Строение и свойства продуктов модификации производных хитина поверхностно-активными веществами и композиции на их основе

• Автор: Меркович, Елена Александровна
• Шифр специальности: 02.00.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 150 с.

СОДЕРЖАНИЕ.
Введение

1. Литературный обзор.

1.1. Комплексообразование при взаимодействии полиэлектролитов и

противоположно заряженных поверхностноактивных веществ.

1.1.1. Кооперативный характер связывания ионов ПАВ макромолекулой иолиэлектролита и изотермы связывания
1.1.2. Влияние физикохимических факторов на параметры связывания ПАВ и полиэлектролита.

1.1.3. Критическая концентрация ассоциации

1.2. Фазовое разделение в смесях растворов ПЭПЛВ.

1.2.1. Способы получения растворимых и нерастворимых комплексов

1.2.2. Особенности получения гелей на основе ПЛВполиэлектролитных комплексов

1.3. Строение комплексов, образованных полиэлектролитом и противоположнозаряженными ПАВ
1.4. Свойства продуктов взаимодействия противоположно заряженных
ПАВ и полиэлектролитов
1.4.1. Изменение конформации цепи полюлектролнта при взаимодействии с поверхностноактивными веществами.
1.4.2. оверхностная активность систем ПАВ полиэлектролит
1.4.3. Стабильность ПАВполиэлектролитных комплексов в водносолевых и водноорганических средах
2. Экспериментальная часть
2.1. Объекты исследования.
2.1.1. Полимеры.
2.1.2. Поверхностноактивные вещества
2.2. Реагенты.
2.3. Методы исследования
2.4. Методики исследования
2.4.1. Приготовление смесей растворов полиэлектролитов и
поверхностноактивных веществ.
2.4.2. Определение потенциала ПАВПЭК
2.4.3. Изучение релаксационных свойств адсорбционных слоев
ПАВполиэлектролитных комплексов
2.4.4. Получение гелевых капсул и межфазных гелевых слоев при
контакте водных растворов хитозана и ПАВ
2.4.5. Изучение механических свойств ДЦСхитозановых гелей
2.4.6. Изучение релаксации ДЦСхитозановых гелей.
2.4.7. Получение сшитых хитозановых гелей
2.4.8. Изучение сорбционной способности гелей на основе хитозана
2.4.9. Включение в капсулы из ПАВПЭК ферментов
2.4 Определение активности трипсина.
2.4 Определение активности уреазы.
2.4 Изучение кинетики выделения ферментов.
3. Основные результаты и их обсуждение.
3.1. Растворимые ПАВполиэлектролитныс комплексы на основе полисахаридов.
3.1.1. Фазовое равновесие в смесях растворов производных хитина и
противоположно заряженных ПАВ.
3.1.2. Изучение вязкости смесей растворов полисахаридов с различными поверхностноактивными веществами
3.1.3. оверхностная активность АВполиэлскгролитных комплексов на основе полисахаридов.
3.1.4. Релаксационные свойства адсорбционных слоев АВЭК.
3.1.5. снообразуюшис и стабилизирующие свойства смесей растворов хитозана с противоположно заряженными АВЭ
3.2. Получение и свойства гелей ПАВполиэлектролитных комплексов на
основе хитозана и додецилсульфата натрия
3.2.1. Процесс образования ПАВ полиэлектролитного геля при контакте водных растворов хитозана и додецилсульфата натрия
3.2.2. Концентрационный интервал существования гелей ПАВПЭК
на основе хитозана и додецилсульфата натрия
3.2.3. Структура гелей ПАВполиэлектролитных комплексов на основе хитозана
3.2.4. Элементный состав i елей ПАВПЭК комплексов на основе хитозана.
3.2.5. Расчет коэффициента диффузии молекул ПАВ в раствор
хитозана.
3.2.6. Механические свойства гелей ПАВполиэлектролитных комплексов на основе хитозана.
3.3. Получение капсул с использованием гелей ПАВПЭК па основе
хитозана.
3.3.1. Влияние физикохимических параметров на процесс формирования капсулы
3.3.2. Сорбционные свойства продуктов модификации хитозана
3.3.3. Включение в капсулы из ПДВПЭ комплексов на основе хитозана и додецилсульфата нафия ферментов фипсина и уреазы.
Выводы.
Литература


