danДоклады Национальной академии наук БеларусиDoklady of the National Academy of Sciences of Belarus1561-83232524-2431The Republican Unitary Enterprise Publishing House "Belaruskaya Navuka"dan-442Research ArticleХИМИЯCHEMISTRYРЕОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА И КОНЦЕНТРАЦИОННЫЕ ПЕРЕХОДЫ В ВОДНО-СОЛЕВЫХ РАСТВОРАХ ПОЛИАКРИЛАМИДА И АНИОННЫХ (СО)ПОЛИМЕРОВ АКРИЛАМИДАRHEOLOGICAL PROPERTIES AND CONCENTRATION CROSS-OVERS OF POLYACRYLAMIDE AND ANIONIC (CO)POLYMERS OF АCRILAMIDE IN AQUEOUS-SALT SOLUTIONSДавлюдД. Н.DavlyudD. N.

мл.науч. сотрудник

Junior researcher

davlud.d@tut.byВоробьеваЕ. В.VorobievaE. V.

д-р хим. наук, доцент, заведующая лабораторией

D. Sc. (Chemistry), Professor, Head of the Laboratory

evorobieva@igic.bas-net.byЛаевскаяЕ. В.LayeuskayaE. V.

науч. сотр.

Researcher

layeuskaya@gmail.comКрутькоН. П.KrutkoN. P.

академик, д-р хим. наук, профессор, генеральный директор

Academician, D. Sc. (Chemistry), Professor, General director

krutko@igic.bas-net.byВоробьевП. Д.VorobievP. D.

канд. хим. наук, ст. науч. сотрудник

Ph. D. (Chemistry), Senior Researcher

pdvc@tut.byЧередниченкоД. В.СherednichenkoD. V.

канд. хим. наук, ст. науч. сотрудник

Ph. D. (Chemistry), Senior researcher

cherednichenko_dv@tut.byИнститут общей и неорганической химии Национальной академии наук БеларусиInstitute of General and Inorganic Chemistry of the National Academy of Sciences of BelarusГосударственное научно-производственное объединение «Химические продукты и технологииState Research and Production Association “Chemical Products and Technologies”2017051020176146976Copyright © Давлюд Д.Н., Воробьева Е.В., Лаевская Е.В., Крутько Н.П., Воробьев П.Д., Чередниченко Д.В., 20172017Давлюд Д.Н., Воробьева Е.В., Лаевская Е.В., Крутько Н.П., Воробьев П.Д., Чередниченко Д.В.Davlyud D.N., Vorobieva E.V., Layeuskaya E.V., Krutko N.P., Vorobiev P.D., Сherednichenko D.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://doklady.belnauka.by/jour/article/view/442

Методом капиллярной вискозиметрии изучены реологические свойства и концентрационные переходы неионогенного полиакриламида и анионных (со)полимеров акриламида в солевых растворах (хлориды калия и натрия) различной концентрации (0,07 и 3,4 моль/л). Показано, что увеличение содержания ионогенных групп в макромолекулах приводит к снижению концентрации кроссовера. Для полиэлектролитов определена область неперекрывающихся клубков между концентрацией кроссовера и концентрацией образования флуктуационной сетки зацеплений и показано, что с увеличением концентрации соли эта область практически исчезает, т. е. изменение механизма массопереноса происходит вблизи концентрации кроссовера, как и в солевом растворе неионогенного полиакриламида. Установлено, что эффективный объем макромолекул полимеров выше в солевом растворе (3,4 моль/л) хлорида натрия, чем хлорида калия, для полиэлектролитов выше, чем для неионогенного полимера, и возрастает с увеличением количества ионогенных групп в макромолекулах полиэлектролитов.

 

 

 

 

Rheological properties and concentration cross-overs of nonionic polyacrylamide and anionic acrylamide copolymers in saline solutions (sodium and potassium chlorides) of different concentration (0.07 and 3.4 mol/l) were investigated using the capillary viscometer method. It is shown that increasing the content of ionic groups of macromolecules reduces crossover concentration. The area of non-overlapping coils between the crossover concentration and the concentration of fluctuation mesh formation was determined for polyelectrolytes; it was shown that with increasing salt concentration this area practically disappears, i.e. the mass transfer mechanism changes near crossover concentration as in the saline solution of nonionic polyacrylamide. An effective volume of polymer macromolecules is higher in the sodium chloride solution than in the potassium chloride solution; for polyelectrolytes, it is higher than for nonionic polymers and grows with increasing the number of ionic groups of polyelectrolyte macromolecules.

