Бактерицидік қасиеті бар жаңа беттік активті заттар
КІРІСПЕ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 3
1 ӘДЕБИ ШОЛУ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 4
1.1 Беттік активті зат . полимер композицияларының әртүрлі шекарадағы қасиеттері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
4
2 Тәжірибелік бөлім ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 22
2.1 Зерттеу нысандары ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 22
2.2 Зерттеу әдістері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 22
2.2.1 Жетілдірілген Вильгельми тәсілі бойынша беттік керілуді өлшеу әдістемесі мен құралдары ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
22
2.2.2 Көбіктердің тұрақтылығын зерттеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 23
3 Нәтижелер және оларды талқылау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 25
ҚОРЫТЫНДЫ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 45
ПАЙДАЛАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ ... ... ... ... ... ... ... ... .. 46
ҚОСЫМША ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 51
1 ӘДЕБИ ШОЛУ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 4
1.1 Беттік активті зат . полимер композицияларының әртүрлі шекарадағы қасиеттері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
4
2 Тәжірибелік бөлім ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 22
2.1 Зерттеу нысандары ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 22
2.2 Зерттеу әдістері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 22
2.2.1 Жетілдірілген Вильгельми тәсілі бойынша беттік керілуді өлшеу әдістемесі мен құралдары ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
22
2.2.2 Көбіктердің тұрақтылығын зерттеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 23
3 Нәтижелер және оларды талқылау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 25
ҚОРЫТЫНДЫ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 45
ПАЙДАЛАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ ... ... ... ... ... ... ... ... .. 46
ҚОСЫМША ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 51
Технологиялық процестердің қарқындылығын арттыру қазіргі химия ғылымының басты мәселелеріне жатады. Осы мәселені шешуде БАЗ – полимер комплекстеріне негізделген композициялық БАЗ – дардың қолдануы маңызды орын алады. Олар дисперстік жүйелердің қатысуымен жүретін коллоидтық – химиялық процестерді реттеу үшін: тиімді флоккулянтар, құрылым түзгіштер, эмульсиялар мен көбіктердің тұрақтандырғыштары ретінде экологиялық мәселелерді шешуде, медицинада, биотехнологияда және т.б. кеңінен қолданылады.
Композициялық БАЗ-дарды халық шаруашылығының көптеген саласында қолдану үшін олардың әртүрлі фазааралық шекарадағы қасиеттерін зерттеу қажет. БАЗ - полимер ассоциаттарының әрекеттесу заңдылықтары шетел және отандық ғалымдардың еңбектерінде орнатылып, мұндай ассоциаттарды не комплекстерді БАЗ-дардың жаңа тобына жатқызуға болатыны көрсетілді. Қазақстандағы санитариялық – эпидемиологиялық жағдайды ескере отырып, осындай бактерицидтік, фунгицидтік, вирулицидтік қасиеттері бар жаңа беттік-активті заттарды өндіру бір жағынан теориялық қызығушылық туғызса, екінші жағынан практикалық маңызды. Осыған байланысты, жұмыста бактерицидтік компонент (метацид, цетипиридиний бромид) және жуғыш құралдарда кеңінен қолданылатын натрий додецилсульфаты мен полиэтиленгликольден тұратын композициялар құрастырылып, олардың беттік керілулері өлшенді.
Жұмыстың мақсаты метацид – натрий додецилсульфаты және цетилпиридинбромиді – полиэтиленгликоль композийиялардының беттік керілуін анықтау.
Тәжірибе істеу барысында жеке метацид пен цетилпиридинбромидінің беттік керілуіне қарағанда метацид – натрийдодецилсульфаты, цетилпиридинбромиді – полиэтиленгликоль композициялары беттік керілуді едәуір азайтатыны, яғни олардың бетік активтіліктері жоғары екені көрсетілді.
Алынған композицияларды бактерицидтік көбіктердің, майлардың және дезинфекциялағыш жуғыш заттардың құрамына енгізуге болады.
Композициялық БАЗ-дарды халық шаруашылығының көптеген саласында қолдану үшін олардың әртүрлі фазааралық шекарадағы қасиеттерін зерттеу қажет. БАЗ - полимер ассоциаттарының әрекеттесу заңдылықтары шетел және отандық ғалымдардың еңбектерінде орнатылып, мұндай ассоциаттарды не комплекстерді БАЗ-дардың жаңа тобына жатқызуға болатыны көрсетілді. Қазақстандағы санитариялық – эпидемиологиялық жағдайды ескере отырып, осындай бактерицидтік, фунгицидтік, вирулицидтік қасиеттері бар жаңа беттік-активті заттарды өндіру бір жағынан теориялық қызығушылық туғызса, екінші жағынан практикалық маңызды. Осыған байланысты, жұмыста бактерицидтік компонент (метацид, цетипиридиний бромид) және жуғыш құралдарда кеңінен қолданылатын натрий додецилсульфаты мен полиэтиленгликольден тұратын композициялар құрастырылып, олардың беттік керілулері өлшенді.
Жұмыстың мақсаты метацид – натрий додецилсульфаты және цетилпиридинбромиді – полиэтиленгликоль композийиялардының беттік керілуін анықтау.
Тәжірибе істеу барысында жеке метацид пен цетилпиридинбромидінің беттік керілуіне қарағанда метацид – натрийдодецилсульфаты, цетилпиридинбромиді – полиэтиленгликоль композициялары беттік керілуді едәуір азайтатыны, яғни олардың бетік активтіліктері жоғары екені көрсетілді.
Алынған композицияларды бактерицидтік көбіктердің, майлардың және дезинфекциялағыш жуғыш заттардың құрамына енгізуге болады.
1. Диканский Ю. И, Нечаева О.А, Закинян А.Р, Константинова Н. Ю. Эффекты структурных превращений в магнитных эмульсиях. / Коллоидный журнал, 2007, том 69, №6, с. 737-741/.
2. Мищук Н.А. Диэлектрическая проницаемость флокулированной эмульсии. І.высокочастотный режим. / Коллоидный журнал, 1197, том 59, №2, с. 204-208/.
3. Диканский Ю.И, Беджанян М.А, Киселев В.В. Электрические свойства эмульсий с магнитной жидкостью в качестве дисперсионной среды. / Коллоидный журнал, 2002, том 64, №1, с. 34-38/.
4. Вилкова Н.Г, Кругляков П.М. Поведение эмульсии в центробежном поле: кинетика роста избыточного давления и разрушения эмульсии./ Коллоидный журнал, 2001, том 63, №6, с. 742-746/.
5. Чекмаров А.М, Синегрибова О.А, Кушинерев А.В, Букарь Н.В, В.Ким, Е.И. Чибрикина. Микроэмульгирование в системе вода/ди-2-этилгексилфосфат натрия/толуол в присутствии нитрата лантана. / Коллоидный журнал, 1997, том 59, №3, с. 399-402/.
6. Юнусов А. А., Хафизов Н. Н.. Влияние анионных поверхностно-активных веществ на электрическую проводимость обратной эмульсии в диэлектрическом гидрофобном капилляре. / Коллоидный журнал, 2007, том 69, №4, с. 563-566/.
7. Карцев В. Н., Штыков С. Н., Штыкова Л. С.. Прецизионная дилатометрия микроэмульсии с анионными пав. / Коллоидный журнал, 2005, том 67, №4, с. 479-484/.
8. Натяганов В. Л., Орешина И. В.. Электрогидродинамика монодисперсных эмульсий. 2. электрофоретическое движение сферических капель эмульсии. / Коллоидный журнал, 2000, том 62, №1, с. 97-100/.
9. Masalova I., Малкин А. Я.. Новый механизм старения высококонцентрированных эмульсий - корреляция между кристаллизацией и пластичностью. / Коллоидный журнал, 2007, том 69, №2, с. 220-225/.
10. Королева М. Ю., Юртов Е. В.. Влияние ионной силы дисперсной фазы на оствальдово coзрeвaниe в обратных эмульсиях. / Коллоидный журнал, 2003, том 65, №1, с. 47-50/.
11. Измайлова В. Н., Деркач С. Р., Левачев С. М., Тараеевич Б. Н. , Зотова К. В. , Поддубная О.. Влияние додецилсульфата натрия на свойства межфазных адсорбционных слоев желатны и стабилизированных ею эмульсионных пленок.
12. Королева М. Ю., Юртов Е. В.. Перенос воды каплями нанодисперсии в обратной эмульсии. / Коллоидный журнал, 2003, том 65, №1, с. 41-46/.
13. Деркач С. Р., Левачев С. М., Кукушкина А. Н,, Новоселова Н. В., Хардов А. Е., Матвеенко В. Н.. Вязкоупругость концентрированных эмульсий, стабилизированных бычьим сывороточным альбумином в присутствии неионного ПАВ. / Коллоидный журнал, 2007, том 69, №2, с. 170-177/.
14. Masalova I., Малкин А. Я.. Высококонцентрированные эмульсии. Особенности реологических свойств и течения-роль концентрации и размера капель / Коллоидный журнал, 2007, том 69, №2, с. 206-219/.
15. Кеиигсберг Т. П., Арико Н. Г., Агабеков В, Е.. Адсорбция на мономолекулярных слоях поливинилстеарата. / Коллоидный журнал, 1997, том 71, №2, с. 324-328/.
16. Соболева О. А., Богданова Ю. Г., Сумм Б. Д.. Особенности капиллярного поднятия водных растворов бинарной смеси ПАВ. /Коллоидный журнал, 2000, том 62, №5, с. 683-687/.
17. Булавин Л.А., Гарамус В.М., Кармазина Т.В., Авдеев М.В..Строение мицеллярных агрегатов неионных поверхностно-активных веществ в водно-солевых растворах по данным малоуглового рассеяния нейтронов. /Коллоидный журнал, 1997, том 59, №1, с. 18-23/.
18. Калинина М. А., Арсланов В. В., Царькова Л. А., Должикова В. Д., Рахнянская A. A.. Монослои и пленки ленгмюра-блоджетт алкилзамещенных тетраазакраунов, содержащие ионы и наночастицы металлов. /Коллоидный журнал, 2001, том 63, №3, с. 344-349/.
19. Бабак В. Г., Вихорева Г. А., Лукина И. Г.,. Кузнецова Л. В. Механизм стерической стабилизации пен и пенных пленок адсорбционными слоями ПАВ-полиэлектролитных комплексов. /Коллоидный журнал, 1997, том 59, №2, с. 149-153/.
20. Богачева Е. Н., Гедрович A. B., Шишков A. B.. Айсберговая модель структуры адсорбционных слоев глобулярных белков на границе фаз вода-воздух. Исследование методом тритиевой планиграфии./Коллоидный журнал, 2004, том 66, №2, с. 166-169/.
21. Потешнова М.В.,. Задымова Н.М. Микроэмульгирование толуола в водных растворах неионогенного ПАВ твин-80 при разных температурах.
22. Иванов В.Б., Оелихов В.В..Магнитные эффекты фотохимически индуцированных реакций в дисперсиях ароматических кетонов в полиэлектролитных комплексах полиакриловой кислоты и катионных поверхностно-активных веществ. /Коллоидный журнал, 1997, том 59, №3, с. 321-323/.
23. Молчанов В.С., Шашкина Ю.А., Филипова О.Е., Хохлов А.Р.. Вязкоупругие свойства водных растворов анионного поверхностно активного вещества олеата калия.Кол.жур.2005,№5, Стр.668-671.
24. Якунинская А.Е., Зорин И.М., Билибин А.Ю., Shi-YowLin, Loglio G., Miller R., Носков Б.А.. Динамические свойства адсорбционных пленок сополимера N-изопропилакриламида и 2-акриламид-2-метил-1-пропансульфоната натрия. Кол. жур. 2007, №4, Стр. 567-573.
25. Куни Ф.М., Щекин А.К., Русанов А.И., Гринин А.П.. Концентрации мономеров и цилиндрических мицелл выше второй ККМ. Кол. жур. 2004, №2, Стр. 204-215.
26. Букреева Т.В., Арсланов В.В., ГагинаИ.А. Пленки Ленгмюра - Блоджетт из солей жирных кислот двух- и трехваленттых металлов: стеараты Y, Ba, Cu Кол. жур. 2003, №2, Стр. 156-162.
27. Харитонова Т.В., Руднев А.В., Иванова Н.И.. Капиллярный зонный электрофорез как метод количественного определения катионного и неионогенного ПАВ в водных растворах их смесей. Кол. жур. 2003, №2, Стр. 270-273.
28. Жуховицкий Д.И.. Поверхностное натяжение границы раздела пар-жидкость с конечной кривизной . Кол. жур. 2003, №4, Стр. 480-494.
29. Куни Ф.М., Щёкин А.К., Гринин А.П., Русанов А.И.. Термодинамические характеристики мицеллообразования в капельной квазикапельной моделях молекулярных агрегатов экспериментальных данных о равновесном распределении мицелл. Кол. жур. 2003, №4. Стр. 500-509.
30. Досева В., Ясина Л.Л., Алиев И.И., Вассерман А.М., Барановский В.Ю.. Молекулярная динамика и организация мицеллярных комплексов полиакриловой кислоты с ПАВ на основе полиэтиленгликоля. Кол .жур. 2003, №5, Стр. 614-618.
31. Буланов Н.В., Скрипов В.П.. Поверхностное натяжение жидкости в условиях быстрого обновления поверхности при испарении. Кол .жур. 2003, №5, Стр. 581-588.
32. Дергач С.Р, Левачев С.М., Кукушкина А.Н., Новоселова Н.В.. Неньютоновское поведение концентрированных эмульсий, стабилизированных глобулярным белком в присутствии неионного ПАВ. Кол. жур. 2006, №6, Стр. 769-776.
33. Косачева Э.М., Кудрявцев Д.Б., Бакеева Р.Ф., Куклин А.И., Исламов А.Х.. Кудрявцева Л.М., Сопин В.Ф.,. Коновалов А.И. Агрегация в водных системах на основе разветвленного полиэтиленимина и катионных ПАВ. Кол. жур. 2006, №6, Стр. 784-791.
34. Потешнова М.В., Задымова Н.М.. Прямые мицеллы и микроэмульсии в трехкомпонентной системе вода- толуол- Твин-80. Кол. жур. 2006, №2, Стр. 226-236.
35. Соболева О.А., Бадун Г.А., Сумм Б.Д.. Коллоидно - химические свойства бинарных смесей неионогенного ПАВ с мономерным и димерным (джемини) катионными ПАВ. Кол. жур. 2006, №2, Стр. 255-263.
36. Охонская Ю.Н., Савинцева С.А., Секисова И.М.. Солюбилизация бензола и его гомологов водными растворами оксиэтилированного ПАВ. Кол. жур. 1998, №4, Стр. 545-548.
37. Топчиева И.Н., Карезин К.И.. Молекулярная самосборка в системах неионное ПАВ – циклодекстрин. Кол. жур. 1999, №4. Стр 552-557.
38. Аширов Р.Р., Сапрыкова З.А.. Состояние парамагнитного зонда в растворах, содержащих смешанные мицеллы анионного и неионного ПАВ. По данным ядерной магнитной реласации. Кол. жур. 1999, №4, Стр. 467-472.
39. Русанов А.И., Щёкин А.К.. Трехмерный аспект поверхностного и линейного натяжений. Кол. жур. 1999. №4, Стр. 437-448.
40. Харитонова П.В., Иванова Н.И., Сумм Б.Д.. Адсорбция и мицеллообразование в растворах смесей дромид додецилпиридиния - неионогеннное ПАВ. Кол. Жур. 2002, №2, Стр 249- 256.
41. Харитонова Т.В., Иванова Н.И., Сумм Б.Д.. Межмолекулярные взаймодействия в бинарных смесях катионного и неионогенного ПАВ. Кол. жур. 2002, №5, Стр. 685-696.
42. Захарова Ю.А., Отдельнова М.В., Алиев И.И., Вассерман А.М., Касайкин В.А.. Влияние фазовых переходов в растворах комплексов ионогенных ПАВ с противоположно заряженными полиэлектролитами на молекулярую подвижность ионов ПАВ во внутрикомплексных мицеллах. Кол. жур., 2002 . №2, Стр.170-175.
43. Антоненко И.В., Глухорева И.А.,. Плетнев М.Ю. Влияние ПАВ-диспергаторов на размер частиц кальциевого мыла, образующихся в жесткой воде. Кол. жур. 2002, №5, Стр. 581-584.
44. Макарович Н.А., Дихтиевская Л.В.. Межмолекулярные взаймодействия при адсорбции и мицеллообразовании в растворах ионных ПАВ. 1.Кинетика адсорбции ионных ПАВ. Кол. жур. 1999, №3. Стр. 350-356.
45. Макарович Н.А., Дихтиевская Л.В.. Релаксационная спектрометрия поверхностного слоя мицеллярных растворов ПАВ . Кол. жур. 1999, №3, Стр. 350-356.
46. Абдулин И.Г, Кочурова Н.Н, Русанов А.И. Исследование поверхностного натяжения водных растворов бромида додецилпиридиния. Кол. жур. 1997, №6, Стр. 725-728.
47. Айдарова С.Б. Межфазные слои поликомплексов синтетических полимеров на границе раздела вода-воздух.//Автореф.дис.докт. хим.наук.-Москва, 1992.-39 с.
48. Кучер Р.В., Сердюк А.И. Львов В.Г. Влияние добавок ПАВ на физико-химические свойства растворов полимеров, эффективно снижающих гидродинамическое сопротивление воды.//Тезисы докладов V Всесоюз.конф. «ПАВ и сырье для них»:Шебекино, 1979.-С.33.
