Tabiiy yuqori molekulyar birikmalar va ularning ayrim xossalari

3.4. Natriykarboksimetilsellyuloza ( Na-KMS) ning fizik-kimyoviy qovushqoqlik konstantalarini o‘rganish
Namunalarning molekulyar tavsiflarni aniqlash bo’yicha gidrodinamik, yani viskozimetrik tadqiqotlar o’tkazish uchun Na-KMS ni 0,2 % li eritmasi 2 % NaCl-suv erituvchisida tayyorlandi.
Tadqiqotlar quyidagi tartibda olib botildi. Avval toza erituvchi (2 % NaCl) ning viskozimetrik kapilyarlardan oqib o’tish vaqti (_o) aniqlandi. So’ng Na-KMS eritmasining kapilyardan oqib o’tish vaqti (_i) uni deskret tarzda suyultirilib borish tartibida 5 ta konsentratsiyada, har bir konsentratsiyada 4 martadan takroran o’lchandi va o’rtacha miqdorlari aniqlandi (5- jadval).


6- jadval. Erituvchi va turli konsentratsiya (C) li Na-KMS eritmaning viskozimetr kapilyarlaridan oqib o’tish vaqtlari (s)

№	Erituvchini oqib otish vaqti, o, s	Eritmaning oqib otish vaqti, i, s
		С= 0,2 %	C=0,16 %	C=0,13 %	C=0,1 %	C= 0,08 %
1	74,12	106,2	100	95,0	89,8	85,5
2	74,48	106,0	100	94,5	89,5	85,5
3	73,45	105,0	100	94,0	90,0	85,0
4	74,75	105,8	100	95,8	89,0	86,0
o'rtacha	74,20	105,8	100	94,8	89,6	85,5

Natijalardan nisbiy qovushoqlik (_nis_i∕_o), undan solishtirma qovushoqlik (_sol =_nis -1) aniqlandi. Solishtirma qovushoqlikning konsentratsiyaga nisbatidan esa keltirilgan qovushoqlik miqdori (_kel = _sol/C) topildi (6-jadval).

7-jadval. Hisoblab topilgan qovushqoqliklar miqdorlari

Eritma hajmi, ml	o, s	i, s	nis	sol	kel	C
8	74,2	105,8	1,43	0,43	2,13	0,20
10	74,2	100,0	1,35	0,35	2,19	0,16
12	74,2	94,8	1,28	0,28	2,15	0,13
16	74,2	89,6	1,20	0,20	2,00	0,10
20	74,2	85,5	1,15	0,15	1,88	0,08

Xaggins formulasiga _sol/C = [] + k[]²C asosan _sol/C = _kel ni C ga bog’lanish grafigini tuzib, C  0 bo’lganda _kel  [] tengligidan []  1,64 dl/g ekanligini aniqladik (III.1.1-rasm).

8-rasm. Na-KMS eritmasi uchun keltirilgan qovushoqlik (_kel) ni konsentratsiya (С) ga bog’liqlik grafigi
Mark-Kunn-Xauvink tenglamasi asosida Na-KMS ning molekulyar massasi (M_η) ni hisobladik
M_η = ([]/K)^1/a = ([1,64/2,33*10^-4)^1/0,78 = (7039)^1,28 = 84100
hamda M_η = 84100 ekanligini aniqladik.
8- jadval. Turli haroratda 5 % li KMS ning reologik tadqiqotlari natijalari
a) 25 ^oC

b) 40 ^oC

c) 55 ^oC

d) 70 ^oC

Natijalarni grafik ko’rinishida ifodalash uchun ln_eff.1 va ln_eff.2 ni  ga bog’lanish grafiklari tuzildi (III.2.1-rasm). Grafiklardan ln_eff.1 miqdori tezlik gradienti oshib borishi bilan dastlab  < 50 s^-1 sohada keskin tarzda pasayishi, keyin esa  > 1000 s^-1 sohada dearli o’zgarmas bo’lishi ko’rinib turibdi.

