Mavzu: Poliamfolitlar. Murodova Marjona

Mavzu:Poliamfolitlar.
Murodova Marjona
Qutblangan muhitda elektr zaryadlari tashish xossasi bo'lgan
polimerlar polielektrolitlar deyiladi. Ulardagi elektr zaryadi
makromolekula tarkibidagi funksional guruhlaming elektrolitik
dissosiyalanishi natijasida sodir bo'ladi.
Demak, polielektrolitlar molekular og'irligi katta bo'lganligidan.
bir tomondan, polimer xossalarini namoyon qilsa, ikkinchi tomondan.
tarkibidagi funksional guruhlaming dissotsiyalanishi tufayli past
molekular kislota — asos va tuzning xossalarini namoyon qiladi.
Polielektrolitlami kelib chiqishiga ko'ra ikki katta guruh: tabiiy
polielektrolitlar gumhi bilan sintetik polielektrolitlar guruhiga bo'lish
mumkin.
Ikkala guruh polielektrolitlarda, o'z navbatida kislota va asos
xossalari bo'lishi mumkin. Tabiiy va sintetik polielektrolitlar
makromolekulalaming shakllariga qarab, chiziqli va to'rsimon holatda
bo'ladi. Barcha tabiiy va sintetik polielektrolitlar orasida poliamfolitlar
alohida o'rin tutadi. Bunday polielektrolitlaming molekulalari tarkibida
kislota va asos xossalariga ega har xil funksional guruhlar bo'ladi.
Bunday makromolekulalaming ba’zi elementar bo'g'inlarida asos,
ba’zilarida esa kislota xossalari bor gumhlar mavjuddir. Poliamfolitlar
eritmadagi vodorod ko'rsatkichi (rN) ning qiymatiga qarab, manfiy
yoki musbat zaryadlangan bo'ladi. Ba’zan, makromolekuladagi manfiy
zaryadlar miqdori musbat zaryadlar miqdoriga nisbatan ko'p bo'ladi.
M akrom olekulasi tarkibidagi funksional guruhlam ing
dissotsiyalanish darajasiga qarab, polielektrolitlar kuchli va kuchsiz
polimer kislota hamda kuchli va kuchsiz polimer ishqor xossalarini
namoyon qiladi.
Ta b iiy p o lie le k tr o litla r . Barcha o'sim lik va hayvonlarda
uchraydigan polielektrolitlar, y a’ni biologik polimerlar tarkibida
makromolekulaga kislota yoki asos xossalari baxsh etuvchi funksional
guruhlar bo'ladi.
Sanoat va turmushda ahamiyati katta bo'lgan oqsil nuklein
kislotalar, fermentlar, pektinlar, xitin, geparin, selluloza, kraxmal. lignin kabi biologik polimerlaming hammasi tabiiy polielektrolit moddalari
jumlasidandir.
Bu moddalardan ko'plarining makromolekulalari tarkibida asos va
kislota xossalari bor har xil funksional guruhlar bo'lganligidan
organizm uchun ulaming ahamiyati g'oyat kattadir.
S in te tik p o lie le k tr o litla r . Tarkibida kislota va ishqor xossali
funksional guruhlar bor monomerlami polimerlash yo'li bilan sintetik
polielektrolitlar olingan. Tarkibida kislota va ishqor xususiyatiga ega
guruhlar ko'p bo'lgan polielektrolitlar muhim ahamiyatga egadir.
Polielektrolit molekulalari chiziqli biologiyada, meditsinada, qishloq
xo'jaligid a rudani boyitish sanoatida va boshqa maqsadlarda ko'p
ishlatiladi.
Chiziqli polielektrolitlarning asosiy xossalaridan biri, ularning
suvda eruvchanligidir. Bu hoi chiziqli polielektrolitlami suvli sharoitda
ishlatishga imkon bermaydi. Odatda makromolekulalari to'rsimon
bo'lgan polielektrolitlar yoki ionitlar texnikada katta ahamiyatga ega.
Bunday polielektrolitlar tarkibida ion almashtiruvchi kislota yoki asos
xossali guruhlar bo'ladi, bu polielektrolitlar hech qanday erituvchida
erimaydi.