49. Goddard E.D., Hannan R.B. Cationic polymer/anionic surfactant interaction.//J.Colloid Interface Sci.-1976.-Vol.55, №1-P.73-77.
50. Годдард Э.Д., Ханнан Р.Б. Комплексы анионных поверхностно-активных веществ с заряженными и незаряженными эфирами целлюлозы./Мицеллобразование, солюбилизация и микроэмульсии.-М.:Мир, 1980.-C.515-525.
51. Афиногенов Т.Е., Панарин Е.Ф. Антимикробные полимеры -СПб.: Гиппократ, 1993.-208 с.
52. Панарин Е.Ф., Афиногенов Г.Е. Макромолекулярные антимикробные вещества и лекарственные препараты // Журн. всесоюз. хим. о-ва.-1985.-Т.7, №4.-С.378-386
53. Воинцева И.И., Гембицкий П.А. Полигексаметиленгуанидин как средство от борьбы с инфекцией, биокорозией и биообрастаниями // Сб. ст. 5 Всерос. конф. «Структура и динам. молекул. систем».-М., 1998.-С.92-95
2. Мищук Н.А. Диэлектрическая проницаемость флокулированной эмульсии. І.высокочастотный режим. / Коллоидный журнал, 1197, том 59, №2, с. 204-208/.
3. Диканский Ю.И, Беджанян М.А, Киселев В.В. Электрические свойства эмульсий с магнитной жидкостью в качестве дисперсионной среды. / Коллоидный журнал, 2002, том 64, №1, с. 34-38/.
4. Вилкова Н.Г, Кругляков П.М. Поведение эмульсии в центробежном поле: кинетика роста избыточного давления и разрушения эмульсии./ Коллоидный журнал, 2001, том 63, №6, с. 742-746/.
5. Чекмаров А.М, Синегрибова О.А, Кушинерев А.В, Букарь Н.В, В.Ким, Е.И. Чибрикина. Микроэмульгирование в системе вода/ди-2-этилгексилфосфат натрия/толуол в присутствии нитрата лантана. / Коллоидный журнал, 1997, том 59, №3, с. 399-402/.
6. Юнусов А. А., Хафизов Н. Н.. Влияние анионных поверхностно-активных веществ на электрическую проводимость обратной эмульсии в диэлектрическом гидрофобном капилляре. / Коллоидный журнал, 2007, том 69, №4, с. 563-566/.
7. Карцев В. Н., Штыков С. Н., Штыкова Л. С.. Прецизионная дилатометрия микроэмульсии с анионными пав. / Коллоидный журнал, 2005, том 67, №4, с. 479-484/.
8. Натяганов В. Л., Орешина И. В.. Электрогидродинамика монодисперсных эмульсий. 2. электрофоретическое движение сферических капель эмульсии. / Коллоидный журнал, 2000, том 62, №1, с. 97-100/.
9. Masalova I., Малкин А. Я.. Новый механизм старения высококонцентрированных эмульсий - корреляция между кристаллизацией и пластичностью. / Коллоидный журнал, 2007, том 69, №2, с. 220-225/.
10. Королева М. Ю., Юртов Е. В.. Влияние ионной силы дисперсной фазы на оствальдово coзрeвaниe в обратных эмульсиях. / Коллоидный журнал, 2003, том 65, №1, с. 47-50/.
11. Измайлова В. Н., Деркач С. Р., Левачев С. М., Тараеевич Б. Н. , Зотова К. В. , Поддубная О.. Влияние додецилсульфата натрия на свойства межфазных адсорбционных слоев желатны и стабилизированных ею эмульсионных пленок.
12. Королева М. Ю., Юртов Е. В.. Перенос воды каплями нанодисперсии в обратной эмульсии. / Коллоидный журнал, 2003, том 65, №1, с. 41-46/.
13. Деркач С. Р., Левачев С. М., Кукушкина А. Н,, Новоселова Н. В., Хардов А. Е., Матвеенко В. Н.. Вязкоупругость концентрированных эмульсий, стабилизированных бычьим сывороточным альбумином в присутствии неионного ПАВ. / Коллоидный журнал, 2007, том 69, №2, с. 170-177/.
14. Masalova I., Малкин А. Я.. Высококонцентрированные эмульсии. Особенности реологических свойств и течения-роль концентрации и размера капель / Коллоидный журнал, 2007, том 69, №2, с. 206-219/.
15. Кеиигсберг Т. П., Арико Н. Г., Агабеков В, Е.. Адсорбция на мономолекулярных слоях поливинилстеарата. / Коллоидный журнал, 1997, том 71, №2, с. 324-328/.
16. Соболева О. А., Богданова Ю. Г., Сумм Б. Д.. Особенности капиллярного поднятия водных растворов бинарной смеси ПАВ. /Коллоидный журнал, 2000, том 62, №5, с. 683-687/.
17. Булавин Л.А., Гарамус В.М., Кармазина Т.В., Авдеев М.В..Строение мицеллярных агрегатов неионных поверхностно-активных веществ в водно-солевых растворах по данным малоуглового рассеяния нейтронов. /Коллоидный журнал, 1997, том 59, №1, с. 18-23/.
18. Калинина М. А., Арсланов В. В., Царькова Л. А., Должикова В. Д., Рахнянская A. A.. Монослои и пленки ленгмюра-блоджетт алкилзамещенных тетраазакраунов, содержащие ионы и наночастицы металлов. /Коллоидный журнал, 2001, том 63, №3, с. 344-349/.
19. Бабак В. Г., Вихорева Г. А., Лукина И. Г.,. Кузнецова Л. В. Механизм стерической стабилизации пен и пенных пленок адсорбционными слоями ПАВ-полиэлектролитных комплексов. /Коллоидный журнал, 1997, том 59, №2, с. 149-153/.
20. Богачева Е. Н., Гедрович A. B., Шишков A. B.. Айсберговая модель структуры адсорбционных слоев глобулярных белков на границе фаз вода-воздух. Исследование методом тритиевой планиграфии./Коллоидный журнал, 2004, том 66, №2, с. 166-169/.
21. Потешнова М.В.,. Задымова Н.М. Микроэмульгирование толуола в водных растворах неионогенного ПАВ твин-80 при разных температурах.
22. Иванов В.Б., Оелихов В.В..Магнитные эффекты фотохимически индуцированных реакций в дисперсиях ароматических кетонов в полиэлектролитных комплексах полиакриловой кислоты и катионных поверхностно-активных веществ. /Коллоидный журнал, 1997, том 59, №3, с. 321-323/.
23. Молчанов В.С., Шашкина Ю.А., Филипова О.Е., Хохлов А.Р.. Вязкоупругие свойства водных растворов анионного поверхностно активного вещества олеата калия.Кол.жур.2005,№5, Стр.668-671.
24. Якунинская А.Е., Зорин И.М., Билибин А.Ю., Shi-YowLin, Loglio G., Miller R., Носков Б.А.. Динамические свойства адсорбционных пленок сополимера N-изопропилакриламида и 2-акриламид-2-метил-1-пропансульфоната натрия. Кол. жур. 2007, №4, Стр. 567-573.
25. Куни Ф.М., Щекин А.К., Русанов А.И., Гринин А.П.. Концентрации мономеров и цилиндрических мицелл выше второй ККМ. Кол. жур. 2004, №2, Стр. 204-215.
26. Букреева Т.В., Арсланов В.В., ГагинаИ.А. Пленки Ленгмюра - Блоджетт из солей жирных кислот двух- и трехваленттых металлов: стеараты Y, Ba, Cu Кол. жур. 2003, №2, Стр. 156-162.
27. Харитонова Т.В., Руднев А.В., Иванова Н.И.. Капиллярный зонный электрофорез как метод количественного определения катионного и неионогенного ПАВ в водных растворах их смесей. Кол. жур. 2003, №2, Стр. 270-273.
28. Жуховицкий Д.И.. Поверхностное натяжение границы раздела пар-жидкость с конечной кривизной . Кол. жур. 2003, №4, Стр. 480-494.
29. Куни Ф.М., Щёкин А.К., Гринин А.П., Русанов А.И.. Термодинамические характеристики мицеллообразования в капельной квазикапельной моделях молекулярных агрегатов экспериментальных данных о равновесном распределении мицелл. Кол. жур. 2003, №4. Стр. 500-509.
30. Досева В., Ясина Л.Л., Алиев И.И., Вассерман А.М., Барановский В.Ю.. Молекулярная динамика и организация мицеллярных комплексов полиакриловой кислоты с ПАВ на основе полиэтиленгликоля. Кол .жур. 2003, №5, Стр. 614-618.
31. Буланов Н.В., Скрипов В.П.. Поверхностное натяжение жидкости в условиях быстрого обновления поверхности при испарении. Кол .жур. 2003, №5, Стр. 581-588.
32. Дергач С.Р, Левачев С.М., Кукушкина А.Н., Новоселова Н.В.. Неньютоновское поведение концентрированных эмульсий, стабилизированных глобулярным белком в присутствии неионного ПАВ. Кол. жур. 2006, №6, Стр. 769-776.
33. Косачева Э.М., Кудрявцев Д.Б., Бакеева Р.Ф., Куклин А.И., Исламов А.Х.. Кудрявцева Л.М., Сопин В.Ф.,. Коновалов А.И. Агрегация в водных системах на основе разветвленного полиэтиленимина и катионных ПАВ. Кол. жур. 2006, №6, Стр. 784-791.
34. Потешнова М.В., Задымова Н.М.. Прямые мицеллы и микроэмульсии в трехкомпонентной системе вода- толуол- Твин-80. Кол. жур. 2006, №2, Стр. 226-236.
35. Соболева О.А., Бадун Г.А., Сумм Б.Д.. Коллоидно - химические свойства бинарных смесей неионогенного ПАВ с мономерным и димерным (джемини) катионными ПАВ. Кол. жур. 2006, №2, Стр. 255-263.
36. Охонская Ю.Н., Савинцева С.А., Секисова И.М.. Солюбилизация бензола и его гомологов водными растворами оксиэтилированного ПАВ. Кол. жур. 1998, №4, Стр. 545-548.
37. Топчиева И.Н., Карезин К.И.. Молекулярная самосборка в системах неионное ПАВ – циклодекстрин. Кол. жур. 1999, №4. Стр 552-557.
38. Аширов Р.Р., Сапрыкова З.А.. Состояние парамагнитного зонда в растворах, содержащих смешанные мицеллы анионного и неионного ПАВ. По данным ядерной магнитной реласации. Кол. жур. 1999, №4, Стр. 467-472.
39. Русанов А.И., Щёкин А.К.. Трехмерный аспект поверхностного и линейного натяжений. Кол. жур. 1999. №4, Стр. 437-448.
40. Харитонова П.В., Иванова Н.И., Сумм Б.Д.. Адсорбция и мицеллообразование в растворах смесей дромид додецилпиридиния - неионогеннное ПАВ. Кол. Жур. 2002, №2, Стр 249- 256.
41. Харитонова Т.В., Иванова Н.И., Сумм Б.Д.. Межмолекулярные взаймодействия в бинарных смесях катионного и неионогенного ПАВ. Кол. жур. 2002, №5, Стр. 685-696.
42. Захарова Ю.А., Отдельнова М.В., Алиев И.И., Вассерман А.М., Касайкин В.А.. Влияние фазовых переходов в растворах комплексов ионогенных ПАВ с противоположно заряженными полиэлектролитами на молекулярую подвижность ионов ПАВ во внутрикомплексных мицеллах. Кол. жур., 2002 . №2, Стр.170-175.
43. Антоненко И.В., Глухорева И.А.,. Плетнев М.Ю. Влияние ПАВ-диспергаторов на размер частиц кальциевого мыла, образующихся в жесткой воде. Кол. жур. 2002, №5, Стр. 581-584.
44. Макарович Н.А., Дихтиевская Л.В.. Межмолекулярные взаймодействия при адсорбции и мицеллообразовании в растворах ионных ПАВ. 1.Кинетика адсорбции ионных ПАВ. Кол. жур. 1999, №3. Стр. 350-356.
45. Макарович Н.А., Дихтиевская Л.В.. Релаксационная спектрометрия поверхностного слоя мицеллярных растворов ПАВ . Кол. жур. 1999, №3, Стр. 350-356.
46. Абдулин И.Г, Кочурова Н.Н, Русанов А.И. Исследование поверхностного натяжения водных растворов бромида додецилпиридиния. Кол. жур. 1997, №6, Стр. 725-728.
47. Айдарова С.Б. Межфазные слои поликомплексов синтетических полимеров на границе раздела вода-воздух.//Автореф.дис.докт. хим.наук.-Москва, 1992.-39 с.
48. Кучер Р.В., Сердюк А.И. Львов В.Г. Влияние добавок ПАВ на физико-химические свойства растворов полимеров, эффективно снижающих гидродинамическое сопротивление воды.//Тезисы докладов V Всесоюз.конф. «ПАВ и сырье для них»:Шебекино, 1979.-С.33.
49. Goddard E.D., Hannan R.B. Cationic polymer/anionic surfactant interaction.//J.Colloid Interface Sci.-1976.-Vol.55, №1-P.73-77.
50. Годдард Э.Д., Ханнан Р.Б. Комплексы анионных поверхностно-активных веществ с заряженными и незаряженными эфирами целлюлозы./Мицеллобразование, солюбилизация и микроэмульсии.-М.:Мир, 1980.-C.515-525.
51. Афиногенов Т.Е., Панарин Е.Ф. Антимикробные полимеры -СПб.: Гиппократ, 1993.-208 с.
52. Панарин Е.Ф., Афиногенов Г.Е. Макромолекулярные антимикробные вещества и лекарственные препараты // Журн. всесоюз. хим. о-ва.-1985.-Т.7, №4.-С.378-386
53. Воинцева И.И., Гембицкий П.А. Полигексаметиленгуанидин как средство от борьбы с инфекцией, биокорозией и биообрастаниями // Сб. ст. 5 Всерос. конф. «Структура и динам. молекул. систем».-М., 1998.-С.92-95
ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫНЫҢ БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ МИНИСТРЛІГІ
ӘЛ-ФАРАБИ АТЫНДАҒЫ ҚАЗАҚ ҰЛТТЫҚ УНИВЕРСИТЕТІ
Химия факультеті
катализ, коллоидтық химия және мұнай химиясы кафедрасы
Бітіру жұмысы
бактерицидік қасиеті бар жаңа беттік активті заттар
Орындаған
4 курс студенті ___________________________ Қамат Ләззат
Ғылыми жетекшісі ___________________________ C.Ш.Құмарғалиева
Нормоконтролер ____________________________ Оспанова Ж.Б.
Қорғауға жіберілді
Кафедра меңгерушісі ____________________________ К.Б.Мұсабеков
Алматы, 2009
МАЗМҰНЫ
КІРІСПЕ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..3
... ... ... ... ... ... ... ... .. ...
1 ӘДЕБИ 4
ШОЛУ ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ... .
1.1 Беттік активті зат – полимер композицияларының әртүрлі
шекарадағы 4
қасиеттері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ..
2 тәжірибелік 22
бөлім ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ...
2.1 Зерттеу 22
нысандары ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ...
2.2 Зерттеу 22
әдістері ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ... ...
2.2.1 Жетілдірілген Вильгельми тәсілі бойынша беттік керілуді өлшеу
әдістемесі мен 22
құралдары ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ...
2.2.2 Көбіктердің тұрақтылығын 23
зерттеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
3 нәтижелер және оларды 25
талқылау ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ...
ҚОРЫТЫНДЫ ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ..45
... ... ... ... ... ... ... .
ПАЙДАЛАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР 46
ТІЗІМІ ... ... ... ... ... ... ... ... ..
ҚОСЫМША ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..51
... ... ... ... ... ... ... ...
Кіріспе
Технологиялық процестердің қарқындылығын арттыру қазіргі химия
ғылымының басты мәселелеріне жатады. Осы мәселені шешуде БАЗ – полимер
комплекстеріне негізделген композициялық БАЗ – дардың қолдануы маңызды орын
алады. Олар дисперстік жүйелердің қатысуымен жүретін коллоидтық – химиялық
процестерді реттеу үшін: тиімді флоккулянтар, құрылым түзгіштер,
эмульсиялар мен көбіктердің тұрақтандырғыштары ретінде экологиялық
мәселелерді шешуде, медицинада, биотехнологияда және т.б. кеңінен
қолданылады.
Композициялық БАЗ-дарды халық шаруашылығының көптеген саласында қолдану
үшін олардың әртүрлі фазааралық шекарадағы қасиеттерін зерттеу қажет. БАЗ -
полимер ассоциаттарының әрекеттесу заңдылықтары шетел және отандық
ғалымдардың еңбектерінде орнатылып, мұндай ассоциаттарды не комплекстерді
БАЗ-дардың жаңа тобына жатқызуға болатыны көрсетілді. Қазақстандағы
санитариялық – эпидемиологиялық жағдайды ескере отырып, осындай
бактерицидтік, фунгицидтік, вирулицидтік қасиеттері бар жаңа беттік-
активті заттарды өндіру бір жағынан теориялық қызығушылық туғызса, екінші
жағынан практикалық маңызды. Осыған байланысты, жұмыста бактерицидтік
компонент (метацид, цетипиридиний бромид) және жуғыш құралдарда кеңінен
қолданылатын натрий додецилсульфаты мен полиэтиленгликольден тұратын
композициялар құрастырылып, олардың беттік керілулері өлшенді.
