Полиэлектролитные комплекс

До сих пор рассматривались реакции между полиэлектролитами, в которых один из компонентов оказывается незаряженным, а другой заряжен практически нацело. Исходя из этого можно ожидать, что в случае очень слабых полимерных полиэлектролитов, например, полиакриловой кислоты и поливинилпиридина, образование полимер—полимерного комплекса не будет наблюдаться ни при высоких (>7), ни при низких (<3) значениях pH, поскольку и в той и в другой области хотя бы один из компонентов полностью не заряжен. Действительно, в указанных интервалах pH растворы смесей полиакриловой кислоты и поливинилпиридина прозрачны, а кривые их потенциометрического титрования представляют собой суперпозицию кривых титрования отдельных компонентов. Однако в области значений pH, близких к нейтральным, наблюдается образование полиэлектролитного комплекса, сопровождающееся выделением его в осадок. [c.241]

Рис. 9.6. Схема фрагмента полиэлектролитного комплекса

В последние годы специально для гемодиализа были созданы мембраны на основе полиэлектролитных комплексов. Они образуются при взаимодействии в водном растворе полимерных электролитов. Схема такого комплекса имеет следующий вид [c.21]

Практическое применение находят мембраны на основе полиэлектролитных комплексов [95, 96]. Исходными материалами для образования этих комплексов являются полимерные электролиты, растворимые, как правило, в воде. Взаимодействуя по схеме [c.112]

Особую актуальность приобретают синтез и исследование полиэлектролитных комплексов [368], которые обладают рядом уникальных свойств, позволяющих использовать их в различных областях техники и в медицине в качестве мембран, ионообменных материалов, покрытий и т.д. Кроме того, полиэлектролит-ные комплексы могут служить аналогами различных биологических систем, которые играют огромную роль в ряде биохимических и биофизических процессов. [c.146]

В последнее время интенсивно исследуются комплексы, образованные сильными полимерными электролитами. Это объясняется прежде всего тем, что комплексы сильных полиэлектролитов обладают рядом уникальных свойств, существенно отличных от свойств исходных компонентов, и представляют несомненный интерес с практической точки зрения. В отличие от коацерватных комплексов такие полиэлектролитные комплексы характеризуются очень высокой термической и химической стойкостью, и, что очень важно, имеется возможность получения из них материалов. Прежде чем перейти к обсуждению свойств комплексов сильных полиэлектролитов и методов получения из них материалов, рассмотрим реакции образования комплексов сильных полиэлектролитов. [c.6]

Структуру полиэлектролитного комплекса, образующегося при взаимодействии сильных полиэлектролитов в солевой форме в раз- [c.234]

Исследовано влияние природы алкилирующего агента на конформационные и ионизационные состояния катионных полиэлектролитов - кватернизованных производных поли-4-винилпиридина и их способность связывать анионные ПАВ. Получены данные по степеням связывания ПАВ, устойчивости полиэлектролитных комплексов в водно-солевых и водно-органических средах. Выявлена корреляция между составом и комплексообразующими свойствами модифицированного поливинилпиридина. [c.97]

Полиэлектролитные комплексы. При описании лигносульфонатов в 7.4.4 было указано, что они способны проявлять поли-электролитный эффект, обусловленный присутствием в их со- [c.296]

Фиг. 12. Зависимость задерживания растворенного вещества от потока воды для анизотропных мембран из полиэлектролитного комплекса [ 1]

Другой возможный подход к анализу равновесий кооперативных реакций между полиэлектролитами основан на рассмотрении конкретной статистической модели [27]. Очевидно, что ее построение требует достаточно подробных сведений о структуре полиэлектролитного комплекса на различных стадиях его формирования. И хотя мы не располагаем достаточно подробной информацией такого рода, при построении модели можно исходить из представлений, близких к тем, которые закладываются в статистическую модель, описывающую конформационный переход в ДНК [38]. Схематически состояние двух взаимодействующих цепочек полиэлектролитов представлено на рис. УП.З. Модель предполагает наличие последовательностей, связанных звеньев, имеющих на схеме лестничную структуру, которые чередуются с петлями, образованными не прореагировавшими друг с другом звеньями макромолекул. В отличие от модели ДНК, модель полиэлектролитного комплекса предполагает образование несимметричных петель и обмен звеньями, находящимися в связанной последовательности [c.240]

Выше были рассмотрены реакции между полиэлектролитами в разбавленных водных растворах, которые сопровождаются выделением полиэлектролитного комплекса в высокодисперсную фазу. Это, безусловно, осложняет возможность получения изделий из таких комплексов. Однако, изменяя различные параметры, например ионную силу раствора и диэлектрическую проницаемость среды, можно ослабить взаимодействие между полиионами и таким образом избежать образования осадка. Так, например, смесь солевых форм сильных полиэлектролитов остается прозрачной в селективном тройном растворителе, содержащем воду, сильно ионизованный низкомолекулярный электролит и полярный органический растворитель, смешивающийся с раствором электролита [c.10]

Если обратит-ься к данным электронной микроскопии, свидетельствующим о глобулярном строении частиц полиэлектролитных комплексов, морфология и размеры которых практически не изменяются в широком интервале изменения Со и 6 и которые содержат от двух до десяти пар реагирующих макромолекул, то можно сделать следующий вывод. Образование уже небольшого числа солевых связей между реагирующими макромолекулами приводит к возникновению автономных микрореакторов , состоящих из достаточно малого числа макромолекул. Микрореакторы, как показывают данные о скоростях седиментации, образуются при значениях 6, меньших 0,1. Состояние микрореакторов контролируется только концентрацией водородных ионов в растворе. В этих микрореакторах создается высокая локальная концентрация звеньев реагирующих макромолекул, и реакция между полиэлектролитами контролируется именно этой локальной концентрацией звеньев. [c.244]

