Термодинамические свойства некоторых полисахаридов и их смесей с водой

• Автор: Груздева, Анна Евгеньевна
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Нижний Новгород
• Количество страниц: 184 с.

СОДЕРЖАНИЕ

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ.

СТРУКТУРНЫЕ ФОРМУЛЫ ИЗУЧЕННЫХ ПОЛИСАХАРИДОВ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. Физикохимические свойства полисахаридов и их смесей с

низкомолекулярными жидкостями Обзор литературы

1.1 Данные о структуре полисахаридов

1.2. Физические переходы в полисахаридах

1.2.1. Целлюлоза.

1.2.2. Нитраты целлюлозы.

1.2.3. Ацетаты целлюлозы .

1.2.4. Хитин, хитозан
1.3. Теплоемкость целлюлозы и ее производных
1.4. Влияние низкомолекулярных веществ на температурь физических переходов целлюлозы и ее производных.
1.4.1. Влияние низкомолекулярных веществ на физические переходы целлюлозы. Растворимость воды в целлюлозе.
1.4.2. Растворы эфиров фтапевой кислоты в нитратах и ацетатах целлюлозы
1.4.3. Ратсворы нитроэфироэ в нитроцеллюлозе.,
1.4.4. Смеси производных целлюлозы с другими ЖИДКОСТЯМИ.
ГЛАВА 2. Аппаратура и методика исследований.
2.1. Аппаратура и методика измерения теплоемкости веществ в области
2.1.1. Калориметр.
2.1.2. Вакуумная часть
2.1.3. Электрическая часть
2.1.4. Методика работы
2.2. Калориметр для измерения теплоемкости е интервале К
2.3. Методика расчета термодинамических характеристик из калориметрических данных.
2.3.1. Расчет термодинамических функций, определение температур и энтальпий физических переходов.
2.3.2. Калориметрический метод определения растворимости воды в полисахаридах
2.4. Установка для дифференциального термического анализа.
2.4.1. Конструкция установки и методика работы
2.4.2. Методика определения растворимости воды в полисахаридах методом ДТА.
2.5. Характеристика изученных объектов
ГЛАВА 3. Экспериментальные результаты и их обсуждение.
3.1. Система грибной хитинвода.
3.1.1. Теплоемкость и термодинамические функции хитина из грибов и его смесей
с водой
3.1.2. Дифференциальный термический анализ хитина из грибов и его смесей с водой.
3.1.3. Диаграмма физических состояний системы грибной хитинвода
3.2. Агароза, агар и его смеси с водой
3.2.1. Теплоемкость и термодинамические функции агарозы и агара.
3.2.2. Дифференциальный термический анализ агара и агарозы и смесей агара с водой
3.2.3. Диаграмма физических состояний системы агарвода
3.3. Амилоза, амилолекгин, крахмал и его смеси с водой.
3.3.1. Теплоемкость и термодинамические функции амилозы, амилопектина, крахмала и его смесей с водой
3.3.2. Диаграмма физических состояний системы крахмалвода.
ГЛАВА 4. Определение способности продуктов Биофит сорбировать и выводить
из организма человека тяжелые металлы
ВЫВОДЫ.
ЛИТЕРАТУРА


Существуют, повидимому, промежуточные мезоморфные образования со средней гидролизуемостью. Большое внимание уделялось исследованию надмолекулярной структуры целлюлозы и ее производных . В настоящее время не вызывает сомнения фибриллярная структура целлюлозных волокон. Однако не существует еще единого мнения о строении и размере фибрилл. При электронномикроскопическом исследовании микрофибрилл целлюлозы, контрастированных йодом , наблюдалось неравномерное их окрашивание по длине. Вдоль микрофибрилл образовывались чередующиеся темные и светлые участки. Был сделан вывод, что темные участки, содержащие йод, являются легкодоступной аморфной частью целлюлозы. Валония наблюдал Мэнли , который для контрастирования предварительно обрабатывал их водным раствором уранилацетата или фосфорновольфрамовой кислотой. Мэнли высказал предположение, что такая неоднородность микрофибриллы может быть следствием образования ее из свернутой в спираль ленты. Другая модель строения микрофибрилл целлюлозы была предложена Денисом и Престоном и затем несколько видоизменена ФрейВисслингом и Мюллеталером , . Суть ее заключается в том, что в центре микрофибриллы образуется высокоупорядоченное ядро. Вокруг этого ядра располагается область с менее упорядоченной структурой. То есть имеет место градиент упорядоченности от центра микрофибриллы к периферии. Последней моделью пользуется в настоящее время большинство ученых для объяснения поведения целлюлозы при химических реакциях. Нитроцеллюлоза является сложным эфиром целлюлозы и азотной кислоты. В нем ОНгруппы целлюлозы полностью или частично замещены на группу 0М стр. Элементарное звено НЦ описывается эмпирической формулой С5Н20Нз. Мтп, где т степень замещения гидроксильных групп целлюлозы. Относительно конформации элементарного звена НЦ пока нет единого мнения. ИКспектроскопии, пришли к выводу, что в силу отталкивания нитрогрупп, присоединенных к С2 и С3 атомам углерода элементарного эвена НЦ, форма кресла С1 пиранозного кольца целлюлозы преобразуется в конформацию полуванны, промежуточную между конформациями ванны 2В и ЗВ рис. Однако, Р. Г. Жбанков с сотрудниками 3, , экспериментально и с помощью теоретических расчетов показали, что конформация С1 пиранозного цикла целлюлозы сохраняется при замещении водорода гидроксильных на нитрогруппы. Такого же мнения придерживаются авторы работы , исследовавшие нитраты целлюлозы с различным содержанием азота ,3 ,8 ,1 и , методом ЯМР спектроскопии. Весьма трудно установить конформацию макромолекул НЦ. В работе на основании результатов исследования дифракции рентгеновских лучей в волокнах НЦ, содержавшей ,9 азота, было показано, что макромолекулы в элементарной ячейке имеют спиральную конформацию второго порядка с периодом идентичности 2, нм ось С элементарной ячейки НЦ. Так как размер глюкозидного звена НЦ равен 0,8 нм , то спираль состоит из пяти звеньев. К такому же выводу пришли авторы работ . В работе высказано предположение, что может существовать и другая элементарная ячейка тринитрата целлюлозы с размерами а 0. Ь 1. Особенностью такой ячейки является то, что в ней достигается шестиугольная плотная упаковка макромолекул. Такая симметричная упаковка распространена у полимеров с круглым поперечным сечением цепей. Однако экспериментальных данных в пользу такого строения элементарной ячейки НЦ еще недостаточно. Динитрат целлюлозы имеет другие параметры элементарной ячейки а0. Ь 1. В этом случае период вдоль волокна НЦ совладает с периодом нативной целлюлозы . Данные по исследованию образования водородных связей в НЦ методом ИКспектроскопии немногочисленны . В. Н. Никитин одним из первых изучил спектры НЦ различной степени этерификации в области обертонов и основных частот валентных колебаний гидроксилов. Вывод автора о наличии в НЦ свободных от водородных связей гидроксильных групп, сделанный на основании исследований на спектрометре с призмой из в указанной области частот, не может быть достаточно надежным. Более детально этот вопрос освещается в работах Р. Г. Жбанкова с сотрудниками .