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
|
||
|
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