9-rasm. Na-KMS eritmasi (5%) ning siljitma oqimda effektiv qovushoqligini (ln_eff.1 va ln_eff.2 ) tezlik gradientiga () bog’liqligi. Tadqiqotlar 25, 40, 55, 70 ^oC larda olib borilgan.

Bunday ko’rinish polielektrolitda makromolekularni siljish maydoni defofmatsion ta’siri ostida konformatsion o’zgarish namoyon qilishi va buning natijasida effektiv qovushoqlikni ma’lum tezlik gradienti sohasida tushib ketishini orqali ifodalangan nonyuton oqim vijudga rtlganlidan dalolat beradi. Tezlik gradientini pasaytirib borish orqali o’tkazilgan tadqiqotlarda esa effektiv qovushoqlikda jiddiy o’zgarish kuzatilmadi, yani ln_eff.1  ln_eff.2 saqlandi. Bunday bog’liqlikni barcha tanlangan haroratlarga xosligi kuzatildi. Ammo haroratni oshib borishi effektiv qoshushoqlikni monoton tarzda pasayishiga olib kelishini ko’rsatdi. Bu hol makromolekulalararo bog’lanishni susayishini, yani qovushoq oqim faollik energiyasini (E_a) o’zgarishidan dalolat beradi.

Qovushoq oqim faollik energiyasi (E_a) ni aniqlash uchun Frenkel-Eyring formulasiga ln  lnA + Ea/RT binoan, dastlab dinamik qovushoqlik (ln) ning turli haroratlar (T) dagi miqdorlarini III.2.1-rasmdan 0 dagi ln_eff.1 = ln shartiga asoson aniqladik, songra ln va 1/T bog’lanishini burchak tangnesi miqdori (a) topildi.

Bunda a = E_a/R ekanligidan E_a = aR = 1000*8,31 = 8,31 kJ/mol tengligi aniqlandi.
Demak, haroratni oshishi va tezlik gradientini deformatsion ta’siri ostida polielektrolit Na-KMS ning molekulalarini konformatsion o’zgarishlari faollik energiyasi miqdori 8,31 kJ/mol atrofida bo’lib, bu o’zgarishlar fizik-strukturaviy o’zgarishlar doirasida amalga oshishidan dalolat beradi, chunki, kimyoviy o’zgarishlar bo’lishi uchun bir tartib katta energiya sarflanishi talab etilishi lozim.


