Кинетика набухания геля поливинилового спирта в растворах органических кислот и их солей
DOI:
https://doi.org/10.17308/sorpchrom.2021.21/3832Ключевые слова:
полимерный гель, метод оптической микрометрии, поливиниловый спирт, физико-математическая модель, набухание, кинетика.Аннотация
Данная работа посвящена изучению и анализу кинетики набухания геля поливинилового спирта, изначально находящегося в равновесии с дистиллированной водой, в растворах органических кислот и их солей. В работе представлены полученные методом оптической микрометрии экспериментальные данные о кинетике набухания гранул ПВС в растворах алифатических карбоновых кислот и их натриевых солей в зависимости от концентрации растворов. Приведена разработанная для описания наблюдаемого явления физико-математическая модель набухания сферической гранулы полимерного геля.
В работе рассматриваются и обобщаются общие свойства кинетических кривых, полученных при регистрации изменения объема гранулы ПВС в этановой, пропановой, бутановой и бутандиовой кислотах, а также в растворах их натриевых солей; формулируются общие выводы о закономерностях изменения степени набухания гранул ПВС в данных растворах, такие как: суммарное изменение объема геля, наличие и глубина экстремума, влияние длины углеводородного радикала и числа карбоксильных групп в составе молекул кислот.
По результатам работы разработан алгоритм получения кинетических поверхностей, предназначенных для анализа концентраций растворов указанных соединений. С целью сокращения времени анализа показана возможность определения концентраций растворенных веществ по начальным участкам кинетических кривых, получаемых в анализируемых растворах с помощью метода оптической микрометрии.
Поскольку для получения надежных данных о начальном участке кинетической кривой необходимо достаточно быстро фиксировать гранулу в ячейке, в работе приведены кинетические результаты измерения объема гранулы ПВС с добавленным в нее магнетитом, которая фиксировалась на месте магнитным полем.
Скачивания
Библиографические ссылки
Tokmachev M.G., Ferapontov N.B., Gagarin A.N., J. Math. Chem, 2017, Vol. 55, pp. 142-152, https://doi.org/10.1007/s10910-016-0676-x.
Tokmachev M.G., Ferapontov N.B., Trobov Kh.T., Gavlina O.T., Memoirs of the Faculty of Physics, Lomonosov Moscow State University, 2018, No 5, pp. 1850303-1-1850303-8.
Gagarin A.N., Ferapontov N.B., Tokmachev M.G., Colloid Journal, 2017, Vol. 79, No 6, pp. 740-747. https://doi.org/10.1134/S1061933X17060096.
Tokmachev M.G., Ferapontov N.B., Agapov I.O., Trobov Kh.T., Colloid journal, 2018, Vol. 80, No 1, pp. 91-95. https://doi.org/10.1134/S1061933X1801012X.
Yamskov I.A., Budanov M.V., Davankov V.A., Bioorganicheskaya khimiya, 1979, Vol. 5, No 11, pp. 1728-1734. http://www.rjbc.ru/arc/5/11/1728-1734.pdf.
Ferapontov N.B., Tokmachev M.G., Gagarin A.N., Strusovskaya N.L. et al., Reactive and functional polymers, 2013, Vol. 73, pp. 1137-1143. https://doi.org/10.1016/j.reactfunctpolym.2013.04.007