Жұмыстың мақсаты метацид – натрий додецилсульфаты және
цетилпиридинбромиді – полиэтиленгликоль композийиялардының беттік керілуін
анықтау.
Тәжірибе істеу барысында жеке метацид пен цетилпиридинбромидінің беттік
керілуіне қарағанда метацид – натрийдодецилсульфаты, цетилпиридинбромиді –
полиэтиленгликоль композициялары беттік керілуді едәуір азайтатыны, яғни
олардың бетік активтіліктері жоғары екені көрсетілді.
Алынған композицияларды бактерицидтік көбіктердің, майлардың және
дезинфекциялағыш жуғыш заттардың құрамына енгізуге болады.
1 ӘДЕБИ ШОЛУ
1.1 Беттік-активті зат – полимер композицияларының әртүрлі шекарадағы
қасиеттері
[1] жұмыста магнитті сезімтал эмульсиялардың құрылымдық өзгерістері
және оларға негізделген магниттік және оптикалық қасиеттері зерттелген.
Мұндай эмульсиялар магниттік сұйықтық негізінен синтезделген.
Микротамшылардың деформацияларына және фазалардың айналу эффектісіне(
магнитті емес ортада магнитті тамшы дисперсиясынан магнитті сұйықтықтағы
магнитті емес дисперсиясына ауысу) байланысты эмульсияның магниттік өзгеру
ерекшелігі айқындалған. Жылжымалы ағыс және магнитті өріс бірге әсер
еткенде магнитті эмульсияда пайда болатын оптикалық эффектілер зерттелген.
Оптикалық – активті композициялық ортаны магниті сұйықтығы негізінде құру
туралы қортынды жасалынды.
Флокуляцияға ұшырайтын майдағы сутипті геторегенді жүйенің
диэлектрлік өтімділігінің теориялық зерттеуі жүргізілген [2]. Диэлектірлік
өтімділіктің флокулалар формасына және эмульсияның қабатталу сипатына
тәуелділігі талдаудан өтті.
Магниттік сұйықтықта дисперсияланған глицериннің микротамшыларын
құрайтын магнитке сезімтал эмульсиялардың зерттеу нәтижелері [3] жұмыста
келтірілген. магниттік өрістің әсерінде байқалатын эмульсиядағы жарық
шашырату мен диэлектрлік өткізгіштің анизотропиясы микротамшылардың
тізбекті құрылымдарға бірігуіне байланысты деп түсіндіріледі.
Кондуктометрлік әдіспен ортадан тебу өрісінің дисперсті ортаның
үлесінің төмендеуіне (эмульсия еселігінің өсуі), ондағы қысымның
төмендеуіне және капиллярлы қысымның өсуіне, сонымен қатар эмульсияның
бұзылуына әсері зерттелген [4].
[5] жұмыста алифатты спирттің және температураның ди-2-этилгексилфосфор
қышқылының тұзының толуолды ерітіндісінде судың микроэмульсиялауына әсері
қарастырылған. Вискозиметрия және фотон – корреляциялық спектроскопия
әдістерімен жүйе құрамының эмульсиялық тамшылардың өлшеміне әсері
көрсетілген. Зерттелген жүйенің құрамына байланысты электрөткізгіштігінің
өзгерісінің себептері талқыланған.
Диэлектрлік гидрофобты түтікшеде ламинарлы режимде қозғалатын кері
мұнай сулы эмульсиясының ауыспалы электр өрісінің жиілігі 50Гц кернеулігі 4
пен 10кВсм аралығындағы электр өткізгіштігіне анионды БАЗ-дың әсері
эксперименталды зерттелген. Электрөткізгіштіктің эмульсияның сулы фазасының
концентрациясына, электр өрісінің кернеулігіне және дисперсті фазадағы БАЗ-
дың концентрациясына тәуелділігі анықталған [6].
Сун-октаннатрийдың додецилсулфатын-пентанол құрамды
микроэмульсияның 15 және 250С- де және сумай салмақ қатынасын 0,05 - тен
4 – ке дейін аралықта жоғары дәлдікпен ρ тығыздық, изотермиялық сығылу βт
және көлемдік ұлғаюдың термиялық коэффициенті α өлшенді. Микроэмульсияның
ішкі қысымы дилатометрлік өлшеулер нәтижесі бойынша есептелуге болатыны
көрсетілді. Микроэмульсияның ішкі қысымның ∆Рi ∆Ti температуралық
коэффицентімен концентрациялық инверсия құбылысы анықталған. Бұл
коэффицентінің анализі микроэмульсияның құрылымды күйінің үш облысын және
ассоциацияланған микроэмульсияларда үздіксіз құрылымды ауысу болатынын
көрсетті [7].
[8] еңбекте жұқа ҚЭҚ- бар зарядталған сфералық тамшылар біртекті
монодисперсті эмульсиясының жазық параллельді қабаты қарастырылады. Барлық
тамшылардың а радиусы бірдей, сфералықтан тамшы формасының ауытқуын
ескерілмейді. Тамшының іші мен сыртындағы сұйықтықтар тұтқыр электр
өткізгіш сығылмайтын орта құрады. Рейнольдс саны Re 1, сондықтан
сұйықтықтың қозғалысын зерттеу үшін Стокс жуықтауындағы гидродинамика
теңдеуі қолданылады. Сыртқы тұрақты электрлік өріс Е0 = Е0К эмульсия
қабатына перпендикулярлы бағытталған. Тамшының көлемдік концентрациясы
С0,2. Процестің анализі негізінде функциясымен жалпыланған аппарат
көмегімен және мүмкін болатын конфигурацияны ансамбль бойынша орташалағанда
эмульсияның электрофоретикалық қозғалысының жылдамдығы үшін және оның
тиімді өткізгіштігі үшін өрнек алынған.
Қайта суытылған нитраттардың сулы – тұзды ерітіндісін құрайтын
дисперсті фаза концентрациясын және олардың құрамын өзгерткенде майдағы
су типті жоғары концентрлі эмульсияның уақыт бойынша (қартаю) қасиетінің
өзгеруі зерттелген [9]. Қартаю барысында жүйе қатаңдығы өседі - серпімділік
модулі және аққыштық шегі өседі, ағу қисығы тұтқырлықтың үлкен мәні жағына
жылжиды. Қартаю кезінде эмульсия қасиетінің өзгерісі аққыштық шегінің
өсуіне әкелетін дисперсті фаза тамшысының кристалдануына негізделгені
көрсетілді. Кристалдану дәрежесі мен құрылым беріктігінің өлшемі ретінде
аққыштық шегінің салыстырмалы өсуінің арасында түзу корреляция бар екені
қарастырылған жұмыстың негізгі нәтижесі эмульсиядан суспензияға айналуына
әсер ететін аққыштық шегінің өсуі мен кристалдық дәрежесі арасында сомдық
байланыс бар екендігін көрсету.
Ішкі фазадағы электролиттердің мөлшері аз кері эмульсиялар Оствальдты
жетілдіруге қатысты тұрақсыз болып келеді. Шекті фаза тамшысының бетіне
әсер ететін жалпы қысымның негізгі құраушылары қарастырылған. Дисперсті
фаза тамшысының диаметрінің тепе-теңдік мәні [10] жұмыста есептелген. Тамшы
өлшемінде және ондағы электролит концентрациясына осмос қысымы мен Лаплас
қысымының айырымының тәуелділігі алынған. Электролиттің төмен
концентрациясында эмульсиядағы тамшының критикалық саны төмендейді. Егер
концентрация критикалықтан жоғары болса, онда су аз тамшыдан үлкен тамшыға
ауысу (диффундирленеді) кезіндегі полидисперсті эмульсияның ішкі фазасының
тамшысында NaCI –дың концентрациясының өзгерісі есептелген. Коалесценция
мен седиментацияға эмульсияның тұрақтылығы бойынша алынған эксперименталды
мәндер есептелген мәндермен корреляциялайды.
[11] авторлар сулы ерітінді - декан шекарасында натрийдің
додецилсульфатымен желатинаның фазаралық адсорбциялық қабаты (ФАҚ) мен оның
комплекстерінің реологиялық (стационарлы ағу кернеуі тұрақты ) қасиеттері
өлшенген. Әр түрлі құрамды фазаралық адсорбциялық қабат және ФАҚ қалыңдығы
қатысында фазаралық керілу анықталған. Желатин комплекстерімен және
натрийдің додецилсульфатымен тұрақтанған эмульсиялық қабықшаның тұрақтылығы
мен тұтқырлығы өлшенген. Тұрақты эмульсиялық қабықшалар 7,7.10-5-тен 9,5.10-
3 гНДСгжел. белгілі құрамды натрийдің додецилсульфатының (НДС) желатин
комплекстерімен тұрақтануы кезінде түзілетіні көрсетілген. Түзілген
фазаралық адсорбциялық қабаттың комплекстері желатин макромолекуласынан
түзілген комплекстерге қарағанда қалыңдығы аз және беріктігі жоғары.
Үш фазалы жүйеде кері эмульсияның сыртқы су фазасымен байланысуы және
Оствальдты жетілдіру өтуі кезінде эмульсияда органикалық дисперсті орта
арқылы су тасымалдау механизімі қарастырылған [12]. Электронды микроскопия
әдісімен кері эмульсияның органикалық фазасы арқылы судың диффузиясы
кезінде нанодисперсия тамшыларының түзілуі жүреді. Эмульсияда Оствальдты
жетілдіру өту кезінде су диффузиясының эксперименттік коэффиценті
молекулярлы диффузияның есептелген коэффицентінен 40 есе аз болады. БАЗ
мицелласында солюбилизацияланған С родаминнің және эмульсияда фазаралық
керілуді төмендететін және нанодисперсия тамшыларының түзілуіне әсер ететін
этил спирті – со-БАЗ диффузияларының эксперименталды коэффиценттері
анықталған. Родамин С және этанолдың диффузиясының коэффиценттерінің
есептелген эксперименталды мәндері есептелген мәннен үш реттілікке аз.
Органикалық фаза арқылы диффузияланатын родамин С және судың молекуласының
қатынасы 1:10000 болған. Эмульсияның органикалық дисперсті ортасына суды
тасымалдаудың негізгі үлесін нанодисперсия тамшылары атқарады. Су мен қатар
жеке БАЗ молекулаларымен де тасымалдануы мүмкін, бірақ бұл механизм негізгі
емес.
Жылжымалы тербеліс жиілігінің кең диапазонында динамикалық әдіспен
ионды емес БАЗ – моноолеаттың полиоксиэтилен (20) сорбент және альбуминның
қан сарысуы қоспасымен тұрақтандырылған жоғары концентрлі эмульсияның
(толуолсу) тұтқыр серпімділік қасиеті зерттелген. БАЗ мөлшерінің
салыстырмалы жоғарылауы жүйенің серпімділігінің азаюына және релаксация
уақытының төмендеуіне әкелетіні анықталды. Зерттелетін жүйелердің
динамикалық және тұрақты реологиялық қасиеттері арасында тура сәйкестік бар
екендігі анықталды. Эмульсияның тұтқыр серпімділігі фаза аралық қабатта
жоғары молекулалық қабаттың қатысуына негізделген [13]. Дисперстік фазаның
96% - да болатын “майдағы су„ типті жоғары концентрлі эмульсиялардың
реологиялық қасиеттерін толық зерттеу нәтижелері келтірілген[14]. Сулы фаза
аса қаныққан нитрат ерітіндісіне сәйкес су концентрациясы 20%-дан аспайды.
Дисперстелген тамшылардың формасы көп қырлы және өлшемі бойынша кең
таралған. Жоғары концентрлі эмульсиялар реопексті орта қасиетін көрсетеді.
Тұрақты ағу режимінде олар өзін тұтқыр пластикалық материалдар секілді
ұстайды. Жоғары концентрлі эмульсиялар үшін сығылған тамшы формасына
негізделген серпімділік байқалуы тән. Жиіліктің кең диапазонында
серпімділік моделі тұрақты, бұл мұндай эмульсиялар аз деформацияда қаттыға
ұқсас қасиет көрсетеді. Серпімділіктің динамикалық модулі жоғары
эластикалық модулмен сәйкес келеді. Жылжымалы деформацияда қалыпты кернеу
пайда болады. Жылжудың төмен жылдамдықты обылысында қалыпты кернеу жылжу
жылдамдығына тәуелді емес, сондықтан Вайссенберг эффектісінен пайда болатын
қалыпты кернеумен ортақ ештеңе жоқ деп айтуға болады. Бұл қалыпта кернеу
Рейнольдс дилантациясымен (“серпімді дилантация„) түсіндіруге болады.
Жылжудың кейбір критикалық жылдамдығына жеткенде қалыпты кернеу тез
төмендейді, тек жылжудың жоғары жылдамдықты облысында тек аздап өсуі
байқалады. Ағу қисығы формасының байқалған аномалиясы және қалыпты кернеу
қасиетінің жылжу жылдамдығына тәуелді ерекшелігі эмульсияның 2 сатылы ағу
механизімімен түсіндірілген. Тікелей байқалған оптикалық зерттеулер
жылжудың жылдамдығы төмен кезде эмульсия ауысу механизімі бойынша үлкен
тамшылардан ұсақ тамшыларға айналады, яғни жылжудың жоғары жылдамдығында
тамшы формасының тез бұзылуы жүреді.Бір ағу механизімнен басқаға ауысу
капиллярлы сенның критикалық мәнімен сипатталады. Серпімділік модулінің
концентрациялық серпімділігі принсен - киша моделі шеңберінде сипатталады,
бірақ, бұл модель серпімділік модулінің тамшы өлшемінің тәуелділігін
сипаттау үшін пайдалы емес. Көптеген эксперименттер ағу модулі мен шегі
тамшы өлшемінің квадратына кері пропорционалды екенін көрсетті. Ал принсен
– киша моделі олардың өлшемінің кері шамасына сызықты тәуелділігін
көрсетеді. Өлшемдік түсінік негізінде жоғары концентрлі эмульсияның
реологиялық қасиетіне негізгі құрылымдық параметрлердің әсерін дұрыс
сипаттайтын жаңа модель ұсынылған. Серпімділікті және ағу шегін өлшеу
нәтижелері негізінде осындай эмульсия бөлу шекарасы көрсетілген.
Әр түрлі субфазалар (дистилденген су, CdCI2, CdI2, I2 ерітінділері)
бетінде гидроксилді топтың орынбасу дәрежесі 62,0 және 84,9% болатын
поливинилстеараттың мономолекулалық қабаттың молекула –
кинетикалық қасиеттері зерттелген.Субфаза компоненттері полимер
молекуласында адсорбцияланатыны көрсетілген, мұнда адсорбция механизімі
субфаза құрамы сияқты гидроксилді топтың орынбасу дәрежесімен де
анықталынады. I2 қолданылған жағдайда химиялық адсорбция болады, осы кезде
оның 3:1 құрамды БАЗ-тың полимерлі буынымен (62%) комплексі түзілетіні
көрсетілген; CdCI2-ге физикалық адсорбция тән, ал CdI2-физикалық және
химиялық адсорбцияның араласқан варианты тән. Ленгмюр-Блоджет мультиқабатты
құрылымның түзілу мүмкіндігі көрсетілген [15].
Triton X-100 және цетилтриметиламмоний бромиді (СТМА) БАЗ қоспасының
сулы ерітінді құрамының – капиллярдан көтерілу және шыныға жұғу әсері
зерттелген [16]. Шыныны БАЗ қоспасының ерітіндісімен ылғалдандырғанда шыны
бетінде бірінші адсорбциялық қабаттың түзілуінен шекті бұрышының өсуі
байқалады және Triton X-100 қатыспағанда сондай концентрацияда СТАВ
ерітіндісімен салыстырғанда екінші қабаттың түзілуінен шекті бұрыштың күшті
төмендеуі байқалады. Алынған нәтижелер ерітінді – шыны фазалар шекарасында
араласқан адсорбциялық қабаттың түзілуі кезіндегі синергизммен
түсіндіріледі. Концентрациясы 10-4–6*10-4М ерітіндінің капиллярдан көтерілу
кезінде орын алатын алғашқы жұққан бетте БАЗ қоспасының ерітіндісінің
ағуының ерекше эффектісі табылған. Капиллярдан көтерілу биіктігінің
төмендеу кинетикасы туралы мәліметтер алынған және шеткі бұрышының
релаксация уақыты анықталған.
нейтрондардың азбұрышты шашыратуы арқылы ионды емес БАЗ Тритон Х – 100-
дың мицеллярлы құрылымына NaBr тұзының әсері зерттелген. Ерітіндінің иондық
күшінің өсуімен мицелла өлшемінің төмендеуі анықталған.Экрандайтын кулондық
потенциалмен эллипсоидты айналу жүйесімен зерттелетін обьектілерді моделдеу
арқылы беттің потенциал мәні және мицелла бетінде адсорбцияланған иондық
мөлшері есептелінген [17].
Құрамында Cu(II) ионы немесе алтынның коллоидты бөлшектері бар субфаза
бетіндегі Ленгмюр моноқабатында жеке 1,7-дицетилтетрааза-12-краун-4-тің,
сонымен қатар оның 1,4,7,10-тетрацетилтетраза-12-краун -4-пен қоспасының
қасиеттері зерттелген. Сығылу изотермасы негізінде мыс тұзының сұйытылған
сулы ерітіндісінің бетіндегі моноқабатта осы дифилді циклендердің комплекс
түзуге қабілеттілігі анықталған. Моноқабаттағы комплекстің үлесі
субфазадағы мыс ионының концентрациясына пропорционал екендігі көрсетілген.
