РОЗДІЛ 2.
ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНА ЧАСТИНА.
2.1. Синтез, очистка і характеристика речовин
2.1.1. Речовини, які застосовували для синтезу частинок
Солі металів: Нікель нітрат Ni(NO3)2*6H2O (“ЧДА”); Ферум (ІІІ) хлорид
FeCl3*6H2O (“Ч”); Ферум (ІІ) сульфат FeSO4*7H2O (“ЧДА”)
Комплексоутворювачі: калію цитрат тризаміщений моногідрат (КЦ) (K3C6H5O7ґH2O)
(“Ч”).
Натрію гідроксид (“Ч”), гідразин гідрат N2H4* H2O (“ЧДА”), аміак водний (25%-й)
(“Ч”), вода дистильована.
Модифікатори поверхні: поліетиленгліколь ПЕГ-2000 (ККС = 1%, s= 55.3мН/м);
суміш рамноліпідів, продукованих штамом Pseudomonas sp. PS- 17 [149] наступної
структури:
Автор висловлює вдячність О.В. Карпенко за надані зразки рамноліпідів.
ККС = 0.21 %, s= 31,8 мН/м; частково гідролізований полівінілацетат (сольвар)
(М = 15000г/моль , ККС = 0.7%, s= 56мН/м); функціональні поверхнево-активні
олігопероксиди (ФОП), отримані кополімеризацією пероксидного мономеру
2-трет-бутилперокси-5-метил-1-гексен-3-іну (ВЕП) та мономерів вінілацетату
(ВА), бутилакрилату (БА), малеїнового ангідриду (МА), N-вінілпіролідону (N-ВП)
наступної структури:
Беземульгаторний латекс складу: ММА/БА/Ст/БМА/АК/ППГ-МАК/ВЕП/ГЕА
Основні характеристики використаних модифікаторів наведені у таблиці 2.1.
Синтез олігомерних пероксидних ініціаторів проводили за методиками [108]
Таблиця 2.1
Характеристики функціональних поверхнево-активних олігопероксидів
Склад кополімеру, %
Характеристична в’язкість,
[h] (ацетон, 298К)
м3/кгґ 10
Молеку-лярна маса
г/моль
Критична концентрація структуро-утворення ККС, %*
Поверх-невий натяг уККС, мН/м
ВА
NВП
ВЕП
БА
МА
18,4
50,6
31,0
0,08
1600
0,55
39,7
43,1
30,1
16,8
3500
1,53
37,7
23,2
26,8
14,2
35,8
0,28
5200
2,97
32,7
20.2
7.0
0.1
1.25
51.0
21.0
7.2
0.08
1.24
51.9
20.5
10.4
0.05
0.79
48.7
* - критична концентрація структуроутворення (ККС), визначена по зламу на
ізотермах поверхневого натягу водно-аміачних розчинів ФОП, рН = 10
2.1.2. Речовини, які використовували при проведенні полімеризації, ініційованої
з поверхні частинок.
Мономери: 2-трет-бутилперокси-2-метил-5-гексен-3-ін (ВЕП) отримували за
методикою [146], сушили над сульфатом магнію, після очистки вакуумною
дистиляцією продукт мав наступні константи: d420=0,867 (літ. 0,8670),
nD20=1,4480 (літ.1,4482).
Вінілацетат (ВА), бутилакрилат (БАК), акрилову кислоту (АК), стирол (Ст)
N-вінілпіролідон (N-ВП), гідроксіетилакрилат (ГЕА) очищали вакуумною
дистиляцією, після чого їх константи співпадали з літературними [99].
Гліцидилметакрилат (ГМА) (Merck), 4-аміностирол (Aldrich), акролеїн (Fluka)
використовували без додаткової очистки. Малеїновий ангідрид (МА) очищали
сублімацією у вакуумі. Температура топлення після очистки була 325 К (літ.
325,9К) [100].
Емульгатори: Е-30 - натрійалкілсульфонат (СnH2n+1CmH2m+1)СHSO3Na (n+m)=11ё17,
який мав наступні колоїдно-хімічні характеристики: ККС = 0,037%, у=34 мН/м
[106].
Розчинники: використовували кваліфікації ХЧ або ОСЧ і додатково не очищали.
Характеристики розчинників наведені в таблиці 2.2.[103]
Таблиця 2.2
Характеристики використаних розчинників
Розчинник
Діелектрична стала
Коефіцієнт заломлення
Густина
1,4 діоксан
2,21
1,4224
1,034
Гексан
1,89
1,3754
0,660
Етилацетат
6,0
1,3718
0,901
Метанол
32,6
1,333
0,792
Толуол
2,4
1,4969
0,867
Хлороформ
4,8
1,4467
1,483
Розчин аміаку водний, 25%-й, розбавляли дистильованою водою до необхідної
концентрації; аскорбінова кислота “ОСЧ”; 2,6-ди-третбутил-4-метилфенол (іонол),
99.5% (Merck).
Для водо-дисперсійної полімеризації використовували дистильовану воду.
Додатково безпосередньо перед синтезом видаляли кисень кип’ятінням в
присутності бікарбонату амонію, після чого здійснювали продувку інертним
газом.
2.1.3. Речовини, які використовували для проведення полімераналогічних
перетворень.
Натрію нітрит NaNO2 (Ч), в-нафтол (Ч), етиловий естер п-амінотіосульфокислоти
(есулан)*, кислоту хлороводневу концентровану (36-38%) (Ч), розбавляли
дистильованою водою до необхідної концентрації.
Протеїни: бичачий сироватковий альбумін, солізим, ліполактин
2.2. Методики синтезів.
2.2.1. Синтез дисперсій оксид металу/полімер, метал/полімер.
Таблиця 2.3
Концентрації реагентів для реакції отримання частинок нікелю
Реагент
Концентрація, моль/л
початкова
у реакційній масі
Ni(NO3)2*6H2O
2,2
0,25
Калію цитрат(КЦ)
4,4
0,50
NH2-NH2*H2O
9,67
3,33
NaOH
10,8
3,74
Частинки нікелю одержували відновленням водного розчину комплексної солі нікелю
з цитратом калію (КЦ) розчином гідразин гідрату в сильно лужному середовищі
(pH=13.4±0.2) при температурі 333, 343, 353, 363К за реакцією:
2Ni2+ + H2N-NH2 + 4OH- = 2Ni0 + N2^ + 4H2O
Реакцію відновлення проводили в трьохгорлому скляному реакторі, оснащеному
лопастною мішалкою і пристроєм для продувки аргоном. Реакційну суміш
термостатували з допомогою водного термостату з точністю ± 0,1К. Порядок
завантаження компонентів: розчин солі нікелю, розчин КЦ (мольне співвідношення
* - есулан наданий к.х.н.,доц кафедри ТБСФБ Лубенець В.І.
Ni2+ : КЦ - 1:2), розчин гідразину, розчин гідроксиду калію (мольні
співвідношення Ni2+ : гідразин - 1:10 і Ni2+ : гідроксид натрію - 1:10), розчин
ФОП. Хід процесу контролювали титриметрично за концентрацією катіонів Ni2+ в
розчині [111]. Після закінчення реакції відновлення з суміші виділяли частинки
та промивали декілька разів 0,05н. розчином NaОН для видалення незв’язаного з
поверхнею ФОП, а потім дистильованою водою до нейтрального значення рН
промивної води. Одержані частинки сушили в ексикаторі при температурі
- Київ+380960830922