Farmahem - od 2001 sponzor na Hemija.net

Главна страница Линкови Периоден систем Книги и списанија Експерименти Нобеловци Форум Хумор Email
  Статии публикувани во 2008
  Статии публикувани во 2007
  Статии публикувани во 2006
  Статии публикувани во 2005
  Статии публикувани во 2004
  Статии публикувани во 2003
  Статии публикувани во 2002
  Статии публикувани во 2001
  Статии публикувани во 2000
  Врвни десет
  Внесете промена
  Cool страници
  Врвни десет
  Додадете нова страница
  Периодични списанија
  Книги од странски издавачи
  Книги од домашни издавачи

Гел од кополимер на поли(натриум акрилат) и полиакриламид: фазна претворба

Експеримент бр. 4

Во чаша со кополимер се додава вода. Со превртување на чашата со отворот надолу се покажува дека се добива гел. Ако кон гелот се додаде готварска сол се добива суспензија која може да се претура.

Потребен прибор

Потребни хемикалии

Лабораториска чаша од 600 mL, мензура 500 mL, Петриева шолја, стаклено стапче, две лажички.

Кополимер поли(натриум акрилат)
со полиакриламид 1,3 g
натриум хлорид 10 g

Начин на работа

Во лабораториска чаша, која е поставена во Петриева шолја, се става кополимерот и се додава 270 mL дејонизирана вода. Се обрнува внимание на промените во чашата. По приближно дваесетина секунди чашата се превртува со отворот надолу. Се дискутира појавата. Чашата се враќа во првобитната положба и во неа се додава натриум хлоридот. Се меша со стаклено стапче. Се регистрираат промените, а течниот дисперзен систем, делумно се претура во Петриевата шолја.

Резултати и заклучоци

Полиакриламидот се произведува со полимеризација на акриламид (CH2=CHCONH2) при што реакцијата се изведува во присуство на тетраметилетилендиамин ((CH3)2NCH2CH2N(CH3)2) и амониум персулфат ((NH4)2S2O8). На Сл. 1 е прикажана структурната формула на полиакриламидот. Овој полимер е составен од долги низи и при квасење во вода не бубри и не образува гел. За да се променат карактеристиките на овој полимер и да се овозможи својство на образување гел се врши умрежување на полимерот со бисакриламид. Структурната формула на бисакриламидот е прикажана на Сл. 2. Со умрежувањето се постигнува попречно поврзување на полимерните низи и создавање на тридимензионална полимерна мрежа. Овој полимер има способност да впива вода и да гради гел. Неговата моќ, капацитет за впивање вода се зголемува со негово квасење во разреден раствор од натриум хидроксид. При тоа тече реакција на хидролиза на амидната група при што се добива карбоксилна група т.е. натриумова сол (натриум акрилат). Оваа постапка обично трае релативно долго. На пр., за време од 60 дена се хидролизираат приближно 25 % од амидните групи. Вака приготвениот кополимер има огромна, “супер” моќ за впивање вода.

Слика 1. Структурна формула на полиакриламидот Слика 2. Структурна формула на бисакриламидот

Во експериментот, при контакт на водата со кополимерот доаѓа до нејзино упивање и создавање гел. За одредено време веќе ќе нема течност и во тој случај чашата може слободно да се преврти со отворот надолу, а да при тоа нема да има течење на вода. При создавањето на гелот кополимерот на фантастичен начин го менува својот волумен за повеќе од 250 пати.

Слика 3. Приготвување на гелот
Слика 4. Гелот не тече
Слика 5. По додавање NaCl

Овој феномен може да биде сфатен како рамнотежа од три фактори. Еден од клучните фактори се еластичните својства на полимерната тридимензионална мрежа. При создавањето на гелот неодминливо ќе доаѓа до растегнување на полимерните тридимензионални низи во кои ќе постои тенденција за контракција, а со тоа ќе постои и тенденција за намалување на осмотскиот притисок и отежнување на навлегувањето на водата во гелот.