Беттік салмақ және атомды-күшті және электронды микроскопия әдістері арқылы
дицетилциклен моноқабаты алтынның гидрозолі бетінде субфазадан
нанобөлшектерді байланыстырады. Моноқабатпен байланысқан бөлшектер саны
олардың гидрозолдегі мөлшеріне пропорционалды дицетилцикленнің Ленгмюр-
Блоджетт пленкасы (ЛПБ) алынған және пьвезо-кварцты микроөлшеу әдісі арқылы
олардың ерітіндіден мыс ионын байланыстыру қабілеттіліктері анықталған.
Әрбір қабатта алтынның нанобөлшектері бар дицетилцикленнің Ленгмюр-Блоджетт
пленкасы (ЛПБ) жинақталған [18].
Катионды БАЗ (тетадецетилтриметиламмони бромиді-ТДТМАBr) және анионды
полиэлектролиттің (ПЭ) (карбоксиметилхитин-КМХТ) олардың араласқан сулы
ерітіндісінде сулы ортадағы ауаның екі көпіршігі арасында түзілген көбік
пен микроскоптық көбікті плонка (МКП) тұрақтылығына әсері зерттелген.
Зерттелген БАЗ және ПЭ-тің көбік пен МКП-ның өмір сүру уақытына күшті
синергетикалық (аддитивті емес) әсері ауа-су фаза аралық шекарасында жоғары
адсорбциялық активтілік көрсететін =[БАЗ]в[ПЭ] құрамды (БАЗ-ПЭК)
стехиометрлік емес суда еритін БАЗ-полиэлектрометрлік комплекстің
түзілуімен байланысты. =0,1 критикалық құрамға жеткенде өсуімен
БАЗ-ПЭК макромолекуласы ПЭ-нің іші молекулалық тізбегінде мицелла тәрізді
кластерлердің түзілуіне әкелетін БАЗ молекуласының ПЭ-мен байланысқан өзара
алкилді радикалдардың гидрофобты әрекеттесу нәтижесінде “статистикалық
шумақ - глубок” типті ауысуға ұшырайды. Көбік пен МКП-ның тұрақтылығының
0.1 облысында -дің өсуімен өсуін түсіндіретін және
=0,1 облысында -ға тәуелділігін түсіндіретін көбік пен МКП-
ның стериялық тұрақтылығының механизімі ұсынылған [19].
Тритийлі планиграфия әдісі арқылы су – ауа фаза шекарасында субтилизин
және термолтзтнннің карбоксипептидаза А, лилоглобин, лизоцим, S
рибонуклеза, трипсиннің панкреатикалық ингибиторының, инсулиның
адсорбциялық қабатының ұжымы зерттелген [20]. Қаныққан адсорбциялық
қабаттың (10-4М, рН 6) түзілуіне сәйкес келетін ерітінді концентрациясының
облысында фаза шекарасына қатысты глобулолы ақуыз молекуласының орналасуы
анықталған. Ақуыз компоненттеріне келетін ерітіндінің беті 7-62%-ті
құрайтыны анықталған. Ерітіндінің бетінде биіктігі 2-ден 90%-ке дейін
болатын глобуланың шамалы ғана бөлігі болады, глобуланың негізгі бөлігі
суда болады (айсберг моделі).
Үш компонентті жүйе (Твин-80-су-толуол) негізінде винзор
классификациясы бойынша 1 типті микроэмульсиялар, яғни ортақ мөлшердегі май
фазамен тепе-теңдікте тұратын тура микроэмульсиялар алынған. Осындай
жүйедегі солюбилизациялық сиымдылығына температураның әсері зерттелген және
солюбилизация және микроэмульсиялау процестерінің термодинамикалық
функциялары анализденген [21].
Полиакрил қышқылы мен цетилтриметиламмоний бромидінің негізінде
полиэлектролитті комплекстерде бензофенонның дисперсиясының фотолизі
кезінде жарықтың шашырауының өсуіне магнит өрісінің күшті әсері
анықталынған [22]. Осы эффектілердің шамасы өріс әсерінен кетонның
фотототықсыздануы кезіндегі өнімдердің жинақталуынан болатын біріншілік
магниттік эффектілерден 1-2 ретке үлкен. Жарықты шашырату анализі және
магнитті эффект шамасының үлгі қасиетіне және сәулелену жағдайына
тәуелділігі өлшемі 1мКм бөлшектің құрылымдық ауысуының магнитті өріспен
жоғарлайтынын көрсетті, ол бөлшектердің сыну коэффицентінің өсуіне әкеледі.
Калий олеатының тұз ерітінділерінің тұтқырлығы мен БАЗ-ң концентрациясы
арасындағы өзара байланысы зерттелінді. Цилиндрлік мицеллалардың жартылай
сұйытылған ерітінділерінің түзілуіне қажетті калий олеатының концентрациясы
анықталды. Жартылай сұйытылған ерітіндінің күйі үшін тұтқырлықтың анықтауға
болатыны көрсетілді. көрсетуге. Олардың ішіндегі біріншісі үзілмейтін
мицеллярлы тізбекке сәйкес, ол рептация уақыт ішінде үзілуге үлгермейді ал,
екіншісі -өмір сүретін тізбек, оның өмір сүру уақыты рептация уақытынан
төмен.Екінші ауданда жартылай сұйытылған калий олеаты ерітіндісінің
реологиялық қасиеттері бір релаксация уақытында Максвелл моделімен жақсы
сипатталады.[23]
Осциллирлеу барьері әдісі арқылы 2-акриламид 2-метил 1-пропансульфонат
натрий мен N-изопропильакриламид беттің өмір сүру уақыты және сополимер
концентрациясына байланысты динамикалық беттік серпімділіктің өлшеулері
жүргізілген. Нәтижелер сапалы түрде сегменттер арасындағы куландық
әрекеттесуді ескеретін теория қорытындысымен сәйкес келеді. Сонымен қатар
алынған полистиролсульфонат натрий ерітіндісі үшін алынған нәтижелерден
өте қатты ерекшеленеді, осы полимер ерітіндісінің беттік қасиеттеріне әсер
етеді.[24]
Агрегация сандарының кең аралығында цилиндрлік мицеллалардың түзілу
жұмысының агрегация санына негізделген байланысына сүйене отырып,БАЗ-ң
брутто-концентрация деп,мицелланың екінші критикалық концентрациясы
енгізілген(МТКК).Бұл концентрацияда цилиндрлік мицелладағы заттың толық
мөлшерінің мономердегі заттың мөлшеріне қатынасы 0,1 тең. Бұл қатынас
мономердің концентрациясы өскен сайын өте жылдам артады. Цилиндрлік
мицелланың агрегация санына байланысты түзілу жұмысының сызықтық
байланысының коэффициенті табылды. Тәжірибенің маңызыды жағдайы үшін бұл
жерде цилиндрлік мицелланың толық концентрациясы және олардың ішіндегі
заттың толық мөлшері мономер концентрациясына қатынасы бірге тең және
сәйкесінше 105 ,дискілік мицеллалар және созылмалы бислойлар әлі
түзілмейді. Бұл жағдайда сфералық мицеллалардың толық концентрациясы және
олардағы заттың толық мөлшері мономер концентрациясына катынасы реттік
шамасымен бірге тең және сәйкесінше 102. БАЗ-ң брутто концентрациясы мен
мономер концентрациясының байланысы табылды. Екінші МТКК екі ретке , БАЗ-ң
сфералық мицеллаларда шоғырлануы бірінші МТКК-дан үлкен жүретін көрінеді.
Агрегация саны бойынша цилиндрлік мицеллалардың таралуы талданған.
Тәжірибеге сәйкес агрегация санының кең аралығында таралу бір текті
болып келеді,бұл аймақтан оңға қарай экспоненталды күйде тез
төмендейді.Тәжірибелік нәтижелер, яғни цилиндрлік мицелланың толық
концентрациясы,цилиндрлік мицелладағы агрегация санының орташа мәні және
орташа статикалық таралуы БАЗ-дың брутто концентрациясының түбір квадратына
пропорционал екені дәлелденді. [25]
ИК-фурье спектроскопиясы,рентгенэлектрондық спектроскопия және
пьезокварцты микроөлшеу әдістері арқылы итрий,барий,мыс стеараттары Ленгмюр-
Блоджетт моноқабыршақтарының қасиеттері мен құрамының түзілу жағдайына
тәуелділігі түзілу жағдайына тәуелділігі зерттелінді. Сұйық және қатты
субстраттарының бетіндегі қабыршық құрамының ұқсастығы көрсетілді.Мыс
және итрийдің рН субфазаның жоғары мәндерінде стеарин қышқылының тұздарынан
Ленгмюр-Блоджетт негізді қабыршақтары түзіледі.Итрий,барий,мыс
стеараттарының жоғары сапалы Леньмюр-Блоджетт қабыршақтарын алу жағдайлары
анықталды. [26]
УК диапозонында сіңіретін катионды (бромид додецилпиридин)және бейионды
(Triton X-100) капилярлы зонды электрофорезге негізделген БАЗ-ң сандық
анықталу әдісі өңделінді. рН-ң және ерітіндінің иондық күшінің алынатын
пиктің формасына және шығыс уақытына әсері зерттелінді;анализдің оптималды
жағдайы анықталынды.Екі БАЗ үшін де аналитикалық сигнал (электрофорегманың
ауданың пиктері)концентрацияға қатынасы сызықты байланысты болады.Екінші
БАЗ зерттелетін БАЗ-ң сигналына әсер етпейді,яғни БАЗ-ң сандық талдауын
жеке түрде де қоспа ерітінділерде де жүргізуге мүмкіндік
береді.Капилярлы зондық электрофорез әдісін БАЗ-ң МТКК-н анықтау үшін
қолдануға мүмкін болатыны көрсетілді.[27]
Бөлшектердің ішкі және беттік деп бөлу негізінде беттің қисықтығына
тәуелді беттік керілу,эквимолярлы радиус және керілу бетінің радиусының
теңдеулер жүйесін біріктіретін өрнек алынды.Бүл жүйенің шешімі
әртүрлі өлшемдегі (минималдысы да)және беттік қисықтықтағы жаңа фаза
туынтегінің беттік керілуін табуға көмектеседі.Нәтижелер беттік
керілудің функциясы болатын термадинамикалық өлшеулердің арасындағы әлсіз
размерлік тәуелділік бар екенін дәлелдеиді.Тәжірибелік анықтамалар арқылы
Толмен ұзындығының анықтала алмайтыны көрсетілді.Туынтектің түзілу
жұмысы оның размеріне байланысты шынайы емес, эффективті беттік керілудің
функциясы болып табылады.Молекулалық динамика әдіс арқылы кластерлердің
сандық моделдеуі ,кішірек кластердің ішіндегі қысым Лаплас формуласындағы
жазық беттегі беттік керілу коэффициентімен сипатталатынын көрсетті. Бұл
жағдай ұсынылған теориямен келісіледі.[28]
БАЗ-ң молекулярлы агрегаттарының тамшылы,квазиатамшылы модельдеріндегі
мицелла түзілуінің термодинамикалық сипаттамаларының формулалары
алынды.Алынған формулалар мицелланың орташа өлшемі және тепе- теңдік
мицеллярлы ерітіндідегі туралы тәжірибелік нәтижелерді ескереді. .Бұл
формулаларға мицеллада БАЗ-ң шоғырлануы жүртін мицелла түзілудің
критикалық концентрациясын ,сонымен қатар одан жоғары концентрациялары
кіреді.Мицелла түзілудің критикалық концентрациясына сәйкес мицелла
түзілудің термодинамикалық сипаттамалары мен молекулалық агрегаттардың
тамшылы және квазитамшылы модельдердің бастапқы параметрлерінің арасындағы
аналитикалық тәуелділік қорытылып шығарылды.[29]
Визкозиметр және спиндік зондтарының ЭПР- спектроскопия әдісі
арқылы полиакрил қышқылының додецилды полиэтиленгликоль арасындағы сулы
ерітіндідегі комплекстерінің құрылымы мен молекулалық динамикасы
зерттелінді.БАЗ-ң аз мөлшерінде комплекс компактті глобула тәрізді
конформацияда болады.БАЗ-ң молекуласының локальды қозғалғыштығы бұл
комплекстерде еркін мицеллаларға қарағанда әжептеуір төмен.БАЗ-ң мөлшерін
жоғарылатқан сайын олардың мицеллалары полиқышқылдармен ойылған
доп(клубок)гидрофильді ассоциаттар түзеді..Ассоциаттағы мицелла құрамына
кіретін полиэтиленгликоль фрагменттерінің көп бөлігі еркін болады,яғни
полимерлі тізбекпен байланыспаған.БАЗ молекуласының ассоциаттағы локальды
жылжымалығы компакті конформацияда болатын,ассоциат ішінде мицелла саны
өскен сайын артады.[30]
Беттік керілуді өлшеудің жаңа капилярлы әдіс қарастырылды.Ол булану
арқылы жүретін беттің тез жаңар.Булану жылдамығының максималды мәні н-
пентан 0,6кг.м-2.с-1 және су 0,14кг.м-2.с-1 үшін беттік керілудің тепе-
теңдіктегі мәндерінен үшін ауытқуы интенсивті жылу алмасу жағдайында
менискінің формасының өзгеруімен түсіндіруге болады.[31]
Глобулярлы ақуызбен (Альбумин) және БАЗ (Твин 80)-бен тұрақтандырылған
Судағы май типті концентрлі эмулсияның реологиялық қасиеттері
зерттелінді.Зерттелген эмульсия үшін бейньютондық мінез тән,ол сонымен ағу
шегінің бар болуымен сипатталады.Ағу шегінен жоғары кернеуінде тұтқырлықтың
төмендеуі бірден басталмайды.Ол ағу қисығындағы ньютондық ауданнан
өткеннен кейін басталады.Барлық зерттелген жүйелер үшін ньютондық
тұтқырлықтың ең төмен мәніне жететін толық қисығы байқалады, ағынның
мұндай қисықтары Кросс формуласымен жақсы өрнектеледі.Твин-80
концентрациясының артуы эмульсияның тұтқырлығының төмендеуіне
әкелді.Реологиялық қасиеттердің концентрацияғлық тәуелділіктерінде
байланысты екі табалдырықты құбылыстары байқалады:бейионды БАЗ-ң аз
концентрациясында ағу шегінің бірден өзгерді ал,концентрациясын 1.10-
3мольл дейін жоғарылатқанда тұтқырлық айтарлықтай төмендейді және эмульсия
тұрақсыз бола бастайды.Қарастырылған эффектілер жоғары молекулалы
стабилизатордың фаза аралық қабаттан ығысып және оның бейионды БАЗ-бен орын
басумен түсіндіріледі.
Эмульсия ол-коллоидты химияның маңызды және қызықты элементі болып
табылады. Ол әдетте физиканың беттік құбылыстарының обьекті болып саналады
және әртүрлі технологиялық процестерде,жаңа материалдар шығаруда
қолданылады.Суда еритін ақуыздар стабилизатор ретінде эмульсияларда тамақ,
фармацевтикалық, косметологиялық өндірістерінде, медицинанада және т.б.
Мұндай эмульсиялар алу сатыларында белгілі реологиялық қасиеттерге ие болуы
керек, сақтау процестерінде,тасымалдауда және қолданылуында. Эмульсиялар
күрделі жүйелер болып табылады. Әртүрлі реологиялық әрекеттерін олардың
бөлшек түзуіне және бір-бірі арасындағы әрекеттесу қасиеттеріне әрқашан
көңіл беруіміз керек.
Көп жағдайларда концентрлі эмульсиялар әртүрлі функционалды
арнауларымен ақуыз негізінде алынған өзінің құрамында төмен молекулалы
беттік- активті заттардан құралған(БАЗ).мұндай эмульсиялардың қасиеттері
молекула арасындағы ақуыз және БАЗ-ң көлем ішінде,фаза аралық беттерде
әрекеттесумен және көп жағдайда ауыспалы құрамды беттік-активті
комплекстердің түзілуімен анықталады.Комплекстердің басты топшалардың және
БАЗ-ң көмірсутекті радикалдардың бір-біріне қарама-қарсы зарядталған және
ақуыздың аминоқышқылды қалдықтарының элекростатикалық немесе гидрофобты
әрекеттесуінен түзіледі.Ақуыз бен БАЗ-мицелла түзудің критикалық
концентрциясына дейін (МТКК) және МТКК кейінгі әрекеттесуі әртүрлі.Бейионды
БАЗ ақуызбен өте әлсіз әрекеттеседі.
Көптеген төмен молекулалы БАЗ-р фаза аралық беттен ақуыздарға ығыстыра
алады конкурентті адсорбция жүреді,бірақтан БАЗ бен ақуыздардың
кооперативті адсорциясы жүруі мүмкін.Белгілі жағдайларда (компоненттердің
оптималды қатынасы су фазасы көлемінде) фаза аралық қабаттардың құрамы мен
құрылысы ақыздың беттік-активті комплекстерінің БАЗ-мен адсорсиясымен
анықталады.Сол үшін концентрлі эмульсиялардың реологиялық қасиеттері,ақуыз
және БАЗ қоспасымен стабилизденген,әртүрлі болуы мүмкін және ең маңыздысы
БАЗ-ң типіне байланысты (бейионды, анионды, катионды) концентрация,
компоненттер қатынасы, су фазасының физико-химиялық праметрлеріне
(рН,иондық күш,температура және т.с.с.)байланысты анықталынады.
