ 1 -5.02

7 .1 2 -10.52

8 1 3 -16.55

0 1 4 -29.48

10 1 1 ^0.69

11 1 2 -10.22

12 1 1 -1.02

13 1 1 -5.89

14 1 2 -1253

15 1 1 -0.81

16 1 1 -4.80

17 1 2 -12.85

18 1 1 -0.61

19 1 1 -4.34

20 1 2 -13.52

21 1 1 -1.52

22 1 1 -3.44

23 1 2 -13.64

24 1 1 1 3.97 9312

25 1 1 2 1.60 10984

26 2 1 5 -2.09 532

27 2 1 б -7.67 845

28 1 1 1 4.75 9026

1яКр- константа равновесия (2);

Кэ1- коэффициент релакс&шюиной эффективности [2]. 12

Продолжение таблицы 2

1 2 3 4 5 6 7. 8 9 10 и 12

29 1 1 2 1.45 20582

30 2 1 6 -5.20 859

31 1 1 1 5.36 9996

32 1 1 2 1.44 22604

33 1 6 -4.99 824

34 1 1 1 5.30 10005

35 1 1 2 1.40 22600

36 1 6 -5.05 840

37 1 1 1 5.11 9613

38 1 1 2 2.06 14710

39 2 1 6 -5.43 860

40 1 1 1 2.92

41 1 1 2 -2.42

42 2 6 -17.18

43 1 1 1 . 322

44 1 1 2 -1.88

45 2 6 -17.05

46 1 1 1 3.38

47 1 1 2 -1.79

48 2 6 -17.02

49 1 1 1 3.42

50 1 1 2 -1.82

51 2 6 -17.1

52 1 1 1 1.32

53 1 2 -3.39

54 2 6 -13.92

55 1 1 1 1.97

56 1 1 2 -2.75

57 2 ^ -13.03

58 1 1 1 6 -10.67 24.9

59 1 1 1 6 -8.97 17.0

60 1 1 1 6 -9.05 20

61 1 1 1 6 -9.01 20

62 1 1 1 6 -10.29" 11

63 полиакриловая кислота 1 1 -4.77

64 акриловая кислота 1 1 -4.5 6

65 ацетамид 1 -1 -0.48

Кроме того, в присутствии Сг(Щ) предположение о протекании гидролиза С(ЖН2-групп находит косвенное подтверждение: со временем пик на кривой 1/ВТ]-рН (рис.4) исчезает (рис.8), кривые приобретают характерный для комплексов Сг(Ш) с ГПАА аг>0.05 вид.

1/ВГ ,!

л/моль с

12000

8000

4000 -

" 2 4 6 8 10 РН

Рис. 8. Изменение зависимости 1/ВТ1 от рН во Бремени в системе Сг(Ш)-ГПАА: ССг(Ш)=0.С01 М, Српдд=0.037 М, аг=0.05. 1-свежеприготовленный раствор, 2-ои же через 7 суток, 3-он же через 20 суток. В пятой главе приведены результаты работы по определению влияния образования макромолекулярных комплексов в системах Сг(Ш), А1(Ш)-ПАА(ГПАА) на фазовое состояние системы (рис.9), рассмотрены фазовые диаграммы, концентрационные условия реализации гомогенных и гетерогенных растворов и гелей, приведены некоторые рекомендации по использованию полученной информации для предсказания условий реализации и целенаправленного получения гелей в растворах полимеров ПАА(ГПАА), содержащих

ионы металлов (Сг(Ш), А1(Ш)).