Polielektrolit molekulalarini to'rsimon holatga o'tkazish
uchun ularga ko'p funksiyali past molekular moddalar bilan ishlov
berish kerak. B a’zan polielektrolitlami sintez qilishda ularga divinil
benzol kabi polifunksional moddalar qo'shiladi, natijada,
makromolekulalar to'rsimon holatga o'tadi. Makromolekulalar
orasidagi ko'ndalang bog'lar soniga qarab, polielektrolitlar
erituvchilarda bo'kish xususiyatiga ega bo'la oladi va selektiv
adsorbentlar tarzida ishlatiladi. Bunday ionitlar zaryadlariga qarab
anionit va kationitlarga bo'linadi.
Anionitlarda polimerlar makrokation holatida bo'lib. past molekular
anionlami biriktirib oladi. Kationitlarda esa polimerlar makroanion
holda bo'ladi va past molekular kationlami biriktirib oladi.
Kationlaming sxemasini quyidagicha tasvirlash mumkin:
R-An-l-P yoki tuz forma R-An-Kt+
bu sx^mada: R— polielektrolitning elementar bo'g'ini.
Anionitlaming sxemasi quyidagicha yozish mumkin:
R-КГ-ОН va R-K.t4-Animation almashinish jarayoni quyidagicha ifodalanadi:
sulfoguruhli kationitda:
R -S03H+ + Na' + Cl 5 RS03N ar + H* + СГ
M-formada tuz formada
karboksil guruhli kationitda:
R-SOO' H+ + Na+ + СГ RCOO Na+ + H+ + СГ
4
H-formada tuz formada
Tuz formadagi kationitda ham bir kation ikkinchi kationga
almashadi:
2R-S03'Na+ + C a ~ + 2C1' t ; (R S03-)2Ca1 + 2NaT + 2СГ
Anion almashinish jarayoni quyidagicha ifodalanadi:
R-NH3+ -OH' + H + + СГ ^ R N H 3+ C l' + H20
OH-formada Cl-formada
R-NH3+ Cl + Na+ + O H ' R N H 3+ OH' +Na++ Cl'
Cl-formada OH-formada
Tarkibidagi ion almashtiruvchi guruhlarning dissotsiyalanish
darajasiga qarab, polielektrolitlar kuchli va kuchsiz bo'ladi.
Masalan, tarkibidagi kationlarini ishqoriy neytral va kislotali
muhitlarda almashtira oluvchi kationlar kuchli bo'ladi. Bunday
kationlar jumlasiga tarkibida sulfat va fosfor kislotaning kislota
qoldiqlari bo'lgan polielektrolitlar kiradi.
Tarkibidagi vodorod ionlarini faqat ishqoriy muhitda boshqa
ionlarga almashtira oluvchi kationlar kuchsiz bo'ladi. Bunday
kationlarda karboksil va fenol guruhlar bo'lishi mumkin.
Kuchli ishqoriy anionitlar gidroksil guruhlarini harqanday muhitda
boshqa anionga almashtira oladi. Bular jumlasiga tarkibida to'rtlamchi
ammoniy guruhlari bo'lgan anionitlar kiradi. Tarkibida birlamchi,
ikkilamchi, uchlamchi ainin guruhlar va pridin asoslari bo'lgan
anionitlar kuchsiz ionitlardir. Ionitiaming kuchi ularning sig'imi, ya'ni
qancha miqdorda ionlar almashtira olishiga qarab belgilanadi. Ularning
sig'imi l g quruq ionit biriktira oluvchi ionlarning mg — ekvivalent
miqdori bilan o'lchanadi.
Ion almashtirish so'nggi 10-15 yil mobaynida sanoatning
ko'pgina sohalarida ishlatilmoqda. Masalan, ion almashtiruvchi
sm olalar yordam ida eritm a va rudalardagi qim m atbaho
elem entlarning (uran, oltin, kumush va boshqalarning)
konsentratsiyasi oshiriladi.
Ion almashtiruvchi smolalar vositasida sho'r suvlarni mutlaqo
tuzsiz holatga keltirish qishloq xo'jaligi oldida turgan birlamchi
vazifalardandir.
Ion almashtiruvchi smolalar yordamida mcdisinada dori-darmonni
t0Zalash mumkin. Har xil alkoloid va antibiotiklami (pensillin,
streptomsin va boshqalar) ko'plab ishlab chiqarilishi ham ana shu
sm o la la r yordamida yo‘lga qo'yiladi.
Gidroliz sanoatida ion almashtiruvchi smolalar yordamida
g id r o liz la m i organik qo'shimchalaridan tez tozalash mumkin.
E'tiboringiz uchun rahmat