Эмулсияның реологияық қасиеттерін анықтайтын маңызды факторы дисперстік
фазаның концентрациясы болып табылады.Концентрация моно дисперсті бөлшектер
деформациясының тығыз упаковкасы үшін ψ* 64%-ке тең,полидисперсті
бөлшектер үшін бұл мән жоғары.
Концентрлі эмульсияларда ψψ*кезінде тамшылар деформацияланып,көп
граниктері(полиэдрлер)формасын түзеді,дисперсті орта пленкаларымен бөлініп
тұрады.Мұндай жүйеде тамшылар критикалық аралықтан төмен аралықта
агрегирленеді.Мұндай құрылымданған эмульсиялар жылжығанда жоғары мәнді
серпімділік модульімен тұтқыр серпімді сұйықтардың қасиеттерін
көрсетеді.ерілген авторларға сәйкес серпімділік ол-тамшылар арасындағы
стерикалық тебілістерден туады,стабилизатордың адсорбциялық қабаттарымен
қапталған,себебі ретінде-осмас қысымы болып табылады.Серпімділік модульінің
G σr өлшемге нормирленуі (σ-беттік керілу,r-тамшының радиусы) бірінші
рет жұмыста ұсынылған,бұл дәлелдейді,концентрлі эмульсиялардың серпімділігі
тамшылардың геометриялық упаковкасына байланысты.Эмулсиялардың ағу
кезіндегі іс әретіне мынадай факторлар әсер етеді:дисперстілік,тамшылардың
өлшемдері бойынша таралуы,сонң ішінде ψ жоғары мәнінде.
Ақуыз жоғары молекулалы БАЗ фаза аралық беттерде 2D қабаттар
түзеді,олардың ғажайып тұтқыр серпімділік қасиетке ие.Ақуыздың түріне
байланысты,оның концентрациясы,бейполярлы сұықтардың табиғаты ,су фазасының
сипаты(рН,ионды күш),сондай қабаттардың миикрореологиялық қасиеттері
эмульсияның микрореологиялық әрекетіне әртүрлі әсер етуі мүмкін.Әсер ету
айтарлықтай болуы мүмкін егер тамшылардың өлшемі үлкен болса,олар
дкформацияға бейім.Жұмыста эмульсияны зерттегенде
ақуыз(альбумин(БСА),лизациммен,козе йінменβ-лактоглобулинмен, жұмыртқа
альбуминмен стабилизденгенде,эмульсияның нормирленген серпімділік G*(σr)
фаза аралық адсорбциялық қабаттарының серпімділік модульімен
коррерирленеді.ε=dεdlnA( А-тамшының беттік ауданы),олардың көп кезде
эмульсияның реологиялық әрекетін анықтайды.
Соңғы уақытта басылып шығарылған жұмыстарда төмен молекулалы БАЗ-ң
концентрлі эмульсиялардың реологиясына әсері ақуызбен стабилизденген сүт
ақуызы мысалымен қарастырылған.Мысалы, эмульсияның реологиялық қасиеті
құрамындағы β-лактоглобулин және анионды БАЗ додесульфат натрий(ДСН)
молярлы қатынаспен ақуызБАЗ анықталады.АқуызБАЗ қатынасы табылды бұл
кезде змульсияның серпімділік модульі ең жоғарғы мәнге ие.БАЗ-ң ағу шегіне
қарағанда төмендейді.Алынған нәтижелер БАЗ-ң асоцирленген құрылысының
ерекшеліктерімен және ақуыздың ДСН-мен әрекеттесуімен
түсіндіріледі.Козейнат натрий негізіндегі ДСН-ң эмульсияға енгізілуі
,эмульсияның тұрақтылығының және тұтқырлығының жоғарылауына әкеледі.Бұл ДСН-
ң ақуызбен байланысқанда су фаза көлемінде және стабилиздеуші беттік-
активті комплексті қабатардың түзілуімен түсіндіріледі.
Бейионды БАЗ Твин-20,өте нашар ақуызбен әрекеттеседі.Эмульсияның
тұтқырлығын каэейнат натрий негізінде төмендетеді,ағу сипаты осы БАЗ-ң
фаза аралық беттік адсорбция арқылы ақуыздың макро молекуласын ығыстырумен
түсіндіріледі.Басқа жақтан қарағанда бейионды БАЗ-ң лецитин енгізгенде
(фосфатиддилхолин)ақуыздармен әрекеттесуге бейім,эмульсияның тұтқырлығы (β-
лактоглобулин негізінде ) жоғарылайды.
Бейионды БАЗ-ң қолданылуы,олардың көбісі улы емес және биоыдырайалатын
заттар тамақ және фармацевтикалық өндірісте үлкен қызығушылыққа ие,сонымен
қатар ақуыздарды бөлу және тазалау.Мысалы экстракция әдісі арқылы
қаратылған мицеллаларда.[32]
Су жүйесіндегі бинарлы қоспалардың тармақталған полиэтиленимин (ПЭИ)
молекулалық массасы 30000және катионды беттік-активті заттардың
(КБАЗ):цетилтриметил аммония бромидтері,цетилдиметилэтил аммония және
цетилдиетил(2-гидроксиэил) аммония агрегациясы зерттелген.
Кондуктометрия әдісі осы жүйелерде нейтрондардың аз бұрышты шашырау
және динамикалық жарық шашырау арқылы мицелла түзудің критикалық
концентрациясы, агрегаттардың өлшемі мен формалары
анықталынды.Спектрофотометрия әдісі арқылы КБАЗ-ПЭИ композицияларының
гидролиз реакциясындағы 4-нитрофенил эфирлер қышқылының
тетракоординирленген фосфарының каталитикалық акктивтілігі
зерттелінген.Агрегаттардың кеңістіктік сипаттарының наноқұрылымды полимкрлі
жүйелердің каталитикалық эффектерінежәне селективтілігіне әсері орнатылды.
Беттік-активті заттар (БАЗ) мен полимерлер (полиэлектролит) жүйелері
арасындағы молекула арасындағы әрекеттесу,наноқұрылымды полимерлі
композициялардың түзілуіне (полимер-коллоидты комплексәкеледі,бұл жерде
ішкімолекулалы мицеллярлы фаза түзіледі.Олар флокуляинт,биомембрана
модельі,биологиялық активті заттар тасушы және т.с.с.Сонымен қатар
нанореактор ретінде әртүрлі процестерде қолдану қасиетіне жауапты Араласқан
жүйелер БАЗ-полимер биоқұрылымдардың қарапайым аналогтары болып
табылады.Өзіндік құрылу механизмі және биомембрананың түзілуіне мүмкіндік
береді.Компоненттердің конентрациясы,типі молекулалық массасын білу арқылы
надмалекулалық ұйымды(полимер-коллоидты комплексті (ПКК) өзгертуге
болады.Осы жұмыста қарама-қарсы зарядталған БАЗ және полиэлектролиттері бар
жүйелер зеттелінген.Дифильді ионндардың макромалекуламен электростстикалық
және гидрофобты әрекеттесуі БАЗ-ң мицелла түзу критикалық концентрациясының
төмен мәнінде басталатыны көрсетілді және мицелла тәріздес кластерлердің
түзілуіне әкеледі.Бұл кезде макромолекулаларда конформацияның және
агрегаттардың морфологиялық өзгеруі жүруі мүмкін.Полиэлектролиттің
микрокөлемінің толық детергент молекуласымен қанығуы ПКК ішкімолекулалық
мицелла түрінде болады.Ал,көмірсутекті радикалдардың БАЗ-ң молекуласымен
гидрофобты әректтесуімен,полиэлектролиттың (клубок конформациялы)қарсы
зарядталған топшалармен электростатикалық байланысқан.Ішкі молекулалық
фазаның болуы ПКК-ң түзілуіне ең керекті жағдай болып табылады.БАЗ-ң
концентрациясының жоғарылауы полиэлектролит көлемінен детергент иондарының
ығысуы жүреді және полимер глобуляры түзіледі,БАЗ-ң молекуласымен
қоршалған.Мұндай ПКК-ң құрылымдық құрылуын конформациялық өту клубок-
глобуладеп аталады.
Қазіргі кезде құрамында бір атты зарядталған БАЗ молекуласы және
полиэлектролиті бар негізгі қозғалғыш ПКК-ң түзілуі гидрофобты сутекті
әрекеттесу жүретін су жүйелері әлсіз зерттелінген.Полимер-коллоидты құрылым
түзу мүмкіншілігі біздің зерттеуіміздің негізгі бағыты болып
табылады.Сонымен қатар композицияларда бір атты зарядталған БАЗ бен
полиэлектролиттердің әрекеттесу мүмкіншілігі өте аз зерттелген және біздің
осы жұмыстағы мақсатымыз болып табылады.Бір атты зарядталған БАЗ бен
полимерлердің негізінде ПКК-ң түзілу мүмкіншілігі туралы әртүрлі ұсыныстар
айтылды.Нәтижелер жұмыста алынған жүйелерде аралас құрылымдардың түзілуін
көрсееді.Бір атты зарядталған БАЗ-ң және полимердің сусыз ортада түзілетін
полимер коллоидты агрегаттар түзілуі мысалдары белгілі.[33]
Үш компонентті жүйеде су-толуол-Твин-80 293К-де 1 типті Винзор
классификасиясы бойынша тура эмульсиялардың түзілуі байқалады.Фазалық
диаграманың су бөлігіндегі фрагменті құрылған, мицеллярлы және
микроэмульсиялық жүйелердің аудандардың бар болуы анықталған.Әртүрлі
әдістермен (рефрактометрия, прецизионды тензиометрия, динамикалық және
статикалық жарық шашырауы, УК және ЯМР спектроскопия) тура мицелланың және
микроэмульсияның дисперстік фазасының бөлшектері (гидродинамикалық радиус,
ББАЗ, молекулалық агрегация саны, гидратация дәрежесі) толуолдың әртүрлі
құрамындағы қасиеттері зерттелген.Солюбилизаттың микроқоршауының полярлығы
анықталынды. Тура эмульсиялардың және микроэмульсиялардың қасиеттерін
зерттеу коллоидтты химияның фундаменталды зерттеудің қазіргі заманғы
маңызды бағыттарының бірі болып табылады.Оның мәсеұрылесі ретінде
қасиеттері мен құрылымды ұйымдастырылған орталар (мицелларлы және
микроэмульсионды)фармацевтикалық,ко сметологиялық,тамақ,текстиль, мұнай
өндіру өндірістерінде өте кең қолданылады. Микроэмульсиялар (МЭ)
көпкомпонентті жүйелер (төрт компоненттерден және одан да көп).Бірақтан
теориялық анализ үшін ең ыңғайлысы компонент саны аз жүйелер қолайлы,яғни
үшкомпонетті МЭ бейионды БАЗ негізінде.Таяу уақытқа дейін зерттеушілердің
негізгі көңілдерін фазалық диаграмманың үш компонетті жүйелер үшін су-май-
ББАЗ алынуы болып келді.Олардың мақсаты концентрационды және температуралық
аудандардың бар болуының МЭ-ң әртүрлі типтері (тура, кері, биүздіксіз)
анықталуы болып табылады. Микроэмульсионды жүйелердің құрылысы құрамында
жоғары концентрациялы ББАЗ бар кересінше зерттелген.Соның ішіндегі көптеген
ақпараттар кері МЭ-р туралы жиналған.Сонымен қатар тура МЭ-ң құрамында
төмен концентрациялы ББАЗ-ң тежірибе жүзінде болмайды.Тура мицеллардың және
МЭ-ң қасиеттері салыстырылмаған,оның қасиеттеріне олефильді компоненттің
концентрациясы әсер ететіні анализі жүргізілмеген.Соның үшін бұл жұмыста үш
компнентті жүйе су-толуол-Твин-80 әртүрлі әдістерді қолданып
(рефрактометрия, прецизионды тензиометрия, УК жәнеЯМР
спектроскопия,динамикалық және статикалық жарық шашырау) тура мицелланың
және микроэмульсияның қасиеттері зерттелген.[34]
БАЗ-ң бинарлы қоспаларының әрекеті зерттелген.Ол бейионды Тритон-Х-
100(ТХ-100) катионды додецилтриметил аммоний бромиді(ДТАВ) және димерлі
(джемини) БАЗ дибром N,N*- бис(N- додецил,N,N -диметил) -1,2-диаммоний
(ДДАВ) мицелла түзу кезінде, тефлонның жұғылуы және фазф аралық беттерде
адсорбциясы ерітіндіауа және ерітіндітефлон шекарасында. Әрекеттесу
параметрлері қарама қарсы және модуль бойынша жоғарылайды, қатар бойынша
араласқан мицеллалар адсорбциялық қабат ерітіндіауа
шекарасындаадсорбциялық қабат ерітіндітефлон шекарасында.Әрекеттесу
параметрі ТХ-100DDAB қоспасына қарағанда үлкен.ЕКі қоспаның тефлон бетінде
адсорсиясы кезінде синергетикалық эффект байқалады.TX-100DDAB қоспасы үшін
мицелла түзу синергетикалық беттік керілудің төмендеуі кезінде және
тефлонның жұғылуы кезінде синергетикалық эффект байқалады.
Беттік-активті заттардың қоспаларыныңдисперстік жүйелердің физико-
химиялық процестерге әсері (мицелла түзу, адсорбция, солюбилизация,
стабилиздеуші әрекет, жұқтырғыш және т.б.) қазіргі таңда көп зерттеліп
жатыр. Бұл жеке БАЗ-ға қарағанда қоспалар дисперстік жүйелердің эффективті
түрде қасиетін,онда болып жатқан процестерді бақылайды.Аралас жүйелердің
ерекшелігі әртүрлі типтегі БАЗ-ң молекулалары(иондары) арасындағы
спецификалық әрекеттесулермен түсіндіріледі.Бұл қоспаның әсерін
жоғарылатады және төмендетеді. Мұндай БАЗ қоспасының әрекеті теориялық және
практикалық мәні көп. Мицелла түзудің критикалық концентрациясының
анықталуы (МТКК), араласқан мицеллалар адсорбциялық қабаттардың әртүрлі
бөлу фазалық шекараларда жүйелердің құрылысы және қасиетін модельдеуге өте
маңызды сонымен қатар әртүрлі процестер үшін адсорбция, жұғу,
солюбилизация, мицеллярлы катализ және т.б.
Бұл жұмыстың мақсаты БАЗ (Тритон-Х-100) және катионды БАЗ (бромид
додецилтриметиламмония)(DTAB) және оның димері дибромид N,N*-бис (N-
додецил,N,N-додецил)-1,2- диаммоний этан (DDAB) құралған.Бұл БАЗ-ң бинарлы
қоспаларының мицелла түзу тефлонның жұғуы және адсорбция кезіндегі
әрекеті.Димерлі (джемини) БАЗ-ң қоспаның бір компоненті ретінде
қолданылуы,себебі ол беттік керілуді ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
ӘЛ-ФАРАБИ АТЫНДАҒЫ ҚАЗАҚ ҰЛТТЫҚ УНИВЕРСИТЕТІ
Химия факультеті
катализ, коллоидтық химия және мұнай химиясы кафедрасы
Бітіру жұмысы
бактерицидік қасиеті бар жаңа беттік активті заттар
Орындаған
4 курс студенті ___________________________ Қамат Ләззат
Ғылыми жетекшісі ___________________________ C.Ш.Құмарғалиева
Нормоконтролер ____________________________ Оспанова Ж.Б.
Қорғауға жіберілді
Кафедра меңгерушісі ____________________________ К.Б.Мұсабеков
Алматы, 2009
МАЗМҰНЫ
КІРІСПЕ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..3
... ... ... ... ... ... ... ... .. ...
1 ӘДЕБИ 4
ШОЛУ ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ... .
1.1 Беттік активті зат – полимер композицияларының әртүрлі
шекарадағы 4
қасиеттері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ..
2 тәжірибелік 22
бөлім ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ...
2.1 Зерттеу 22
нысандары ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ...
2.2 Зерттеу 22
әдістері ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ... ...
2.2.1 Жетілдірілген Вильгельми тәсілі бойынша беттік керілуді өлшеу
әдістемесі мен 22
құралдары ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ...
2.2.2 Көбіктердің тұрақтылығын 23
зерттеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
3 нәтижелер және оларды 25
талқылау ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ...
ҚОРЫТЫНДЫ ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ..45
... ... ... ... ... ... ... .
ПАЙДАЛАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР 46
ТІЗІМІ ... ... ... ... ... ... ... ... ..
ҚОСЫМША ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..51
... ... ... ... ... ... ... ...
Кіріспе
Технологиялық процестердің қарқындылығын арттыру қазіргі химия
ғылымының басты мәселелеріне жатады. Осы мәселені шешуде БАЗ – полимер
комплекстеріне негізделген композициялық БАЗ – дардың қолдануы маңызды орын
алады. Олар дисперстік жүйелердің қатысуымен жүретін коллоидтық – химиялық
процестерді реттеу үшін: тиімді флоккулянтар, құрылым түзгіштер,
эмульсиялар мен көбіктердің тұрақтандырғыштары ретінде экологиялық
мәселелерді шешуде, медицинада, биотехнологияда және т.б. кеңінен
қолданылады.