Вториот фактор е разликата меѓу полимер - полимер интеракции и полимер вода интеракции. Имено, при бубрењето на полимерот неминовно полимерните низи се оддалечуваат меѓусебно со што интеракцијата се намалува. Интеракцијата меѓу полимерот и водата може да биде одбивање или привлекување и тоа слабо или силно. Ако првата интеракција т.е. интеракцијата полимер - полимер е посилна од втората полимер - вода тогаш полимерните низи ќе се привлекуваат, ќе се доближуваат, а водата ќе мора да го напушти гелот. Во случајот на користениот кополимер силите на привлекување на молекулите од водата и кополимерот се посилни од силите на привлекување на низите.

Третиот фактор е наречен притисок на водородни јони (во нашиов експеримент притисок на натриумови јони) т.е. јонски притисок. Овој фактор е во врска со јонизацијата на кополимерната мрежа во која заради постоењето на натриумови јони се овозможува задржување на јони со спротивен полнеж во кополимерот и постоење на електростатски заемодејства. Овој фактор придонесува во зголемување на осмотскиот притисок и фаворизирање на процесот на создавање на гел.

Во експериментот, со додавањето на готварска сол (елетролит) кон приготвениот гел се постигнува ослободување на течна фаза и на крај добивање на суспензија од кополимерот во вода. Причините за ова се наоѓаат во тоа што доаѓа до контракција на кополимерната мрежа заради намалување на јонскиот притисок и засенување на електростатските интеракции.

Забелешки

Кополимерот користен во овој експеримент наоѓа примена во производството на Pampers пелени, сушење на органски растворувачи, течни горива меѓу кои и авионското гориво.

Кополимерот за овој експеримент може да се најде во памперси од каде може да се сепарира на релативно едноставен начин. За таа цел неколку памперси се раскинуваат и нивната содржи се пренесува во голема проѕирна вреќа. Материјалот се раскинува на ситни делови. Вреќата се заврзува со заробување на голем волумен воздух, а потоа содржината се растресува за да се раздвои влакнестиот од ситнозрнестиот материјал кој е расфрлан низ пластови од влакненца. Со подолготрајно растресување на дното од вреќата ќе се акумулира зрнестиот материјал. Препорачливо е при растресувањето, акумулирањето да се насочува во едниот крај (ќош) од вреќата. Со дополнително сеење, кое понекогаш и не е неопходно, може да се изврши целосно сепарирање на кополимерот од влакнестиот материјал. При оваа операција може да се емитира релативно голема количина ситни влакненца во форма на прашина па затоа потребно е за ова да се води сметка.

По завршувањето експериментот гелот може безбедно да се исфрли во корпа за цврст отпад.

Методија Најдоски и Весна Богдановска

 Експерименти

Реакција на метали со хлороводородна киселина (2007-07-18)
Термохромизам на македонското знаме (2006-08-12)
Живино срце - со извор на електрична струја и раствор од сулфурна киселиа (2005-09-18)
Живино срце - класична варијанта (2005-09-15)
Пирофорност на силанот (2004-09-05)
Гел од кополимер на поли(натриум акрилат) и полиакриламид: фазна претворба (2004-09-01)

 Хумор

најчитан
Смртта на биретата (4641 посети)
Карикатури (4623 посети)
Станувајќи алкохол (4613 посети)
Електрофилна адиција - молекулска драма (4612 посети)
Словенската и хемиската писменост (4612 посети)
Бисери на мудроста (4600 посети)

 Статии

најнови
PepsiCo ги повлекува бромираните растителни масла од Gatorade
Нов начин на претворба на сулфурниот диоксид во сулфурна киселина
Стабилноста на арсенатната ДНК
Невидливо мастило за 21 век
Црниот TiO2 апсорбира светлина во целиот спектар
Тродимензионални графени

 Нобеловци

Harold Clayton Urey (1934)
Jens Christian Skou (1997)
Johann Friedrich Wilhelm Adolf von Baeyer (1905)
Alan G. MacDiarmid (2000)
Ahmed Zewail (1999)
Michael Smith (1993)
Kary B. Mullis (1993)
Vladimir Prelog (1976)

[Главна стана] [Стари статии] [Периоден систем] [Линкови]
[Нобеловци] [Форум] [Хумор] [E-mail]

© Hemija.net, Скопје, Македонија. Контакт: kontakt@hemija.net