Получение и свойства интерполимерных комплексов, способных к структурообразованию почв ж. С. Касымова, Л. К. Оразжанова, А. Н. Кливенко

Получение и свойства интерполимерных комплексов, способных к структурообразованию почв 
181
растворимого в воде и кислых растворах (рН 4.5–5.5). 
Полученные осадки ИПК представляли собой белую 
гелеобразную массу без запаха, стабильную при цен-
трифугировании, максимальная масса осадка была 
установлена для состава ИПК 30:70 (рис. 1). 
Результаты кондуктометрического и ИК спектро-
скопического исследований процесса комплексообра-
зования в системе ХТЗ–Na-КМЦ для изучаемых объ-
емных соотношений представлены на рис. 2.
Как видно из рис. 2, 
а
, кривая кондуктометри-
ческого исследования имеет ярко выраженный пе-
региб при соотношении [ХТЗ]:[Na-КМЦ] = 30:70, 
что, согласно основам физико-химического анализа, 
свидетельствует об образовании индивидуально-
го соединения — ИПК состава [ХТЗ]:[Na-КМЦ] = 
= 30:70. Выявленное объемное соотношение для вза-
имодействующей пары полиэлектролитов характе-
ризует формирование нестехиометрического ИПК. 
При смешивании растворов полиэлектролитов в 
определенных технологических условиях возможно 
образование стабилизированных ионными, водород-
ными и другими видами связей стехиометрических 
и нестехиометрических ИПК, свойства которых мо-
гут варьироваться в широких пределах [9, 18, 25]. 
Например, нестехиометрические ИПК, содержащие 
одновременно разнородные, как связанные, так и не 
связанные между собой функциональные группы, 
позволяют создавать связующие добавки для оком-
кования агломерационных материалов со свойствами, 
отличными от свойств применявшихся ранее исход-
ных полимеров. При добавлении ИПК связующих в 
почву нестехиометрического состава в отличие от 
обычного способа окомкования, когда гидрофобные 
частицы комплекса удерживаются в комке почвенно-
го материала исключительно за счет механического 
воздействия, несвязанные функциональные группы 
ИПК дополнительно обеспечивают сцепление частиц 
различной природы на его поверхности. При этом 
обеспечиваются высокие прочностные свойства по-
лучаемых комков материала.
Формирование ИПК при взаимодействии ХТЗ 
и Na-КМЦ подтверждено также методом ИК 
Фурье-спектроскопии в диапазоне 4000–400 см
–1
. 
Получены ИК спектры ХТЗ, Na-КМЦ и ИПК на их 
основе (рис. 2–
г
). В области спектров между 3600 и 
2800 см
–1
можно наблюдать характерные для полиса-
харидов полосы поглощения: ν
О–Н
(полоса поглоще-
ния 3700–3000 см
–1
), ν
С–Н
(полоса поглощения 3000–
2800 см
–1
), ν
С=О
(полоса поглощения 1800–1500 см
–1
), 
ν
NH2
(полоса поглощения 1600–1317 см
–1
) [39–41]. 
Наличие интенсивных колебаний полос поглощения 
в интервале, характерном для амидных групп в струк-
туре полисахарида, свидетельствует о том, что исход-
ный ХТЗ имеет высокую степень деацетилирования 
[18]. Спектры ИПК объединяют полосы, связанные 
с ХТЗ и Na-КМЦ. Основные изменения происходят 
в области спектров полос поглощения NH
2
-групп и 
метилкарбоксильных групп, что свидетельствует об 
их электростатическом взаимодействии при форми-
ровании ИПК [41].
Методом динамического лазерного светорассеяния 
был исследован ζ-потенциал синтезируемых ИПК для 
всех изучаемых составов [ХТЗ]:[Na-КМЦ], который 
характеризует степень адсорбции ионных групп вза-
имодействующих полиэлектролитов (рис. 3).
Как видно из рис. 3, при соотношении 
[ХТЗ]:[Na-КМЦ] = 30:70 ζ-потенциал достигает нуле-
вого значения, т. е. в полученном ИПК положитель-
ный заряд аминогруппы ХТЗ полностью нейтрали-
зуется отрицательным зарядом метилкарбоксильной 
группы Na-КМЦ, что, вероятно, связано с гидро-
фобным или электростатическим взаимодействием 
макромолекул полисахаридов и свидетельствует о 
кооперативном комплексообразовании. Как известно, 
иногда при падении ζ-потенциала до нуля не все стол-
кновения частиц приводят к максимальной скорости 
коагуляции. В нашем случае увеличение в смеси кол-
лоидного раствора количества полиэлектролита Na-
КМЦ и отрицательный ζ-потенциал увеличивают за-
ряд и притяжение противоионов, что в свою очередь 
вызывает образование осадка ИПК с максимальным 
радиусом частиц при соотношении [ХТЗ]:[Na-КМЦ] 
= 20:80 (рис. 3).
Рис. 1. Массы влажных осадков ИПК различных соот-
ношений состава [ХТЗ]:[Na-КМЦ].

Рис. 2. Кондуктометрические (

жүктеу 319,25 Kb.

Достарыңызбен бөлісу: