Suyuqlik-suyuqlik va suyuqlik-kristall ajralishlar
Download 362.1 Kb. Pdf ko'rish
|
7-mavzu (1)
|
7-mavzu: FAZAVIY-AGREGAT VA FIZIK HOLATLAR, FAZAVIY O’TISHLAR TURLARI. FAZAVIY DIAGRAMMALAR. “ERITMA-GEL” FAZAVIY O’TISH. GELLARDA FAZAVIY AJRALISHLAR. SINEREZIS. SUYUQLIK-SUYUQLIK VA SUYUQLIK-KRISTALL AJRALISHLAR. Polimerlarni eritmalarda cho‘kma, gel va kristall kabi assotsiatlar hosil qilib fazoviy tuzilishlarini shakllantirishi, avvalom bor, zanjirlarni molekulyar tuzilishi tabiatiga, konfiguratsion ma’lumoti, konformatsion almashishlari va zanjirlarning tartibli o‘zaro ta’sirlashish dinamikasiga bog‘liq bo‘ladi. Bu holat erituvchi sifati, pH, konsentratsiya hamda tashqi maydon ta’sirini o‘zgartirish bilan boshqarilishi mumkin. Makromolekulalarning bunday shakllanish xususiyatlarini aniqlashda quyidagilarga e’tibor berish lozim: - cho‘kma hosil bo‘lishini, ya’ni makromolekulalarni ixtiyoriy tarzda tutashib tartibsiz joylashgan va tashkillanmagan holatda fazoviy tuzilish hosil qilishini; - gel hosil bo‘lishini, ya’ni zanjirlarni tartibsiz joylashib, ammo ularning alohida elementlari orqali molekulalararo bog‘larni tartibli tashkillanishi bilan fazoviy tuzilish hosil qilishini; - kristallanish, ya’ni ma’lum elementlari bo‘lgan zanjirlarning muntazam qismlari ishtirokida tartibli joylashib, molekulalararo bog‘larni vujudga keltirib, fazoviy tuzilish hosil qilishini. Umuman gellar ikki xil, ya’ni kimyoviy va fizik turlarga bo’linadi. Kimyoviy gellarda tartibsiz tarzda makromolekulalar tutashgan joylarida kimyoviy tugunlar, ya’ni kovalent bog‘lar hosil bo‘lgan bo‘ladi. Fizik gellarda tugunlar kuchsiz bog‘lar asosida hosil bo‘lgan bo‘ladi. Bu bog‘lar kimyoviy bog‘lardan farqli tashqi kuchlar ta’sirida osongina parchalanadi. Gel (fizik gel) hosil qilish uchun asosiy talab eritmalarda amorf-kristall polimerni fazoviy tuzilishining tugunlarini shakllanishidir. Odatda tugunlar makromolekulalarni ma’lum (atomi, atom guruhlari, zvenolari va boshqa) elementlari ishtirokida, buning uchun termodinamik qulay sharoit bo‘lgan holda hosil bo‘ladi. Bunday sharoitga, ya’ni “eritma-gel” o‘tishini amalga oshadigan vaziyatga polimerning konsentratsiyasini oshirish, eritmaning haroratini pasaytirish va pH ni o‘zgartirish orqali erishish mumkin. Bu jarayonlarni molekulyar darajada qanday ro‘y berishi 6.5.1-rasmda chizmalar orqali ifodalangan. Bunda makromolekulalari bir biridan izolyatsiyalangan eritmada (a) konsentratsiyani oshirish, yani C >C iz shart bajarilishi natijasida zanjirlarni ustma-ust tushishi va tutashgan nuqtalarda tugunlar (6.5.1-rasmda sharchalar) hosil bo‘lishi tufayli gel shakllanganligi (b) tasvirlangan. Shunungdek, eritmaning (a) haroratini pasaytirish orqali (T iz ) erituvchining termodinamik sifatini yomonlashtirish va izolyatsiyalangan makromolekulalarning issiqlik harakatini sekinlashtirish natijasida bir biriga yaqinlashtirish va ustma-ust tushirish bilan gel shakllanganligi ifodalangan (c). Eritmaning (a) termodinamik sifatini yomonlashtirish pH o‘zgartirish tufayli amalga oshirilsa makromolekulalar cho‘kmaga tushishida ionogen guruhlari orqali birikib gel hosil qiladi (d). Polimer molekulalarning o‘ziga xos tuzilishi va xususiyatlariga bog‘liq tarzda, ularning qattiq va suyuq fazalariga (holatlariga) xos ayrim xususuyatlarini o‘zida namoyon qiladigan termodinamik muvozanatli oraliq faza mavjud bo‘lib, uni suyuq kristall fazasi (holati) deb yuritishadi. Suyuq kristallarning agregat holati shubhasiz suyuqdir, ammo, ularda suyuqliklarga xos makromolekulalarining amorf va izotrof holatiga tegishli bo‘lgan yaqin tartibli tashkillanish kuzatilmaydi. Aksincha, kristall tuzilishga xos makromolekulalarning uzoq tartibli tuzilishi (yuqori orientatsion anizotropik holati) namoyon bo‘ladi, ammo, zanjirlararo, odatiy, bog‘lar (kovalent, vodorod, ion, metal, dispersion va sh. k.) shakllanmaydi, ya’ni kristall yacheyka va reshetkalar mavjud bo‘lmaydi. Suyuq kristall fazada makromolekulalarning termodinamik muvozanatli anizotropik holatda bo‘lishi, polimer suyuqlikni mezomorf holatli va mezofazali deb yuritilishiga asos bo‘ladi. Makromolekulalar suyuq kristall holatni namoyon qilishi uchun, ular albatta, anizometrik, ya’ni zanjirning kamida 40 – 60 % qismi qattiq va qolgan qismi egiluvchan bo‘lishi hamda ma’lum tavsifli entropiya va entalpiyaga ega bo‘lishi lozim. Bularning asosida suyuq kristallarda ikki tartib shakli amalga oshadi: orientatsion va koordinatsion. Birinchisi orientatsiyon tartib suyuq kristall holatlar, ya’ni nematik, cmektik, xolesterik teksturalar (faza yoki holatlar) uchun majburiy tavsifdir. Ikkinchi koordinatsion tartib smektik fazaga tavsifli bo‘lib, unda makromolekulalar qatlamlar ketma-ketligini hosil qiladi va bu qatlamlar ichida zanjirlar nafaqat parallel holatda, balki ularni og‘irlik markazlari koordinatsiyalangan bo‘ladi. Ushbu orientatsion va koordinatsion tartibli holatlar ketma-ketligi 6.4.1-rasmda Gibbs energiyasini (G) haroratga (T) bog‘liqlik fazoviy diagrammasi asosida ifodalangan. Bu ketma-ketlikning amalga oshishida fazaviy va agregat holatlar bir biriga mos kelmasligi, ya’ni uzoq tartiblanish va joylashish jipsligi hamda usullari turlicha bo‘lishi mumkin. Bunda holatlarning biridan ikkinchisiga almashishi I tur fazaviy o‘tish mexanizmi bo‘yicha, ya’ni termodinamik potentsiallarning birinchi hosilalarini keskin tarzda sakrab o‘zgarishlari va issiqlik yutilishi yoki chiqarilishi bilan amalga oshadi. Suyuq kristallarning asosiy mezofazalari ichida o‘zining quyi holatlari mavjud bo‘lib, ular orasidagi o‘tishlar simmetriyalarining o‘zgarishi bilan bog‘lig va ular ham Download 362.1 Kb. Do'stlaringiz bilan baham: 
|