Хулоса
1. Yuqori darajada tozalangan KMS olish uchun dastlab texnik Na-KMS namunalari mineral kislotalar bilan ishlov berildi. Bunda suvda eruvchan texnik Na-KMS suvda erimaydigan Н-KMS shakliga o‘tadi. Shu bilan birga tarkibidagi og‘ir metall va ularning tuzlari suvda eruvchan holatga o‘tadi. Olingan namunani suv bilan yuvish orqali barcha tuzlardan to‘liq tozalanadi. Yuqori tozalikdagi Н-KMS ishqor eritmasi yordamida suvda eruvchan Na-KMS shakliga o‘tkazildi.
2. Olib borilgan tadqiqotlar natijasida texnik KMS namunalarini tozalashning usuli boshqa usullardan jarayonning tezligi, texnologik jihatdan soddaligi, mahsulot sifatining va tozalik darajasining yuqoriligi, reagentlar va energiya sarfining kamligi bilan o‘ziga xos afzalliklarga ega ekanligidan dalolat berdi
3. Тexnik Na-KMS asosida har-xil mineral kislota eritmalari ishtirokida Н-KMS olish imkoniyatlari o‘rganildi. Bunda har-xil konsentratsiyali sirka, xlorid, nitrat, sulfat va fosfat kislotalarning mahsulot eruvchanligiga ta’siri o‘rganildi. Кislotalar konsentratsiyasi ortib borish tartibida mahsulotning eruvchanligi keskin kamayib boradi. Xlorid va fosfat kislotalari konsentratsiyalari 30% ga yetganda qisman, nitrat va sirka kislotalarning maksimal konsentratsiyalari ishtirokida olingan mahsulot to‘liq gel holatiga o‘tishi aniqlandi. Sulfat kislotaning 20% li eritmasida mahsulot to‘liq suvda erimaydigan holatga o‘tishi aniqlandi.
4. IQ-spektrlari ma’lumotlaridan ma’lumki, kislota bilan ishlov berish davomiyligi ortib borishi bilan – Na-KMS gruppasiga xos bo‘lgan yutilish spektri 1640 sm^-1 sohada yo‘qolib boradi va bir vaqtning o‘zida –СООН funksional gruhiga xos bo‘lgan spektr 1710 sm^-1 yutilish sohasi intensivligi oshib boradi. Bunda dastlabki xom-ashyo 20% li sulfat kislotasi bilan 120 daqiqa davomida ishlov berilganda texnik Na-KMS suvda erimaydigan Н-KMS shakliga o‘tdi.
5. Tozalangan Н-KMS namunasini 4% li ishqorning spirtli eritmasi orqali suvda eriydigan Na-KMS shakliga o‘tkazish jarayonida vaqtning ta’siri o‘rganildi.
6. Karboksimetilsellyulozaning qovushqoqligi yuqori bo‘lgan eritmasini olish maqsadida ushbu eritmalardan plyonkalar tayyorlandi va uning xossalari o‘rganildi. Tayyorlangan plyonkalar yaxshi mexanik barqarorlikni namoyon qildi va kam elastiklikga ega ekanligin ko‘rsatdi.
9. Кarboksimetilsellyulozaning gigroskopik xossasi va suvni yutish xususiyatlari o‘rganildi. Gigroskopik xossasini aniqlashda karboksimetilsellyuloza plyonkasi 80% li namlikdagi atmosfera muhitida aniqlandi. Suvni yutish xossasi 2 sutka davomida 293 K haroratda plyonkani distillangan suvga solingan holatda olib borildi. Кarboksimetilsellyulozadan tayyorlangan plyonkaning gigroskopik va suvni yutish xossasi mahsulot polimerlanish darajasining almashinishi bilan tezda ortdi. Plyonkaning sorbsiyasiga asosan uning almashinish darajasi sezilarli ta’sir qildi.

FOYDALANILGAN ADABIYOTLAR RO’YXATI

1. Бартенев Г.М., Френкель С.Я. Физика полимеров. -Л.: Химия, 1990.- 432 с.