Композициялық БАЗ-дарды халық шаруашылығының көптеген саласында қолдану
үшін олардың әртүрлі фазааралық шекарадағы қасиеттерін зерттеу қажет. БАЗ -
полимер ассоциаттарының әрекеттесу заңдылықтары шетел және отандық
ғалымдардың еңбектерінде орнатылып, мұндай ассоциаттарды не комплекстерді
БАЗ-дардың жаңа тобына жатқызуға болатыны көрсетілді. Қазақстандағы
санитариялық – эпидемиологиялық жағдайды ескере отырып, осындай
бактерицидтік, фунгицидтік, вирулицидтік қасиеттері бар жаңа беттік-
активті заттарды өндіру бір жағынан теориялық қызығушылық туғызса, екінші
жағынан практикалық маңызды. Осыған байланысты, жұмыста бактерицидтік
компонент (метацид, цетипиридиний бромид) және жуғыш құралдарда кеңінен
қолданылатын натрий додецилсульфаты мен полиэтиленгликольден тұратын
композициялар құрастырылып, олардың беттік керілулері өлшенді.
Жұмыстың мақсаты метацид – натрий додецилсульфаты және
цетилпиридинбромиді – полиэтиленгликоль композийиялардының беттік керілуін
анықтау.
Тәжірибе істеу барысында жеке метацид пен цетилпиридинбромидінің беттік
керілуіне қарағанда метацид – натрийдодецилсульфаты, цетилпиридинбромиді –
полиэтиленгликоль композициялары беттік керілуді едәуір азайтатыны, яғни
олардың бетік активтіліктері жоғары екені көрсетілді.
Алынған композицияларды бактерицидтік көбіктердің, майлардың және
дезинфекциялағыш жуғыш заттардың құрамына енгізуге болады.
1 ӘДЕБИ ШОЛУ
1.1 Беттік-активті зат – полимер композицияларының әртүрлі шекарадағы
қасиеттері
[1] жұмыста магнитті сезімтал эмульсиялардың құрылымдық өзгерістері
және оларға негізделген магниттік және оптикалық қасиеттері зерттелген.
Мұндай эмульсиялар магниттік сұйықтық негізінен синтезделген.
Микротамшылардың деформацияларына және фазалардың айналу эффектісіне(
магнитті емес ортада магнитті тамшы дисперсиясынан магнитті сұйықтықтағы
магнитті емес дисперсиясына ауысу) байланысты эмульсияның магниттік өзгеру
ерекшелігі айқындалған. Жылжымалы ағыс және магнитті өріс бірге әсер
еткенде магнитті эмульсияда пайда болатын оптикалық эффектілер зерттелген.
Оптикалық – активті композициялық ортаны магниті сұйықтығы негізінде құру
туралы қортынды жасалынды.
Флокуляцияға ұшырайтын майдағы сутипті геторегенді жүйенің
диэлектрлік өтімділігінің теориялық зерттеуі жүргізілген [2]. Диэлектірлік
өтімділіктің флокулалар формасына және эмульсияның қабатталу сипатына
тәуелділігі талдаудан өтті.
Магниттік сұйықтықта дисперсияланған глицериннің микротамшыларын
құрайтын магнитке сезімтал эмульсиялардың зерттеу нәтижелері [3] жұмыста
келтірілген. магниттік өрістің әсерінде байқалатын эмульсиядағы жарық
шашырату мен диэлектрлік өткізгіштің анизотропиясы микротамшылардың
тізбекті құрылымдарға бірігуіне байланысты деп түсіндіріледі.
Кондуктометрлік әдіспен ортадан тебу өрісінің дисперсті ортаның
үлесінің төмендеуіне (эмульсия еселігінің өсуі), ондағы қысымның
төмендеуіне және капиллярлы қысымның өсуіне, сонымен қатар эмульсияның
бұзылуына әсері зерттелген [4].
[5] жұмыста алифатты спирттің және температураның ди-2-этилгексилфосфор
қышқылының тұзының толуолды ерітіндісінде судың микроэмульсиялауына әсері
қарастырылған. Вискозиметрия және фотон – корреляциялық спектроскопия
әдістерімен жүйе құрамының эмульсиялық тамшылардың өлшеміне әсері
көрсетілген. Зерттелген жүйенің құрамына байланысты электрөткізгіштігінің
өзгерісінің себептері талқыланған.
Диэлектрлік гидрофобты түтікшеде ламинарлы режимде қозғалатын кері
мұнай сулы эмульсиясының ауыспалы электр өрісінің жиілігі 50Гц кернеулігі 4
пен 10кВсм аралығындағы электр өткізгіштігіне анионды БАЗ-дың әсері
эксперименталды зерттелген. Электрөткізгіштіктің эмульсияның сулы фазасының
концентрациясына, электр өрісінің кернеулігіне және дисперсті фазадағы БАЗ-
дың концентрациясына тәуелділігі анықталған [6].
Сун-октаннатрийдың додецилсулфатын-пентанол құрамды
микроэмульсияның 15 және 250С- де және сумай салмақ қатынасын 0,05 - тен
4 – ке дейін аралықта жоғары дәлдікпен ρ тығыздық, изотермиялық сығылу βт
және көлемдік ұлғаюдың термиялық коэффициенті α өлшенді. Микроэмульсияның
ішкі қысымы дилатометрлік өлшеулер нәтижесі бойынша есептелуге болатыны
көрсетілді. Микроэмульсияның ішкі қысымның ∆Рi ∆Ti температуралық
коэффицентімен концентрациялық инверсия құбылысы анықталған. Бұл
коэффицентінің анализі микроэмульсияның құрылымды күйінің үш облысын және
ассоциацияланған микроэмульсияларда үздіксіз құрылымды ауысу болатынын
көрсетті [7].
[8] еңбекте жұқа ҚЭҚ- бар зарядталған сфералық тамшылар біртекті
монодисперсті эмульсиясының жазық параллельді қабаты қарастырылады. Барлық
тамшылардың а радиусы бірдей, сфералықтан тамшы формасының ауытқуын
ескерілмейді. Тамшының іші мен сыртындағы сұйықтықтар тұтқыр электр
өткізгіш сығылмайтын орта құрады. Рейнольдс саны Re 1, сондықтан
сұйықтықтың қозғалысын зерттеу үшін Стокс жуықтауындағы гидродинамика
теңдеуі қолданылады. Сыртқы тұрақты электрлік өріс Е0 = Е0К эмульсия
қабатына перпендикулярлы бағытталған. Тамшының көлемдік концентрациясы
С0,2. Процестің анализі негізінде функциясымен жалпыланған аппарат
көмегімен және мүмкін болатын конфигурацияны ансамбль бойынша орташалағанда
эмульсияның электрофоретикалық қозғалысының жылдамдығы үшін және оның
тиімді өткізгіштігі үшін өрнек алынған.
Қайта суытылған нитраттардың сулы – тұзды ерітіндісін құрайтын
дисперсті фаза концентрациясын және олардың құрамын өзгерткенде майдағы
су типті жоғары концентрлі эмульсияның уақыт бойынша (қартаю) қасиетінің
өзгеруі зерттелген [9]. Қартаю барысында жүйе қатаңдығы өседі - серпімділік
модулі және аққыштық шегі өседі, ағу қисығы тұтқырлықтың үлкен мәні жағына
жылжиды. Қартаю кезінде эмульсия қасиетінің өзгерісі аққыштық шегінің
өсуіне әкелетін дисперсті фаза тамшысының кристалдануына негізделгені
көрсетілді. Кристалдану дәрежесі мен құрылым беріктігінің өлшемі ретінде
аққыштық шегінің салыстырмалы өсуінің арасында түзу корреляция бар екені
қарастырылған жұмыстың негізгі нәтижесі эмульсиядан суспензияға айналуына
әсер ететін аққыштық шегінің өсуі мен кристалдық дәрежесі арасында сомдық
байланыс бар екендігін көрсету.
Ішкі фазадағы электролиттердің мөлшері аз кері эмульсиялар Оствальдты
жетілдіруге қатысты тұрақсыз болып келеді. Шекті фаза тамшысының бетіне
әсер ететін жалпы қысымның негізгі құраушылары қарастырылған. Дисперсті
фаза тамшысының диаметрінің тепе-теңдік мәні [10] жұмыста есептелген. Тамшы
өлшемінде және ондағы электролит концентрациясына осмос қысымы мен Лаплас
қысымының айырымының тәуелділігі алынған. Электролиттің төмен
концентрациясында эмульсиядағы тамшының критикалық саны төмендейді. Егер
концентрация критикалықтан жоғары болса, онда су аз тамшыдан үлкен тамшыға
ауысу (диффундирленеді) кезіндегі полидисперсті эмульсияның ішкі фазасының
тамшысында NaCI –дың концентрациясының өзгерісі есептелген. Коалесценция
мен седиментацияға эмульсияның тұрақтылығы бойынша алынған эксперименталды
мәндер есептелген мәндермен корреляциялайды.
[11] авторлар сулы ерітінді - декан шекарасында натрийдің
додецилсульфатымен желатинаның фазаралық адсорбциялық қабаты (ФАҚ) мен оның
комплекстерінің реологиялық (стационарлы ағу кернеуі тұрақты ) қасиеттері
өлшенген. Әр түрлі құрамды фазаралық адсорбциялық қабат және ФАҚ қалыңдығы
қатысында фазаралық керілу анықталған. Желатин комплекстерімен және
натрийдің додецилсульфатымен тұрақтанған эмульсиялық қабықшаның тұрақтылығы
мен тұтқырлығы өлшенген. Тұрақты эмульсиялық қабықшалар 7,7.10-5-тен 9,5.10-
3 гНДСгжел. белгілі құрамды натрийдің додецилсульфатының (НДС) желатин
комплекстерімен тұрақтануы кезінде түзілетіні көрсетілген. Түзілген
фазаралық адсорбциялық қабаттың комплекстері желатин макромолекуласынан
түзілген комплекстерге қарағанда қалыңдығы аз және беріктігі жоғары.
Үш фазалы жүйеде кері эмульсияның сыртқы су фазасымен байланысуы және
Оствальдты жетілдіру өтуі кезінде эмульсияда органикалық дисперсті орта
арқылы су тасымалдау механизімі қарастырылған [12]. Электронды микроскопия
әдісімен кері эмульсияның органикалық фазасы арқылы судың диффузиясы
кезінде нанодисперсия тамшыларының түзілуі жүреді. Эмульсияда Оствальдты
жетілдіру өту кезінде су диффузиясының эксперименттік коэффиценті
молекулярлы диффузияның есептелген коэффицентінен 40 есе аз болады. БАЗ
мицелласында солюбилизацияланған С родаминнің және эмульсияда фазаралық
керілуді төмендететін және нанодисперсия тамшыларының түзілуіне әсер ететін
этил спирті – со-БАЗ диффузияларының эксперименталды коэффиценттері
анықталған. Родамин С және этанолдың диффузиясының коэффиценттерінің
есептелген эксперименталды мәндері есептелген мәннен үш реттілікке аз.
Органикалық фаза арқылы диффузияланатын родамин С және судың молекуласының
қатынасы 1:10000 болған. Эмульсияның органикалық дисперсті ортасына суды
тасымалдаудың негізгі үлесін нанодисперсия тамшылары атқарады. Су мен қатар
жеке БАЗ молекулаларымен де тасымалдануы мүмкін, бірақ бұл механизм негізгі
емес.
Жылжымалы тербеліс жиілігінің кең диапазонында динамикалық әдіспен
ионды емес БАЗ – моноолеаттың полиоксиэтилен (20) сорбент және альбуминның
қан сарысуы қоспасымен тұрақтандырылған жоғары концентрлі эмульсияның
(толуолсу) тұтқыр серпімділік қасиеті зерттелген. БАЗ мөлшерінің
салыстырмалы жоғарылауы жүйенің серпімділігінің азаюына және релаксация
уақытының төмендеуіне әкелетіні анықталды. Зерттелетін жүйелердің
динамикалық және тұрақты реологиялық қасиеттері арасында тура сәйкестік бар
екендігі анықталды. Эмульсияның тұтқыр серпімділігі фаза аралық қабатта
жоғары молекулалық қабаттың қатысуына негізделген [13]. Дисперстік фазаның
96% - да болатын “майдағы су„ типті жоғары концентрлі эмульсиялардың
реологиялық қасиеттерін толық зерттеу нәтижелері келтірілген[14]. Сулы фаза
аса қаныққан нитрат ерітіндісіне сәйкес су концентрациясы 20%-дан аспайды.
Дисперстелген тамшылардың формасы көп қырлы және өлшемі бойынша кең
таралған. Жоғары концентрлі эмульсиялар реопексті орта қасиетін көрсетеді.
Тұрақты ағу режимінде олар өзін тұтқыр пластикалық материалдар секілді
ұстайды. Жоғары концентрлі эмульсиялар үшін сығылған тамшы формасына
негізделген серпімділік байқалуы тән. Жиіліктің кең диапазонында
серпімділік моделі тұрақты, бұл мұндай эмульсиялар аз деформацияда қаттыға
ұқсас қасиет көрсетеді. Серпімділіктің динамикалық модулі жоғары
эластикалық модулмен сәйкес келеді. Жылжымалы деформацияда қалыпты кернеу
пайда болады. Жылжудың төмен жылдамдықты обылысында қалыпты кернеу жылжу
жылдамдығына тәуелді емес, сондықтан Вайссенберг эффектісінен пайда болатын
қалыпты кернеумен ортақ ештеңе жоқ деп айтуға болады. Бұл қалыпта кернеу
Рейнольдс дилантациясымен (“серпімді дилантация„) түсіндіруге болады.
Жылжудың кейбір критикалық жылдамдығына жеткенде қалыпты кернеу тез
төмендейді, тек жылжудың жоғары жылдамдықты облысында тек аздап өсуі
байқалады. Ағу қисығы формасының байқалған аномалиясы және қалыпты кернеу
қасиетінің жылжу жылдамдығына тәуелді ерекшелігі эмульсияның 2 сатылы ағу
механизімімен түсіндірілген. Тікелей байқалған оптикалық зерттеулер
жылжудың жылдамдығы төмен кезде эмульсия ауысу механизімі бойынша үлкен
тамшылардан ұсақ тамшыларға айналады, яғни жылжудың жоғары жылдамдығында
тамшы формасының тез бұзылуы жүреді.Бір ағу механизімнен басқаға ауысу
капиллярлы сенның критикалық мәнімен сипатталады. Серпімділік модулінің
концентрациялық серпімділігі принсен - киша моделі шеңберінде сипатталады,
бірақ, бұл модель серпімділік модулінің тамшы өлшемінің тәуелділігін
сипаттау үшін пайдалы емес. Көптеген эксперименттер ағу модулі мен шегі
тамшы өлшемінің квадратына кері пропорционалды екенін көрсетті. Ал принсен
– киша моделі олардың өлшемінің кері шамасына сызықты тәуелділігін
көрсетеді. Өлшемдік түсінік негізінде жоғары концентрлі эмульсияның
реологиялық қасиетіне негізгі құрылымдық параметрлердің әсерін дұрыс
сипаттайтын жаңа модель ұсынылған. Серпімділікті және ағу шегін өлшеу
нәтижелері негізінде осындай эмульсия бөлу шекарасы көрсетілген.
Әр түрлі субфазалар (дистилденген су, CdCI2, CdI2, I2 ерітінділері)
бетінде гидроксилді топтың орынбасу дәрежесі 62,0 және 84,9% болатын
поливинилстеараттың мономолекулалық қабаттың молекула –
кинетикалық қасиеттері зерттелген.Субфаза компоненттері полимер
молекуласында адсорбцияланатыны көрсетілген, мұнда адсорбция механизімі
субфаза құрамы сияқты гидроксилді топтың орынбасу дәрежесімен де
анықталынады. I2 қолданылған жағдайда химиялық адсорбция болады, осы кезде
оның 3:1 құрамды БАЗ-тың полимерлі буынымен (62%) комплексі түзілетіні
көрсетілген; CdCI2-ге физикалық адсорбция тән, ал CdI2-физикалық және
химиялық адсорбцияның араласқан варианты тән. Ленгмюр-Блоджет мультиқабатты
құрылымның түзілу мүмкіндігі көрсетілген [15].
Triton X-100 және цетилтриметиламмоний бромиді (СТМА) БАЗ қоспасының
сулы ерітінді құрамының – капиллярдан көтерілу және шыныға жұғу әсері
зерттелген [16]. Шыныны БАЗ қоспасының ерітіндісімен ылғалдандырғанда шыны
бетінде бірінші адсорбциялық қабаттың түзілуінен шекті бұрышының өсуі
байқалады және Triton X-100 қатыспағанда сондай концентрацияда СТАВ
ерітіндісімен салыстырғанда екінші қабаттың түзілуінен шекті бұрыштың күшті
төмендеуі байқалады. Алынған нәтижелер ерітінді – шыны фазалар шекарасында
араласқан адсорбциялық қабаттың түзілуі кезіндегі синергизммен
түсіндіріледі. Концентрациясы 10-4–6*10-4М ерітіндінің капиллярдан көтерілу
кезінде орын алатын алғашқы жұққан бетте БАЗ қоспасының ерітіндісінің
ағуының ерекше эффектісі табылған. Капиллярдан көтерілу биіктігінің
төмендеу кинетикасы туралы мәліметтер алынған және шеткі бұрышының
релаксация уақыты анықталған.