АЦ1|В

10'

СгДО). 10"' 4

3

2

1

АЦЩЗ 10 4Л

3 2 1

О

1 2 3 4С , Г/л

1

1 2 3 АС , Г/л 0

' Р ' ' Р

Рис. 9. Фазовые диаграммы в системе ПАА(ГПАА)-А1(Ш) и ПАА(ГПАА)

, г/л

Сг(Ш): где О -гомогенный раствор, Д -гомогенный гель, А -гетерогенный гель, а),б)-свеясеприготовленные растворы, в) -равновесный раствор. (с^О)-

* 14

о

л

& А

Д

й

Л

выводы

{. Комплексом рН-метрических, вискозиметрических и спектральных методов определены параметры кислотно-основных равновесий в водных растворах ПАА и ГПАА. Показано, что кислотно-основные свойства ПАА и ГПАА описываются как минимум двумя константами равновесия, соответствующими диссоциации двух или более типов функциональных групп макромолекулы, и коррелируют со степенью гидролиза полимера.

Я Предложен . способ описания кислотно-основных свойств полимеров, содержащих два или более типа различным образом диссоциирующих групп в зависимости от относительного содержания последних. Оценена корреляция изменений кислотно-основных и реологических свойств растворов во времени.

<5 Методами рН-метрии и ЯМРелаксации в области рН 1.0-6.0 изучено комплексообразование Сг(Ш), А1(Ш), Си(П) с ПАА и ГПАА. Определены состав и константы равновесий образования комплексов, показано, что эти параметры коррелируют со значениями степени гидролиза полимера и преобладающими формами являются биядерные макромолекулярные гидроксокомплексы состава М:Ь=2:1(Сг(П1)) и М:Ь=2:2(А1(Ш)). Координация может протекать как по карбоксильным, так и карбамидным группам макромолекулы.

\ Определены параметры комплексообразования гетероядерных комплексов Сг(Ш)-А1(Ш)-ПАА(ГПАА). Показано, что в области

^ рН 4.0 образуются комплексы состава М1:М2:1?1:1:1.

Обнаружено влияние процессов комплексообразования Сг(Ш), А1(Ш), Сц(Н) с ПАА и ГПАА на реологические свойства растворов: образование комплексов с Си(И) ведет к сворачиванию макромолекулы, с Сг(Ш)-к увеличению молекулярной массы полимера, с А1(Ш)-к сшивке макромолекул димерными мостиками.

V На основании полученных диаграмм фазовых состояний систем Сг(Ш)-ПАА(ГПАА) и А1(Ш)-ПАА(ГПАА) сделаны обобщения о закономерностях процесса гелеобразования. Показано, что вероятность образования фазы геля уменьшается с увеличением степени гидролиза полимера и "возраста" раствора.

7. Полученные данные могут быть использованы для разработки новых технологических растворов с заранее заданными свойствами,

15

позволяющими получать высококачественные гели, применяемые, например, для повышения нефтеотдачи природных пластов.

Основные результаты работы изложены в следующих публикациях: I. Роговина Л.З., Шавалеева С.М., Глебов А.Н., Журавлева Н.Е. Кислотно-основные и реологические свойства растворов по-лиакриламидов различной степени гидролиза // Высокомолек. соед. - 1993. - Т.35, № I. - С.78-81. Г. Глебов А.Н., Шавалеева С.М., Журавлева Н.Е., Роговина 1.3. л^акромолекулярные комплексы хрома(ш) с бифункциональными производными полиакриламида // I. коорд. химии. - 1993.Т. 19, * 8. - С.601-605.

3. Шавалеева С.ГЛ., Глебов А.Н., Журавлева Н.Е. Макромолекуляр-ные комплексы алгаиния(ш) в растворах и гелях // Материалы ВсероссиЙск. Совещ. "Физико-химические методы исследования

структуры и динамики молекулярных систем". -Йошкар-Ола.-1994. - С.68.

4. Шавалеева С.М., Глебов А.Н., Журавлева Н.Е., Роговина 1.3. Ыакоомолекулярные комплексы алюминия(ИР с бифункциональными производными полиакриламида // Деп. во ШИИТЭХШ. -

г. Черкассы,2Ъ.05.94, .

Сдано в набор 25.04.94 г. Подписано в печать 27.04.94 г. Форм.бум. 60 х 84 I/I6. Печ.л. I. Тираж 80. Заказ 185.

Лаборатория оперативной полиграфии КГУ 420008 Казань, Ленина, 4/5