При этом макромолекула принимает конформацию, отвечающую компромиссу между максимальным числом контактов гидрофобных групп ПАВ, включенных в ПАВполиэлектролитный комплекс, и минимуму энтропийных напряжений цепочки полиэлектролита . Количественное описание взаимодействия между ионным ПАВ и полиэлектролитом в смешанном растворе основано на рассмотрении термодинамичских моделей агрегирования молекул АВ в присутствии макроионов и мротивоинов в растворе , , . Эти модели основаны на рассмотрении различных энергетических вкладов в свободную энергию комплексообразования АС в системах ПАВполиэлектролит. Следует отметить отсутствие в настоящее время универсальной общепринятой модели описания процесса комплексообразования, что в ряде случаев приводит к дисскуссиям например, работа 6 подверглась критике со стороны авторов работы 7 за отсутствие учета влияния конденсации противоинов в процессе комплексообразования. В случае, когда концентрация молекул ПАВ в отсутствие полиэлектролита в растворе меньше ККМ критической концентрации мицеллообразования, свободная энергия комплексообразования АО может быть записана в виде , , . ПАВ и противоионов, соответственно, где с . Т1С v i
свободная энергия трансляционного движения
целл, молекул воды и электролита, соответственно, а . Т постоянная Бьеррума , ео постоянная вакуума. ПАВ, выигрыш в свободной энергии, приходящийся на один атом углерода алкильной цепи. О свободная энергия адсорбции макроионов на мицеллах ПАВ. На основании выражения 4, из условия АСЗ 0. ККА молекул ПАВ в присутствии полиэлектролита в функции концентрации электролита, а также других параметров, характеризующих структуру макроинов и молекул ПАВ. Структура выражения 4 позволяет сделать вывод о том, что величина ККА снижается в присутствии полиэлектролита. Действительно, в растворе индивидуального ионного ПАВ минеллообразование задерживается с ростом концентрации ПАВ изза положительного вклада в свободную энергию системы электростатического опалкивания между заряженными группами. Мицеллообразован ию препятствует потеря трансляционной энтропии противоионов при их конденсации на поверхности мицелл конденсация Маннинга , несмотря на происхо1Ящес при этом снижение электростатического отталкивания в результате нейтрализации поверхностного заряда. При добавлении полиэлектролита в раствор ПАВ, напротив, противоионы самого полиэлектролита выделяются во внешнюю среду при адсорбции макроиоиов на поверхности мицелл, что приводит к выигрышу трансляционной энтропии противоионов. ДО . В результате этого, в смешанных ПАВполиэлсктролитных растворах ККА существенно снижается на одиндва десятичных порядка по сравнению с ККМ. Таким образом, имеет место ионный обмен между противоионами, принадлежащими макроиону, и молекулами ПАВ, что приводит к агрегации последних в контакте с макроионной цепью. Традиционный метод изучения реакций полимер ПАВ заключается в построении изотерм сорбции, которые представляют собой зависимость доли звеньев полимера, связавшихся с ионами, от концентрации Ст свободного ПАВ. I. Взаимодействие полиэлектролита с противоположно заряженными поверхностноактивными веществами имеет кооперативный характер. Под этим понимается, что степень связывания ионов ПАВ резко возрастает при достижении некоторого критического значения концентрации этих ионов в смешанном растворе. При работе с разбавленными системами Сд, мольл изменение часто находится за пределами чувствительности методов, и экспериментальное обнаружение связывания ПАВ в таких условиях представляет большие трудности . Тем не менее, многие исследователи 4, полагают, ч го в этой области составов смесей при большом избытке полиэлектролита молекулы ПАВ практически количественно связаны с ПЭ кулоновскими силами и состав ПАВПЭК ср равен составу смеси А. Образующиеся в таких условиях ПАВПЭК представляют собой водорастворимые соли, в которых молекулы поверхностноактивных веществ относительно равномерно распределены на макромолекулах полиэлектролита. При достижении некоторого критического значения величины р. Сцая происходит резкое увеличение связывания последнего, что свидетельствует о кооперативном характере процесса на этом участке изотермы рис.