нейтрондардың азбұрышты шашыратуы арқылы ионды емес БАЗ Тритон Х – 100-
дың мицеллярлы құрылымына NaBr тұзының әсері зерттелген. Ерітіндінің иондық
күшінің өсуімен мицелла өлшемінің төмендеуі анықталған.Экрандайтын кулондық
потенциалмен эллипсоидты айналу жүйесімен зерттелетін обьектілерді моделдеу
арқылы беттің потенциал мәні және мицелла бетінде адсорбцияланған иондық
мөлшері есептелінген [17].
Құрамында Cu(II) ионы немесе алтынның коллоидты бөлшектері бар субфаза
бетіндегі Ленгмюр моноқабатында жеке 1,7-дицетилтетрааза-12-краун-4-тің,
сонымен қатар оның 1,4,7,10-тетрацетилтетраза-12-краун -4-пен қоспасының
қасиеттері зерттелген. Сығылу изотермасы негізінде мыс тұзының сұйытылған
сулы ерітіндісінің бетіндегі моноқабатта осы дифилді циклендердің комплекс
түзуге қабілеттілігі анықталған. Моноқабаттағы комплекстің үлесі
субфазадағы мыс ионының концентрациясына пропорционал екендігі көрсетілген.
Беттік салмақ және атомды-күшті және электронды микроскопия әдістері арқылы
дицетилциклен моноқабаты алтынның гидрозолі бетінде субфазадан
нанобөлшектерді байланыстырады. Моноқабатпен байланысқан бөлшектер саны
олардың гидрозолдегі мөлшеріне пропорционалды дицетилцикленнің Ленгмюр-
Блоджетт пленкасы (ЛПБ) алынған және пьвезо-кварцты микроөлшеу әдісі арқылы
олардың ерітіндіден мыс ионын байланыстыру қабілеттіліктері анықталған.
Әрбір қабатта алтынның нанобөлшектері бар дицетилцикленнің Ленгмюр-Блоджетт
пленкасы (ЛПБ) жинақталған [18].
Катионды БАЗ (тетадецетилтриметиламмони бромиді-ТДТМАBr) және анионды
полиэлектролиттің (ПЭ) (карбоксиметилхитин-КМХТ) олардың араласқан сулы
ерітіндісінде сулы ортадағы ауаның екі көпіршігі арасында түзілген көбік
пен микроскоптық көбікті плонка (МКП) тұрақтылығына әсері зерттелген.
Зерттелген БАЗ және ПЭ-тің көбік пен МКП-ның өмір сүру уақытына күшті
синергетикалық (аддитивті емес) әсері ауа-су фаза аралық шекарасында жоғары
адсорбциялық активтілік көрсететін =[БАЗ]в[ПЭ] құрамды (БАЗ-ПЭК)
стехиометрлік емес суда еритін БАЗ-полиэлектрометрлік комплекстің
түзілуімен байланысты. =0,1 критикалық құрамға жеткенде өсуімен
БАЗ-ПЭК макромолекуласы ПЭ-нің іші молекулалық тізбегінде мицелла тәрізді
кластерлердің түзілуіне әкелетін БАЗ молекуласының ПЭ-мен байланысқан өзара
алкилді радикалдардың гидрофобты әрекеттесу нәтижесінде “статистикалық
шумақ - глубок” типті ауысуға ұшырайды. Көбік пен МКП-ның тұрақтылығының
0.1 облысында -дің өсуімен өсуін түсіндіретін және
=0,1 облысында -ға тәуелділігін түсіндіретін көбік пен МКП-
ның стериялық тұрақтылығының механизімі ұсынылған [19].
Тритийлі планиграфия әдісі арқылы су – ауа фаза шекарасында субтилизин
және термолтзтнннің карбоксипептидаза А, лилоглобин, лизоцим, S
рибонуклеза, трипсиннің панкреатикалық ингибиторының, инсулиның
адсорбциялық қабатының ұжымы зерттелген [20]. Қаныққан адсорбциялық
қабаттың (10-4М, рН 6) түзілуіне сәйкес келетін ерітінді концентрациясының
облысында фаза шекарасына қатысты глобулолы ақуыз молекуласының орналасуы
анықталған. Ақуыз компоненттеріне келетін ерітіндінің беті 7-62%-ті
құрайтыны анықталған. Ерітіндінің бетінде биіктігі 2-ден 90%-ке дейін
болатын глобуланың шамалы ғана бөлігі болады, глобуланың негізгі бөлігі
суда болады (айсберг моделі).
Үш компонентті жүйе (Твин-80-су-толуол) негізінде винзор
классификациясы бойынша 1 типті микроэмульсиялар, яғни ортақ мөлшердегі май
фазамен тепе-теңдікте тұратын тура микроэмульсиялар алынған. Осындай
жүйедегі солюбилизациялық сиымдылығына температураның әсері зерттелген және
солюбилизация және микроэмульсиялау процестерінің термодинамикалық
функциялары анализденген [21].
Полиакрил қышқылы мен цетилтриметиламмоний бромидінің негізінде
полиэлектролитті комплекстерде бензофенонның дисперсиясының фотолизі
кезінде жарықтың шашырауының өсуіне магнит өрісінің күшті әсері
анықталынған [22]. Осы эффектілердің шамасы өріс әсерінен кетонның
фотототықсыздануы кезіндегі өнімдердің жинақталуынан болатын біріншілік
магниттік эффектілерден 1-2 ретке үлкен. Жарықты шашырату анализі және
магнитті эффект шамасының үлгі қасиетіне және сәулелену жағдайына
тәуелділігі өлшемі 1мКм бөлшектің құрылымдық ауысуының магнитті өріспен
жоғарлайтынын көрсетті, ол бөлшектердің сыну коэффицентінің өсуіне әкеледі.
Калий олеатының тұз ерітінділерінің тұтқырлығы мен БАЗ-ң концентрациясы
арасындағы өзара байланысы зерттелінді. Цилиндрлік мицеллалардың жартылай
сұйытылған ерітінділерінің түзілуіне қажетті калий олеатының концентрациясы
анықталды. Жартылай сұйытылған ерітіндінің күйі үшін тұтқырлықтың анықтауға
болатыны көрсетілді. көрсетуге. Олардың ішіндегі біріншісі үзілмейтін
мицеллярлы тізбекке сәйкес, ол рептация уақыт ішінде үзілуге үлгермейді ал,
екіншісі -өмір сүретін тізбек, оның өмір сүру уақыты рептация уақытынан
төмен.Екінші ауданда жартылай сұйытылған калий олеаты ерітіндісінің
реологиялық қасиеттері бір релаксация уақытында Максвелл моделімен жақсы
сипатталады.[23]
Осциллирлеу барьері әдісі арқылы 2-акриламид 2-метил 1-пропансульфонат
натрий мен N-изопропильакриламид беттің өмір сүру уақыты және сополимер
концентрациясына байланысты динамикалық беттік серпімділіктің өлшеулері
жүргізілген. Нәтижелер сапалы түрде сегменттер арасындағы куландық
әрекеттесуді ескеретін теория қорытындысымен сәйкес келеді. Сонымен қатар
алынған полистиролсульфонат натрий ерітіндісі үшін алынған нәтижелерден
өте қатты ерекшеленеді, осы полимер ерітіндісінің беттік қасиеттеріне әсер
етеді.[24]
Агрегация сандарының кең аралығында цилиндрлік мицеллалардың түзілу
жұмысының агрегация санына негізделген байланысына сүйене отырып,БАЗ-ң
брутто-концентрация деп,мицелланың екінші критикалық концентрациясы
енгізілген(МТКК).Бұл концентрацияда цилиндрлік мицелладағы заттың толық
мөлшерінің мономердегі заттың мөлшеріне қатынасы 0,1 тең. Бұл қатынас
мономердің концентрациясы өскен сайын өте жылдам артады. Цилиндрлік
мицелланың агрегация санына байланысты түзілу жұмысының сызықтық
байланысының коэффициенті табылды. Тәжірибенің маңызыды жағдайы үшін бұл
жерде цилиндрлік мицелланың толық концентрациясы және олардың ішіндегі
заттың толық мөлшері мономер концентрациясына қатынасы бірге тең және
сәйкесінше 105 ,дискілік мицеллалар және созылмалы бислойлар әлі
түзілмейді. Бұл жағдайда сфералық мицеллалардың толық концентрациясы және
олардағы заттың толық мөлшері мономер концентрациясына катынасы реттік
шамасымен бірге тең және сәйкесінше 102. БАЗ-ң брутто концентрациясы мен
мономер концентрациясының байланысы табылды. Екінші МТКК екі ретке , БАЗ-ң
сфералық мицеллаларда шоғырлануы бірінші МТКК-дан үлкен жүретін көрінеді.
Агрегация саны бойынша цилиндрлік мицеллалардың таралуы талданған.
Тәжірибеге сәйкес агрегация санының кең аралығында таралу бір текті
болып келеді,бұл аймақтан оңға қарай экспоненталды күйде тез
төмендейді.Тәжірибелік нәтижелер, яғни цилиндрлік мицелланың толық
концентрациясы,цилиндрлік мицелладағы агрегация санының орташа мәні және
орташа статикалық таралуы БАЗ-дың брутто концентрациясының түбір квадратына
пропорционал екені дәлелденді. [25]
ИК-фурье спектроскопиясы,рентгенэлектрондық спектроскопия және
пьезокварцты микроөлшеу әдістері арқылы итрий,барий,мыс стеараттары Ленгмюр-
Блоджетт моноқабыршақтарының қасиеттері мен құрамының түзілу жағдайына
тәуелділігі түзілу жағдайына тәуелділігі зерттелінді. Сұйық және қатты
субстраттарының бетіндегі қабыршық құрамының ұқсастығы көрсетілді.Мыс
және итрийдің рН субфазаның жоғары мәндерінде стеарин қышқылының тұздарынан
Ленгмюр-Блоджетт негізді қабыршақтары түзіледі.Итрий,барий,мыс
стеараттарының жоғары сапалы Леньмюр-Блоджетт қабыршақтарын алу жағдайлары
анықталды. [26]
УК диапозонында сіңіретін катионды (бромид додецилпиридин)және бейионды
(Triton X-100) капилярлы зонды электрофорезге негізделген БАЗ-ң сандық
анықталу әдісі өңделінді. рН-ң және ерітіндінің иондық күшінің алынатын
пиктің формасына және шығыс уақытына әсері зерттелінді;анализдің оптималды
жағдайы анықталынды.Екі БАЗ үшін де аналитикалық сигнал (электрофорегманың
ауданың пиктері)концентрацияға қатынасы сызықты байланысты болады.Екінші
БАЗ зерттелетін БАЗ-ң сигналына әсер етпейді,яғни БАЗ-ң сандық талдауын
жеке түрде де қоспа ерітінділерде де жүргізуге мүмкіндік
береді.Капилярлы зондық электрофорез әдісін БАЗ-ң МТКК-н анықтау үшін
қолдануға мүмкін болатыны көрсетілді.[27]
Бөлшектердің ішкі және беттік деп бөлу негізінде беттің қисықтығына
тәуелді беттік керілу,эквимолярлы радиус және керілу бетінің радиусының
теңдеулер жүйесін біріктіретін өрнек алынды.Бүл жүйенің шешімі
әртүрлі өлшемдегі (минималдысы да)және беттік қисықтықтағы жаңа фаза
туынтегінің беттік керілуін табуға көмектеседі.Нәтижелер беттік
керілудің функциясы болатын термадинамикалық өлшеулердің арасындағы әлсіз
размерлік тәуелділік бар екенін дәлелдеиді.Тәжірибелік анықтамалар арқылы
Толмен ұзындығының анықтала алмайтыны көрсетілді.Туынтектің түзілу
жұмысы оның размеріне байланысты шынайы емес, эффективті беттік керілудің
функциясы болып табылады.Молекулалық динамика әдіс арқылы кластерлердің
сандық моделдеуі ,кішірек кластердің ішіндегі қысым Лаплас формуласындағы
жазық беттегі беттік керілу коэффициентімен сипатталатынын көрсетті. Бұл
жағдай ұсынылған теориямен келісіледі.[28]
БАЗ-ң молекулярлы агрегаттарының тамшылы,квазиатамшылы модельдеріндегі
мицелла түзілуінің термодинамикалық сипаттамаларының формулалары
алынды.Алынған формулалар мицелланың орташа өлшемі және тепе- теңдік
мицеллярлы ерітіндідегі туралы тәжірибелік нәтижелерді ескереді. .Бұл
формулаларға мицеллада БАЗ-ң шоғырлануы жүртін мицелла түзілудің
критикалық концентрациясын ,сонымен қатар одан жоғары концентрациялары
кіреді.Мицелла түзілудің критикалық концентрациясына сәйкес мицелла
түзілудің термодинамикалық сипаттамалары мен молекулалық агрегаттардың
тамшылы және квазитамшылы модельдердің бастапқы параметрлерінің арасындағы
аналитикалық тәуелділік қорытылып шығарылды.[29]
Визкозиметр және спиндік зондтарының ЭПР- спектроскопия әдісі
арқылы полиакрил қышқылының додецилды полиэтиленгликоль арасындағы сулы
ерітіндідегі комплекстерінің құрылымы мен молекулалық динамикасы
зерттелінді.БАЗ-ң аз мөлшерінде комплекс компактті глобула тәрізді
конформацияда болады.БАЗ-ң молекуласының локальды қозғалғыштығы бұл
комплекстерде еркін мицеллаларға қарағанда әжептеуір төмен.БАЗ-ң мөлшерін
жоғарылатқан сайын олардың мицеллалары полиқышқылдармен ойылған
доп(клубок)гидрофильді ассоциаттар түзеді..Ассоциаттағы мицелла құрамына
кіретін полиэтиленгликоль фрагменттерінің көп бөлігі еркін болады,яғни
полимерлі тізбекпен байланыспаған.БАЗ молекуласының ассоциаттағы локальды
жылжымалығы компакті конформацияда болатын,ассоциат ішінде мицелла саны
өскен сайын артады.[30]
Беттік керілуді өлшеудің жаңа капилярлы әдіс қарастырылды.Ол булану
арқылы жүретін беттің тез жаңар.Булану жылдамығының максималды мәні н-
пентан 0,6кг.м-2.с-1 және су 0,14кг.м-2.с-1 үшін беттік керілудің тепе-
теңдіктегі мәндерінен үшін ауытқуы интенсивті жылу алмасу жағдайында
менискінің формасының өзгеруімен түсіндіруге болады.[31]
Глобулярлы ақуызбен (Альбумин) және БАЗ (Твин 80)-бен тұрақтандырылған
Судағы май типті концентрлі эмулсияның реологиялық қасиеттері
зерттелінді.Зерттелген эмульсия үшін бейньютондық мінез тән,ол сонымен ағу
шегінің бар болуымен сипатталады.Ағу шегінен жоғары кернеуінде тұтқырлықтың
төмендеуі бірден басталмайды.Ол ағу қисығындағы ньютондық ауданнан
өткеннен кейін басталады.Барлық зерттелген жүйелер үшін ньютондық
тұтқырлықтың ең төмен мәніне жететін толық қисығы байқалады, ағынның
мұндай қисықтары Кросс формуласымен жақсы өрнектеледі.Твин-80
концентрациясының артуы эмульсияның тұтқырлығының төмендеуіне
әкелді.Реологиялық қасиеттердің концентрацияғлық тәуелділіктерінде
байланысты екі табалдырықты құбылыстары байқалады:бейионды БАЗ-ң аз
концентрациясында ағу шегінің бірден өзгерді ал,концентрациясын 1.10-
3мольл дейін жоғарылатқанда тұтқырлық айтарлықтай төмендейді және эмульсия
тұрақсыз бола бастайды.Қарастырылған эффектілер жоғары молекулалы
стабилизатордың фаза аралық қабаттан ығысып және оның бейионды БАЗ-бен орын
басумен түсіндіріледі.
Эмульсия ол-коллоидты химияның маңызды және қызықты элементі болып
табылады. Ол әдетте физиканың беттік құбылыстарының обьекті болып саналады
және әртүрлі технологиялық процестерде,жаңа материалдар шығаруда
қолданылады.Суда еритін ақуыздар стабилизатор ретінде эмульсияларда тамақ,
фармацевтикалық, косметологиялық өндірістерінде, медицинанада және т.б.
Мұндай эмульсиялар алу сатыларында белгілі реологиялық қасиеттерге ие болуы
керек, сақтау процестерінде,тасымалдауда және қолданылуында. Эмульсиялар
күрделі жүйелер болып табылады. Әртүрлі реологиялық әрекеттерін олардың
бөлшек түзуіне және бір-бірі арасындағы әрекеттесу қасиеттеріне әрқашан
көңіл беруіміз керек.
Көп жағдайларда концентрлі эмульсиялар әртүрлі функционалды
арнауларымен ақуыз негізінде алынған өзінің құрамында төмен молекулалы
беттік- активті заттардан құралған(БАЗ).мұндай эмульсиялардың қасиеттері
молекула арасындағы ақуыз және БАЗ-ң көлем ішінде,фаза аралық беттерде
әрекеттесумен және көп жағдайда ауыспалы құрамды беттік-активті
комплекстердің түзілуімен анықталады.Комплекстердің басты топшалардың және
БАЗ-ң көмірсутекті радикалдардың бір-біріне қарама-қарсы зарядталған және
ақуыздың аминоқышқылды қалдықтарының элекростатикалық немесе гидрофобты
әрекеттесуінен түзіледі.Ақуыз бен БАЗ-мицелла түзудің критикалық
концентрциясына дейін (МТКК) және МТКК кейінгі әрекеттесуі әртүрлі.Бейионды
БАЗ ақуызбен өте әлсіз әрекеттеседі.