2. De Gennes P.G. Introduction to polymer dynamics. – Cambridge Univ. Press., 1990. - P. 63.
3. Келлер А. Получение высоких значений модуля упругости при сверхориентации гибких макромолекул / В кн. Сверхвысокомодульные полимеры; пер. с англ. под ред. А.Я. Малкина. - Л.: Химия, 1983. - 272 с.
4. Кленин В.И. Термодинамика систем с гибкоцепными полимерами. - Саратов.: СарГУ, 1995. – 736 с.
5. Малкина А.Я. и Папкова С.П. Ориентационные явления в растворах и расплавах полимеров. -М.:Химия, 1980. - 9-90 с.
6. Хабибуллаев П.К., Саидов А.А. Физика мягких систем. - Ташкент.:Фан, 1998. – 288 с.
7. Сулейменов И.Э. и др. Самоорганизация органических и неорганических полимеров в воде. - Алматы.:Дайк-Пресс, 1999. - 216 с.
8. Вшивков С.А., Русинова Е.В. Фазовые переходы в полимерных системах, вызванные механическим полем. - Екатеринбург, 2001. - с.172.
9. Элиас Г.Г. Мегамолекулы /Пер. с англ. под ред. С.Я.Френкеля. -Л. :Химия, 1990. - 272 с.
10. Юнусов Л. Физико-химические свойства натурального шелка в процессе переработки коконов. - Ташкент.:Фан, 1978. – 148 с.
11. Аlimova H.A. Nonwaste technology of processing of nature silk // Internat. research conf. "Modern Рroblems of Рolymer Science": Abstract.-Tashkent, 1995. P.56.
12. Magoshi J. Silk Fiber formation by multiple spinning mechanisms // The 9^-th Internat. Wool textile Research conf. / Protein chemistry. –Tsukuba (Japan). -1995. - P. 440-449.
13. Frank F.C., Keller A., Mackley M.R. Polymer chain extension produced by impinging jets and its effect on polyethylene solution // Polymer. - 1971. - №.6 (12). - P. 467-473.
14. Brestkin Yu.V., Saddikov I.S., Baranov V.G., Frenkel S. The convergent flow of polymeric liquids // Polym. Bull. - 1986. - № 2(15). - P. 153-158.
15. Френкель С.Я. Полимеры, проблемы, перспективы, прогнозы / В кн. Физика сегодня и завтра. - Л.:Наука, 1973. - С.176-270.
16. Перепелкин К.Е. Структура и свойства волокон. - М.:Химия, 1985. -208 с.
17. Brestkin Yu.V. Dynamic coil-extended chain phase transition in the longitudinal field //Acta Polymerica. - 1987.- № 8 (38). - S.470-477.
18. Бектуров Е.А., Кудайберганов С.Е., Шаяметов Ш. Физическая химия растворов полимеров. - Алматы.:Санат, 1995. – 248 с.
19. Нестеров А.Е., Липатов Ю.С. Термодинамика растворов и смесей полимеров. - Киев.:Наукова думка, 1984. – 300 с.
20. Андрианова Г.П., Шестакова И.С., Куциди Д.А. Химия и физика высокомолекулярных соединений в производстве искусственных кожи, кожи и меха. - М.:Легпромбытиздат, 1977. – 464 с.
21. Рафиков С.Р., Будтов В.П., Монаков Ю.Б. Введение в физикохимию растворов полимеров. - М.:Наука, 1978. – 328 с.
22. Малкин А. Я. Реология: концепции, методы, приложения //авториз. пер. с англ. Малкин А. Я., Исаев А. И.. - СПб.: Профессия. - 2007. – р.210.
23. Сулейменов И.Э., Будтова Т.В., Рустемова Э.М., Бектуров Е.А. Проблемы физической химии полиэлектролитов. - Алматы-С.Петербург, 2007. -236 с.
24. Flory P.J. Principles of Polymer Chemistry. - Ithaca-New-York, 1954. – 513 p.
25. Flory P. Proc. Roy. Soc. (London). - 1956. - s. A, - № 1 (234). – 435 p.
26. Де Женн П. Идеи скейлинга в физике полимеров / Пер. с англ. под ред. Хохлова Р.A. - М.:Мир, 1982. – 368 c.
27. Болдырев А.И. Физическая и коллоидная химия.-М.:Высш.шк,1974.-504 с.
28. Гросберг А.Ю., Хохлов А.Р. Статистическая физика макромолекул. -М.: Наука, 1989. – 344 с.
29. Эскин В.Е. Рассеяние света растворами полимеров и свойства макромолекул. - Л.:Наука, 1986. - 288 с.