полиакриламидполиэлектролитысолевые растворыконцентрационные переходывязкостьмакромолекулаэффективный объемpolyacrylamidepolyelectrolytessaline solutionsconcentration cross-oversviscositymacromoleculeeffective volumeReferencesСемчиков, Ю. Д. Высокомолекулярные соединения / Ю. Д. Семчиков. – М.: Академия, 2003. – 368 с.Semchikov Yu. D. High molecular weight compounds. Moscow, Academy Publ., 2003. 368 p. (in Russian)Тагер, А. А. Физико-химия полимеров / А. А. Тагер. – М.: Научный мир, 2007. – 573 с.Tager А. А. Physics-chemistry of polymers. Moscow, Nauchnyi mir Publ., 2007. 573 p. (in Russian)Поверхностно-активные вещества и полимеры в водных растворах / К. Холмберг [и др.]. – М.: Химия, 2007. – 528 с.Holmberg K., Iensson B., Kronberg B., Lindman B. Surfactants and polymers in aqueous solutions. Moscow, Chemistry Publ., 2007. 528 p. (in Russian)Особенности реологического поведения водных растворов поли-N,N-диметилдиаллиламмоний хлорида / А. П. Орленева [и др.] // Высокомолекулярные соединения. Сер. А. – 1998. – Т. 40, № 7. – С. 1170–1185.Orleneva A. P., Korolev B. A., Litmanovich A. A., Zaharova Yu. A., Kasaikin V. A., Kulichikhin V. G. Features of rheo-logical behavior of aqueous poly-N,N-dimethyldiallylammonium chloride solutions. Vysokomolekulyarnye soedineniya = Polymer Science, Series A Physics, 1998, vol. 40, no 7, pp. 1179–1185 (in Russian).Сядук, Г. В. Реологические свойства водных растворов сверхвысокомолекулярного полиакриламида / Г. В. Сядук, Е. А. Литманович // Структура и динамика молекулярных систем. – 2003. – Вып. Х, Ч. 1. – С. 184–186.Syaduk G. V., Litmanovich E. A. Rheological properties of aqueous solutions of ultra high molecular weight polyacrylamide. Struktura i dinamika molekulyarnyh system [Structure and dynamics of molecular systems], 2003, iss. Х, p. 1, pp. 184–186 (in Russian).Бутырская, Е. В. Сравнительный анализ гидратных оболочек катионов лития и калия / Е. В. Бутырская, В. А. Шапошник, А. М. Бутырский // Вестник Воронежского государственного университета. Серия: Химия. Биология. Фармация. – 2004. – № 2. – С. 25–27.Butyrskaya E. V., Shaposhnic W. A., Butyrskii A. M. The comparative analysis of lithium and potassium hydraten shells structures. Vestnik Voronezhskogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya: Khimiya. Biologiya. Farmatsiya = Proceedings of Voronezh State University. Series: Chemistry. Biology. Pharmacy, 2004, no. 2, pp. 25–27 (in Russian).Воробьева, Е. В. Адсорбция полиакриламида и его ионогенных сополимеров на каолине из солевых растворов / Е. В. Воробьева, В. С. Солдатов // Докл. Нац. акад. наук Беларуси. – 2012. – Т. 56, № 1. – С. 87–92.Vorobieva E. V., Soldatov V. S. Adsorption of polyacrylamide and its ionogen copolymers on kaolin from solt solutions. Doklady Natsional’noi akademii nauk Belarusi = Doklady of the National Academy of Sciences of Belarus, 2012, vol. 56, no. 1, pp. 87–92 (in Russian).The hydrodynamic radii of macromolecules and their effects on red blood cell aggregation / J. K. Armstrong [et al.] // Biophysical J. – 2004. – Vol. 87, N 6. – P. 4259–4270. doi.org/10.1529/biophysj.104.047746Armstrong J. K., Wenby R. B., Meiselman H. J., Fisher T. C. The hydrodynamic radii of macromolecules and their effects on red blood cell aggregation. Biophysical Journal, 2004, vol. 87, no. 6, pp. 4259–4270. doi.org/10.1529/biophysj.104.047746Гросберг, А. Ю. Физика в мире полимеров / А. Ю. Гросберг, А. Р. Хохлов. – М.: Наука, 1989. – 208 с.Grosberg A. Yu., Hohlov A. R. Phisics in the word of polymers. Moscow, Nauka Publ., 1989. 208 p. (in Russian).Де Жен, П. Идеи скейлинга в физике полимеров / П. де Жен. – М.: Мир, 1982. – 368 с.De Zhen P. Scaling concepts in polymer physics. Cornell University Press, 1979. 324 p.Dynamic behavior of Θ solutions of polystyrene investigated by dynamic light scattering / N. Tako [et al.] // Macromolecules. – 1990. – Vol. 23, N 4. – P. 1165–1174. doi.org/10.1021/ma00206a040Tako N., Brown W., Johnsen M., Stepanek P. Dynamic behavior of Θ solutions of polystyrene investigated by dynamic light scattering. Macromolecules, 1990, vol. 23, no. 4, pp. 1165–1174. doi.org/10.1021/ma00206a040Шуляк, И. В. Реологические свойства водных растворов полиэтиленгликолей различной молекулярной массы / И. В. Шуляк, Е. И. Грушова, А. М. Семенченко // Журн. физ. химии. – 2011. – Т. 85, № 3. – С. 485–488.Shulyak I. V., Grushova E. I., Semenchenko A. M. Rheological properties of aqueous solutions of polyethylene glycols with various molecular weights. Russian Journal of Physical Chemistry A, 2011, vol. 85, no. 3, pp. 419–422. doi.org/10.1134/ s0036024411030265Нефедов, В. Г. Феноменологическое изучение вязкости и плотности растворов гидроксидов щелочных металлов / В Г. Нефедов, А. Г. Атапин, Д. А. Головко // Восточно-европейский журнал передовых технологий. – 2015. – № 78. – С. 27–33.Nefedov V. G., Atapin A. G. Phenomenological research of viscosity and density of hydroxide alkaline metal solutions. Vostochno-evropeiskii zhurnal peredovykh tekhnologii = Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2015, no. 78, pp. 27–33 (in Russian).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.