Көптеген төмен молекулалы БАЗ-р фаза аралық беттен ақуыздарға ығыстыра
алады конкурентті адсорбция жүреді,бірақтан БАЗ бен ақуыздардың
кооперативті адсорциясы жүруі мүмкін.Белгілі жағдайларда (компоненттердің
оптималды қатынасы су фазасы көлемінде) фаза аралық қабаттардың құрамы мен
құрылысы ақыздың беттік-активті комплекстерінің БАЗ-мен адсорсиясымен
анықталады.Сол үшін концентрлі эмульсиялардың реологиялық қасиеттері,ақуыз
және БАЗ қоспасымен стабилизденген,әртүрлі болуы мүмкін және ең маңыздысы
БАЗ-ң типіне байланысты (бейионды, анионды, катионды) концентрация,
компоненттер қатынасы, су фазасының физико-химиялық праметрлеріне
(рН,иондық күш,температура және т.с.с.)байланысты анықталынады.
Эмулсияның реологияық қасиеттерін анықтайтын маңызды факторы дисперстік
фазаның концентрациясы болып табылады.Концентрация моно дисперсті бөлшектер
деформациясының тығыз упаковкасы үшін ψ* 64%-ке тең,полидисперсті
бөлшектер үшін бұл мән жоғары.
Концентрлі эмульсияларда ψψ*кезінде тамшылар деформацияланып,көп
граниктері(полиэдрлер)формасын түзеді,дисперсті орта пленкаларымен бөлініп
тұрады.Мұндай жүйеде тамшылар критикалық аралықтан төмен аралықта
агрегирленеді.Мұндай құрылымданған эмульсиялар жылжығанда жоғары мәнді
серпімділік модульімен тұтқыр серпімді сұйықтардың қасиеттерін
көрсетеді.ерілген авторларға сәйкес серпімділік ол-тамшылар арасындағы
стерикалық тебілістерден туады,стабилизатордың адсорбциялық қабаттарымен
қапталған,себебі ретінде-осмас қысымы болып табылады.Серпімділік модульінің
G σr өлшемге нормирленуі (σ-беттік керілу,r-тамшының радиусы) бірінші
рет жұмыста ұсынылған,бұл дәлелдейді,концентрлі эмульсиялардың серпімділігі
тамшылардың геометриялық упаковкасына байланысты.Эмулсиялардың ағу
кезіндегі іс әретіне мынадай факторлар әсер етеді:дисперстілік,тамшылардың
өлшемдері бойынша таралуы,сонң ішінде ψ жоғары мәнінде.
Ақуыз жоғары молекулалы БАЗ фаза аралық беттерде 2D қабаттар
түзеді,олардың ғажайып тұтқыр серпімділік қасиетке ие.Ақуыздың түріне
байланысты,оның концентрациясы,бейполярлы сұықтардың табиғаты ,су фазасының
сипаты(рН,ионды күш),сондай қабаттардың миикрореологиялық қасиеттері
эмульсияның микрореологиялық әрекетіне әртүрлі әсер етуі мүмкін.Әсер ету
айтарлықтай болуы мүмкін егер тамшылардың өлшемі үлкен болса,олар
дкформацияға бейім.Жұмыста эмульсияны зерттегенде
ақуыз(альбумин(БСА),лизациммен,козе йінменβ-лактоглобулинмен, жұмыртқа
альбуминмен стабилизденгенде,эмульсияның нормирленген серпімділік G*(σr)
фаза аралық адсорбциялық қабаттарының серпімділік модульімен
коррерирленеді.ε=dεdlnA( А-тамшының беттік ауданы),олардың көп кезде
эмульсияның реологиялық әрекетін анықтайды.
Соңғы уақытта басылып шығарылған жұмыстарда төмен молекулалы БАЗ-ң
концентрлі эмульсиялардың реологиясына әсері ақуызбен стабилизденген сүт
ақуызы мысалымен қарастырылған.Мысалы, эмульсияның реологиялық қасиеті
құрамындағы β-лактоглобулин және анионды БАЗ додесульфат натрий(ДСН)
молярлы қатынаспен ақуызБАЗ анықталады.АқуызБАЗ қатынасы табылды бұл
кезде змульсияның серпімділік модульі ең жоғарғы мәнге ие.БАЗ-ң ағу шегіне
қарағанда төмендейді.Алынған нәтижелер БАЗ-ң асоцирленген құрылысының
ерекшеліктерімен және ақуыздың ДСН-мен әрекеттесуімен
түсіндіріледі.Козейнат натрий негізіндегі ДСН-ң эмульсияға енгізілуі
,эмульсияның тұрақтылығының және тұтқырлығының жоғарылауына әкеледі.Бұл ДСН-
ң ақуызбен байланысқанда су фаза көлемінде және стабилиздеуші беттік-
активті комплексті қабатардың түзілуімен түсіндіріледі.
Бейионды БАЗ Твин-20,өте нашар ақуызбен әрекеттеседі.Эмульсияның
тұтқырлығын каэейнат натрий негізінде төмендетеді,ағу сипаты осы БАЗ-ң
фаза аралық беттік адсорбция арқылы ақуыздың макро молекуласын ығыстырумен
түсіндіріледі.Басқа жақтан қарағанда бейионды БАЗ-ң лецитин енгізгенде
(фосфатиддилхолин)ақуыздармен әрекеттесуге бейім,эмульсияның тұтқырлығы (β-
лактоглобулин негізінде ) жоғарылайды.
Бейионды БАЗ-ң қолданылуы,олардың көбісі улы емес және биоыдырайалатын
заттар тамақ және фармацевтикалық өндірісте үлкен қызығушылыққа ие,сонымен
қатар ақуыздарды бөлу және тазалау.Мысалы экстракция әдісі арқылы
қаратылған мицеллаларда.[32]
Су жүйесіндегі бинарлы қоспалардың тармақталған полиэтиленимин (ПЭИ)
молекулалық массасы 30000және катионды беттік-активті заттардың
(КБАЗ):цетилтриметил аммония бромидтері,цетилдиметилэтил аммония және
цетилдиетил(2-гидроксиэил) аммония агрегациясы зерттелген.
Кондуктометрия әдісі осы жүйелерде нейтрондардың аз бұрышты шашырау
және динамикалық жарық шашырау арқылы мицелла түзудің критикалық
концентрациясы, агрегаттардың өлшемі мен формалары
анықталынды.Спектрофотометрия әдісі арқылы КБАЗ-ПЭИ композицияларының
гидролиз реакциясындағы 4-нитрофенил эфирлер қышқылының
тетракоординирленген фосфарының каталитикалық акктивтілігі
зерттелінген.Агрегаттардың кеңістіктік сипаттарының наноқұрылымды полимкрлі
жүйелердің каталитикалық эффектерінежәне селективтілігіне әсері орнатылды.
Беттік-активті заттар (БАЗ) мен полимерлер (полиэлектролит) жүйелері
арасындағы молекула арасындағы әрекеттесу,наноқұрылымды полимерлі
композициялардың түзілуіне (полимер-коллоидты комплексәкеледі,бұл жерде
ішкімолекулалы мицеллярлы фаза түзіледі.Олар флокуляинт,биомембрана
модельі,биологиялық активті заттар тасушы және т.с.с.Сонымен қатар
нанореактор ретінде әртүрлі процестерде қолдану қасиетіне жауапты Араласқан
жүйелер БАЗ-полимер биоқұрылымдардың қарапайым аналогтары болып
табылады.Өзіндік құрылу механизмі және биомембрананың түзілуіне мүмкіндік
береді.Компоненттердің конентрациясы,типі молекулалық массасын білу арқылы
надмалекулалық ұйымды(полимер-коллоидты комплексті (ПКК) өзгертуге
болады.Осы жұмыста қарама-қарсы зарядталған БАЗ және полиэлектролиттері бар
жүйелер зеттелінген.Дифильді ионндардың макромалекуламен электростстикалық
және гидрофобты әрекеттесуі БАЗ-ң мицелла түзу критикалық концентрациясының
төмен мәнінде басталатыны көрсетілді және мицелла тәріздес кластерлердің
түзілуіне әкеледі.Бұл кезде макромолекулаларда конформацияның және
агрегаттардың морфологиялық өзгеруі жүруі мүмкін.Полиэлектролиттің
микрокөлемінің толық детергент молекуласымен қанығуы ПКК ішкімолекулалық
мицелла түрінде болады.Ал,көмірсутекті радикалдардың БАЗ-ң молекуласымен
гидрофобты әректтесуімен,полиэлектролиттың (клубок конформациялы)қарсы
зарядталған топшалармен электростатикалық байланысқан.Ішкі молекулалық
фазаның болуы ПКК-ң түзілуіне ең керекті жағдай болып табылады.БАЗ-ң
концентрациясының жоғарылауы полиэлектролит көлемінен детергент иондарының
ығысуы жүреді және полимер глобуляры түзіледі,БАЗ-ң молекуласымен
қоршалған.Мұндай ПКК-ң құрылымдық құрылуын конформациялық өту клубок-
глобуладеп аталады.
Қазіргі кезде құрамында бір атты зарядталған БАЗ молекуласы және
полиэлектролиті бар негізгі қозғалғыш ПКК-ң түзілуі гидрофобты сутекті
әрекеттесу жүретін су жүйелері әлсіз зерттелінген.Полимер-коллоидты құрылым
түзу мүмкіншілігі біздің зерттеуіміздің негізгі бағыты болып
табылады.Сонымен қатар композицияларда бір атты зарядталған БАЗ бен
полиэлектролиттердің әрекеттесу мүмкіншілігі өте аз зерттелген және біздің
осы жұмыстағы мақсатымыз болып табылады.Бір атты зарядталған БАЗ бен
полимерлердің негізінде ПКК-ң түзілу мүмкіншілігі туралы әртүрлі ұсыныстар
айтылды.Нәтижелер жұмыста алынған жүйелерде аралас құрылымдардың түзілуін
көрсееді.Бір атты зарядталған БАЗ-ң және полимердің сусыз ортада түзілетін
полимер коллоидты агрегаттар түзілуі мысалдары белгілі.[33]
Үш компонентті жүйеде су-толуол-Твин-80 293К-де 1 типті Винзор
классификасиясы бойынша тура эмульсиялардың түзілуі байқалады.Фазалық
диаграманың су бөлігіндегі фрагменті құрылған, мицеллярлы және
микроэмульсиялық жүйелердің аудандардың бар болуы анықталған.Әртүрлі
әдістермен (рефрактометрия, прецизионды тензиометрия, динамикалық және
статикалық жарық шашырауы, УК және ЯМР спектроскопия) тура мицелланың және
микроэмульсияның дисперстік фазасының бөлшектері (гидродинамикалық радиус,
ББАЗ, молекулалық агрегация саны, гидратация дәрежесі) толуолдың әртүрлі
құрамындағы қасиеттері зерттелген.Солюбилизаттың микроқоршауының полярлығы
анықталынды. Тура эмульсиялардың және микроэмульсиялардың қасиеттерін
зерттеу коллоидтты химияның фундаменталды зерттеудің қазіргі заманғы
маңызды бағыттарының бірі болып табылады.Оның мәсеұрылесі ретінде
қасиеттері мен құрылымды ұйымдастырылған орталар (мицелларлы және
микроэмульсионды)фармацевтикалық,ко сметологиялық,тамақ,текстиль, мұнай
өндіру өндірістерінде өте кең қолданылады. Микроэмульсиялар (МЭ)
көпкомпонентті жүйелер (төрт компоненттерден және одан да көп).Бірақтан
теориялық анализ үшін ең ыңғайлысы компонент саны аз жүйелер қолайлы,яғни
үшкомпонетті МЭ бейионды БАЗ негізінде.Таяу уақытқа дейін зерттеушілердің
негізгі көңілдерін фазалық диаграмманың үш компонетті жүйелер үшін су-май-
ББАЗ алынуы болып келді.Олардың мақсаты концентрационды және температуралық
аудандардың бар болуының МЭ-ң әртүрлі типтері (тура, кері, биүздіксіз)
анықталуы болып табылады. Микроэмульсионды жүйелердің құрылысы құрамында
жоғары концентрациялы ББАЗ бар кересінше зерттелген.Соның ішіндегі көптеген
ақпараттар кері МЭ-р туралы жиналған.Сонымен қатар тура МЭ-ң құрамында
төмен концентрациялы ББАЗ-ң тежірибе жүзінде болмайды.Тура мицеллардың және
МЭ-ң қасиеттері салыстырылмаған,оның қасиеттеріне олефильді компоненттің
концентрациясы әсер ететіні анализі жүргізілмеген.Соның үшін бұл жұмыста үш
компнентті жүйе су-толуол-Твин-80 әртүрлі әдістерді қолданып
(рефрактометрия, прецизионды тензиометрия, УК жәнеЯМР
спектроскопия,динамикалық және статикалық жарық шашырау) тура мицелланың
және микроэмульсияның қасиеттері зерттелген.[34]
БАЗ-ң бинарлы қоспаларының әрекеті зерттелген.Ол бейионды Тритон-Х-
100(ТХ-100) катионды додецилтриметил аммоний бромиді(ДТАВ) және димерлі
(джемини) БАЗ дибром N,N*- бис(N- додецил,N,N -диметил) -1,2-диаммоний
(ДДАВ) мицелла түзу кезінде, тефлонның жұғылуы және фазф аралық беттерде
адсорбциясы ерітіндіауа және ерітіндітефлон шекарасында. Әрекеттесу
параметрлері қарама қарсы және модуль бойынша жоғарылайды, қатар бойынша
араласқан мицеллалар адсорбциялық қабат ерітіндіауа
шекарасындаадсорбциялық қабат ерітіндітефлон шекарасында.Әрекеттесу
параметрі ТХ-100DDAB қоспасына қарағанда үлкен.ЕКі қоспаның тефлон бетінде
адсорсиясы кезінде синергетикалық эффект байқалады.TX-100DDAB қоспасы үшін
мицелла түзу синергетикалық беттік керілудің төмендеуі кезінде және
тефлонның жұғылуы кезінде синергетикалық эффект байқалады.
Беттік-активті заттардың қоспаларыныңдисперстік жүйелердің физико-
химиялық процестерге әсері (мицелла түзу, адсорбция, солюбилизация,
стабилиздеуші әрекет, жұқтырғыш және т.б.) қазіргі таңда көп зерттеліп
жатыр. Бұл жеке БАЗ-ға қарағанда қоспалар дисперстік жүйелердің эффективті
түрде қасиетін,онда болып жатқан процестерді бақылайды.Аралас жүйелердің
ерекшелігі әртүрлі типтегі БАЗ-ң молекулалары(иондары) арасындағы
спецификалық әрекеттесулермен түсіндіріледі.Бұл қоспаның әсерін
жоғарылатады және төмендетеді. Мұндай БАЗ қоспасының әрекеті теориялық және
практикалық мәні көп. Мицелла түзудің критикалық концентрациясының
анықталуы (МТКК), араласқан мицеллалар адсорбциялық қабаттардың әртүрлі
бөлу фазалық шекараларда жүйелердің құрылысы және қасиетін модельдеуге өте
маңызды сонымен қатар әртүрлі процестер үшін адсорбция, жұғу,
солюбилизация, мицеллярлы катализ және т.б.
Бұл жұмыстың мақсаты БАЗ (Тритон-Х-100) және катионды БАЗ (бромид
додецилтриметиламмония)(DTAB) және оның димері дибромид N,N*-бис (N-
додецил,N,N-додецил)-1,2- диаммоний этан (DDAB) құралған.Бұл БАЗ-ң бинарлы
қоспаларының мицелла түзу тефлонның жұғуы және адсорбция кезіндегі
әрекеті.Димерлі (джемини) БАЗ-ң қоспаның бір компоненті ретінде
қолданылуы,себебі ол беттік керілуді ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Ұқсас жұмыстар
Пәндер
- Іс жүргізу
- Автоматтандыру, Техника
- Алғашқы әскери дайындық
- Астрономия
- Ауыл шаруашылығы
- Банк ісі
- Бизнесті бағалау
- Биология
- Бухгалтерлік іс
- Валеология
- Ветеринария
- География
- Геология, Геофизика, Геодезия
- Дін
- Ет, сүт, шарап өнімдері
- Жалпы тарих
- Жер кадастрі, Жылжымайтын мүлік
- Журналистика
- Информатика
- Кеден ісі
- Маркетинг
- Математика, Геометрия
- Медицина
- Мемлекеттік басқару
- Менеджмент
- Мұнай, Газ
- Мұрағат ісі
- Мәдениеттану
- ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности)
- Педагогика
- Полиграфия
- Психология
- Салық
- Саясаттану
- Сақтандыру
- Сертификаттау, стандарттау
- Социология, Демография
- Спорт
- Статистика
- Тілтану, Филология
- Тарихи тұлғалар
- Тау-кен ісі
- Транспорт
- Туризм
- Физика
- Философия
- Халықаралық қатынастар
- Химия
- Экология, Қоршаған ортаны қорғау
- Экономика
- Экономикалық география
- Электротехника
- Қазақстан тарихы
- Қаржы
- Құрылыс
- Құқық, Криминалистика
- Әдебиет
- Өнер, музыка
- Өнеркәсіп, Өндіріс
Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор #1 болып табылады.
Ақпарат
Қосымша
Email: info@stud.kz