30. Папков С.П. Равновесие фаз в системе полимер-растворитель. -М.:Химия, 1987. – 272 с.
31. Эфрос А.Л. Физика и геометрия беспорядка. - М.:Наука, 1982. - 176 с.
32. Лео Манделькерн. Кристаллизация полимеров / Пер. с англ. под ред. С.Я. Френкеля. - М.-Л.: Химия, 1966. – 336 с.
33. Кабанов В.А. Практикум по высокомолекулярным соединениям. - М. :Химия, 1985. – 402 с.
34. Френкель С.Я., Цыгольный И.М. Молекулярная кибернетика. –Львов. :Свит, 1990. – 167 с.
35. Гленсдорф П., Пригожин И. Термодинамическая теория структуры, устойчивости и флуктации. - М.:Мир, 1973. – 280 с.
36. Базаров И.П. Неравновесная термодинамика и физическая кинетика. -М.:Изд-во МГУ, 1989. - 240 с.
37. Бектуров Е.А., Сулейменов И.Э. Полимерные гидрогели. - Алматы. :Гылым, 1998. - С. 240.
38. Keller A., Xill M. The orientation macromolecules of small systems // Macromolec. Sci. - 1969. - №1(3). - P. 153-171.
39. Пеннингс А.Дж., Мейхьюизен К.Е. Сверхвысокомодульные волокна из полиэтилена с прочностью, обусловленной ориентационной кристаллизацией / В.кн. Сверхмодульные полимеры; под ред. А.Чиффери, И.Уорда. -Л.:Химия, 1983. - С. 90-116.
40. Odell J.A., Keller A., Miles M.J. Assessment of molecular connectedness in semi-dilute polymer solutions by elongational flow // Polymer. - 1985. - № 8(26). - Р. 1219-1226.
41. Готлиб Ю.Я., Даринский А.А., Светлов Ю.Е. Физическая кинетика макромолекул. - Л.:Химия, 1986. – 272 с.
42. Волькентейн М.В. Биофизика. - М.:Наука. 1981. – 576 с.
43. Peterlin A. The transient of the intrinsic birefringence and light scattering of suspension of rigid spheroids in the linear jet flow // J. Phys. Chem. - 1980. - №12 (84). - P. 1650-1657.
44. Френкель С.Я., Баранов В.Г., Панов Ю.Н. Об ориентационном механизме образования твердой фазы в умеренно-концентрированных растворах полимеров / В кн. Механизм пленкообразования из полимерных растворов и дисперсий. - М.:Наука, 1966. - C. 22-31.
45. Бресткин Ю.В., Френкель С.Я., Холмуминов А.А. О корректности приближения Петерлина-де Женна, используемого при решении задач динамики макромолекул // Изв. АН УзССР, сер. физ.-мат. наук. - 1988. - №1. - C. 79-83.
46. Николис Г., Пригожин И. Самоорганизация в неравновесных системах. -М.:Мир, 1979. – 280 с.
47. Садов Ф.П., Корчагин М.В., Матецкий А.И. Химическая технология волокнистых материалов. - М.:Легкая индустрия, 1968. - 784 с.
48. Magoshi J., Magoshi Y., Becker M., Nakamura S. Fiber formation and crystalization of silk // The 9^-th Internat. Wool Textile Research Conference: Abstract. –Tsukuba (Japan). 1995. - P. 323-330.
49. Тиррел Д., Капелло Дж., Арри Д. Новые биополимеры // В мире науки. - 1992. - № 6. - С.92-94.
50. Ленинджер А. Биохимия / Пер. с англ. под ред. Я.М.Варшавского. -М.:Мир, 1974. - 960 с.
51. Цветков В.Н., Эскин В.Е., Френкель С.Я. Структура макромолекул в растворах. - М.:Наука, 1964. - 729 с.
52. Исхаков Р.М., Батырбеков Е.О. и др. Полимерные биоматериалы. --Алматы. :Гылым, 2006. - 274. c.
53. Neurath H. The Proteins (V.3). - N.Y.-London, 1964. - 707 р.
54. Мартин Р. Введение в биофизическую химию / Пер. с англ. под. ред. Н.С.Андреевой. - М.:Мир, 1966. – 432 с.
55. Евстратова К.И. Практикум по физической и коллоидной химии. -М.:Высш. шк. 1990. – 225 с.
56. Schwerdner H. Chemische und physikalisch Grundlagen textiler Faserstoffe. – Berlin.:Veb Verlag Technik, 1954. – 337 s.
57. Фурер В.Л. Расчет ИК спектров ориентированных макромолекул // Высокомолек. соед. – 1993. - №6 (39А). - C. 985-993.
58. Аввaкумова Н.И. и др. Практикум по химии и физике полимеров. -М.:Химия, 1990. – 304 с.
