Комплексы линейных и слабосшитых полиамфолитов бетаиновой и чередующейся структуры с комплементарными полимерами, ионами металлов и пов

2. Жаңа полиамфолиттердің  комплекстері белгілі полимерлер комплекстерінің аймағын кенейтеді және гомополимер мен сополимер комплекстеріне тән - әрекеттесуші заттардың химиялық және құрылымдық  комплементарлы болуы; полимер комплекстерінің түзілу (деструкциялану) процестерінің кооперативтілігі; суда комплекс бөлшектерінің шағын болуы; полиион комплекстерінің антиполиэлектролиттік әсері және т.б.  қасиеттерінің болатынын көрсетеді.

3. Орта қасиеттерінің  өзгеруі полимерлі комплекстердің  конформациялық және көлемдік-фазалық  ауысуларына әкеледі. Гельдердегі және олардың комплекстеріндегі көлемдік-фазалық ауысулар торлардың сызықты бөліктерінің арасындағы тігулер түйіншіктеріндегі глобула – шиыршық ауысуларына негізделген және теориялық болжамдармен сәйкес келеді. 

4. Бетаинді полиамфолиттердің интерполимерлі комплекстері дефляцияға қарсы қасиет көрсететіндігі алғаш аңықталды. Ұсақ дисперсті топырақты бетаин құрылымды полиамфолитінің интерполимерлі комплексі ерітіндісімен және коммерциялық полимер комплекстерінің ерітіндісімен өңдегенде топырақ бөлшектерінің агрегатталуына әкеледі. Сонымен қатар, интерполимерлі комплекс ерітінділерімен өңделген топырақтың беткі қабатында радиоактивті стронцийдің жинақталуы болатындығы анықталды. Күшті жинақтау қасиетті полиамфолитті интерполимерлі комплекстер көрсетеді.

5. Бетаинді полиамфолиттердің  металл иондарымен Co2+, Ni2+, Cu2+ комплекс түзуі өндіріс суларынан металл иондарын сініріп алу үшін қолданылуы мүмкін.

Қолданылу аймақтары: радиациялық ластанған топырақтың радионуклидтерінің желмен және суда ауысуын тоқтатуда; топырақ ремедияциясында; өндіріс ағынды суларынан металл иондарын сініріп алу үшін және концентрлеуде.

Зерттеу нәтижелерін нақты қолдануға ұсыныстар: жаңа полиамфолиттердің интерполимерлі комплекстерінің антидефляциялық және беткі қабатқа Sr-90 жинақтау қасиеттері Семей аймағының радиациялық ластанған топырағын ремедиациялау үшін тиімді композит ретінде қарастыруға болады., Сызықтық және тігілген полиамфолиттердің металл иондарымен полиамфолит-Ме2+ ионы хелатты комплексін түзе әрекеттесуі өндірістік ағынды сулардан металл иондарын сіңіріп алу үшін және бөлу мақсатында қолдану қызығушылық тудырады.

 

 

Yashkarova Marziya Gabitchanovna

 

Complexes of linear and weakly crosslinked polyampholytes

of betaine and alternative structure with complementary polymers,

metal ions and surfactants and the perspectives of their application

 

02.00.06 – highmolecular compounds

 

The doctor of chemical sciences applicant’s thesis

 

SUMMARY

 

Objects: new linear and crosslinked polyampholytes of betaine  (carboxyethyl-3-aminocrotonate / acrylic acid) and alternative (N, N – dimethyldiallylammonium chloride / maleic acid or alkyl – and aryl derivatives of maleamide acid) structure; a series of commercial polymers (nonionic, anionic and cationic); surfactant (lauryl sulfonate sodium); metal ions Co2+, Ni2+, Cu2+, Sr2+.

The purpose of work is to establish the main regularities of complex formation of new linear and crosslinked polyampholytes of betaine  and alternative structure with complementary polymers, metal ions and surfactant; conformation and phase – volume transitions of complexes at change of medium properties (pH, temperature, thermodynamic quality of the solvent, ionic power); possible fields of application of new complexes.

Methods: IR – spectroscopy, atom-absorption spectrometry, potentiometry, conductometry, turbidimetry, viscometry, granulometric analysis, radiochemical methods of analysis.

The basic results are:

1. For the first time the complexes formation of linear and crosslinked polyampholytes of betaine  and alternative structure with complementary polymers, metal ions and surfactant have been found by combined of IR – spectroscopic, electrochemical and viscosimetric methods.

2. Complexes of new polyampholytes extend the set of  known polymer complexes and show the properties inherent to homopolymer and copolymer complexes which are: the necessity of  chemical and structural complementarity of interacting components; the significant compactization of complex particles in water; cooperativity of processes of  formation (destruction) of polymer complexes; antipolyelectrolyte effect of polyionic complexes and others. These complexes have the certain composition i.e. the relation of interacting components and they are the new compounds.

3. It is found that polymer complexes undergo the conformation and phase – volume transitions at change of medium properties. Phase – volume transitions in gels and their complexes confirm the theoretical predictions that these transitions are caused by globule – coil transitions in linear parts of net between knots of cross linking.

4. For the first time it is established the antideflaction properties of interpolymer  complexes of betaine type polyampholyte. The treatment of thin dispersed soils by solutions of interpolymer complexes of betaine  structure  polyampholyte as well  as the   solutions of commercial polymers complexes leads to the aggregation of  soil particles to more large sizes (> 0,25mm). Besides the aggregation it is found the accumulation of radioactive strontium in upper soil layers treated by solutions of interpolymer complexes. Polyampholyte interpolymer complexes show the best properties.

5. Complex formation of betaine polyampholyte with Co2+, Cu2+, Ni2+ metal ions may he used for extraction of metal ions from industrial waste waters.

Application fields: prevention of wind and water migration of radionuclides of radioactive polluted soils; remediation of soils; extraction and concentration of metal ions from industrial waste waters.

Recommendations on application: antideflaction and accumulation Sr-90 properties of new polyampholyte interpolymer complexes allow to consider them as perspective composites for remediation of radioactively polluted soils of Semipalatinsk region.  The interaction of linear and crosslinked  polyampholytes with metal ions with formation of chelate polyampholyte - Me2+ complexes is of great interest for the purposes of extraction and division of metal ions from industrial waste waters.