59. Уильямс В., Уильямс Х. Физическая химия для биологов / Пер с англ. под ред. Я.М. Варшавского. - М.:Мир, 1976. – 600 с.
60. Даниэльc Ф., Олберти Р. Физическая химия / Пер. с англ. под ред. Топчиевой К.В. - М.:Мир, 1978. – 645 с.
61. Нестеров А.Е. Свойства растворов и смесей полимеров. -Киев.:Наукова Думка, 1984. – 375 с.
62. Перепелкин К.Е. Физико-химические основы процессов формирования химических волокон. -М.: Химия, 1978. – 320 с.
63. Евстратова К.И. Практикум по физической и коллоидной химии. -М.:Высш. шк., 1990. – 225 с.
64. Захарченко В.Н. Коллоидная химия. - М.: Высш. шк., 1989. – 238 с.
65. Сульженко Л.Л., Кувшинский Е.В. Поляризационно-оптическое изучение втекания концентрированного раствора ПИБ в плоской щель // Высокомолек. соед. - 1973. - № 3 (15.А). - С. 667-673.
66. Давид Р. Введение в биофизику / Пер. с англ. под ред. М.Д. Франк-Каменецкого. - М.: Мир, 1982. – 210 с.
67. Веллюз Л., Легран М., Гражан М. Оптический круговой дихроизм. -М.: Мир, 1967. – 319 с.
68. Холмуминов А.А., Бресткин Ю.В., Агранова С.А., Баранов В.Г., Френкель С.Я., Резлер Р.Я. Установка для изучения динамики макромолекул в продольном гидродинамическом поле // Приборы и техника эксперимента. – Москва, 1988. - № 2. - С. 176-179.
69. Холмуминов А.А. Ориентационно-деформационное поведение макромолекул различной жесткости при продольном течении растворов: Дисс….канд.физ.-мат.наук. - Л.:ИВС АН СССР. 1988. – 150 с.
70. Kholmuminov A.A., Sattarov Kh.A., Urinov E.U. The Behavior of Silk Fibroin Molecules in a Longitudinal Hydrodynamic Field // Polym. Sci.. - Moscow, 1994. - № 5 (36В). - Р. 726-728.
71. Стейн Р. Оптические методы исследования / В кн. Новейшие методы исследования полимеров; под ред. Б.Ки. - М.:Мир, 1966. - С. 131-168.
72. Мищенко К.П., Равделя А.А. Практические работы по физической химии. -Л.:Госхимиздат, 1961. - 376 с.
73. Болотина И.А. Исследование конформации белков методом кругового дихроизма // Молекулярная биология. - 1973. - т.2. - С. 61-103.
74. Kholmuminov A.A., Voronina T.V., Mirkhaydarova Yu.N. The Effect of Uniaxial Orientation on Silk Fibroin Crystallization // Russian Journal of Physical Chemistry. –Moscow, 1998. - № 4 (72). - Р. 668-669.
75. Симонеску Г., Опреа В. Механохимия высокомолекулярных соединений. –М. :Наука, 1977, с.300.
76. Виноградов Г.В., Малкин А.Я. Реология полимеров, М.:Наука, 1977. -560 с.
77. Тагер А.А. Физикохимия полимеров. М.: Наука, 1978. - 544 с.
78. Бартенев Г.М., Френкель С.Я. Физика полимеров. -Л.: Химия, 1990.- 432 с.
79. Аскадский А.А. Деформация полимеров, М.:Химия, 1973. - 447 с.
80. Вшивков С.А., Русинова Е.В. Фазовые переходы в полимерных системах, вызванные механическим полем. - Екатеринбург, 2001. - с.172.
81. Рашидова С.Ш., Милушева Р.Ю. Хитин и хитозан Bombyx mori: синтез, свойства и применение. –Ташкент. :Фан, 2009. – с.246.
82. Мамадалимов А.Т., Рашидова С.Ш., Холмуминов А.А. Полимер толалар физикаси. – Тошкент. :Университет. – 2009. -124 с.
83. Мачинин Ю.А., Мачихин С.А. Инженерная реология пищевых материалов. - М.:Легкая и пищевая пром-сть. - 1981. - 216 с.

84. 
    Симонеску Г., Опреа В. Механохимия высокомолекулярных соединений. –М. :Наука, 1977. - 300 с.
    
85. 
    Аввакумова Н.И., Бударина Л.А., Дивгун С.М. и др. Практикум по химии и физике полимеров. Учеб. Изд. – М. :Химия. -1990.- 304 с.
    
86. 
    Малкин А. Я. Реология: концепции, методы, приложения //авториз. пер. с англ. Малкин А. Я., Исаев А. И. - СПб.: Профессия. - 2007. –210 р.