Таблица VII.1. Составы полиэлектролитных комплексов

Полиэлектролитные комплексы (ПЭК) — продукты реакций между противоположно заряженными П. В таких комплексах макромолекулы удерживаются солевыми связями. [c.50]

Методы получения полимерных мембран весьма разнообразны. Наиболее распространенными из них являются формование мембран из расплавов полимеров получение мембран из растворов полимеров способами сухого, мокрого и сухо-мокрого формования образование полиэлектролитных комплексов образование пор в полимерах с помощью ядерных частиц и последующего выщелачивания продуктов деструкции полимера осаждение на пористой подложке продуктов плазменной полимеризации в тлеющем разряде. Подробнее о методах получения мембран см. в гл. 3 и 4. [c.40]

В отличие от рассмотренных выше модельных систем главный период калориметрического опыта, а хадже предельные значения подъема температуры в случае полимерных электролитов сильно зависят от интенсивности перемешивания и концентрации компонентов. Продукт реакции представляет собой нерастворимый, но сильно набухший в воде полиэлектролитный комплекс (в виде геля). Можно поэтому сделать вывод, что продукт реакции нейтрализации является пространственной сеткой полимерны цепей, в узлах [c.8]

Молекулярная структура таких солевых полиэлектролитных комплексов может быть различной для одной и той же пары компонентов в зависимости от условий, при которых происходит образование комплекса. Это может быть перепутанная сетка макромолекул, возникающая в результате случайных и независимых контактов [c.9]

Изучены процессы формирования золей нанокомпозитов полимер -металл при восстановлении меди в водных растворах полиэлектролитов. Получены зависимости средних размеров наночастиц меди и их распределения по размерам в зависимости от природы полиэлектролита, температуры, кислотносш среды и концентрации низкомолекулярной соли. Экспериментально доказано, что стабилизация защитных макромоле-кулярных экранов на поверхности металлических наночастиц в зависимости от условий проведения реакции и глубины превращения может реализоваться преимущественно за счет гидрофобных либо электростатических взаимодействий между растущей частицей металла и мaкpoмoлeкyJюй. Продукты взаимодействия (нанокомпозиты) аналогичны по свойствам полиэлектролитным комплексам между противоположно заряженными макромолекулами. [c.102]

П. образуются и разрушаются в узких интервалах изменения внеш. условий-т-ры, состава р-рителя, pH, ионной силы р-ра и др., т.е. р-ции носят ярко выраженный кооперативный характер. Изменение внеш. условий сопровождается смещением равновесия, при этом изменяется соотношение между структурами а тл 6. Именно благодаря кооперативному взаимод. между макромолекулами П. оказываются весьма устойчивыми соед. даже в тех случаях, когда своб. энергия взаимодействия отдельных звеньев комплементарных цепей мала (всего неск. десятков Дж/моль). Так, известны П. (стереокомплексы), образованные цепями изо- и синдиотактич. полиметилметакрилатов, к-рые удерживаются силами Ван-дер-Ваальса, П., стабилизированные межмол. водородными связями и (или) гидрофобными взаимод.. П., в к-рых полиионы противоположного знака заряда соединены ионными связями (т. наз. полимер-полимерные соли, или полиэлектролитные комплексы). [c.14]

В последнее время уделяется большое внимание [454—458] синтезу и исследованию полиэлектролитных комплексов. Их получают смешением противоположно заряженных полпэлектролитов, например поливинил-бензилтриметиламмонийхлорида и полистиролсульфо-ната натрия, в растворе, содержащем воду, водорастворимый органический растворитель и низкомолекулярный электролит (H I, НВг). При охлаждении раствора, испарении органического растворителя или нейтрализации электролита образуются твердые неплавкие и нерастворимые гели, обладающие полупроводниковыми свойствами, что позволяет их использовать в электротехнической промышленности. [c.164]

Несомненный интерес представляют полиэлектролитные комплексы, образованные регулярными полимерами. Кабанов, Каргина и др. изучали комплексы регулярных полиакриловых кислот и полифосфатов с ионенами поли-4-винилпиридиния, полученные матричной полимеризацией 4-винилпиридина в присутствии соответствующих поликислот [14, 15]. При рентгенографическом исследовании полученных в результате матричной полимеризации комплексов была обнаружена их высокая упорядоченность, а в случае поликомплекса изотактической полиакриловой кислоты с ионеном поли-4-винилпиридиния — их высокая кристалличность. После разделения такого комплекса на отдельные полимерные компоненты и последующего реконструирования, он проявлял вновь высокую степень кристалличности [15]. [c.235]

Электронномикроскопические исследования таких полиэлектролитных комплексов [24, 40] показали, что частицы этой фазы имеют глобулярное строение, и размеры их и форма практически не изменяются при изменении степени превращения вплоть до 0 1. Диаметр частиц колеблется в пределах 100—200 А. Если считать частицы идеально сферическими, а плотность упаковки макромолекул — аддитивной функцией плотностей упаковки отдельных компонентов в блоке, то в таких частицах должно уместиться от одной до десяти пар реагирующих макромолекул, молекулярная масса которых составляет приблизительно 100 000. Можно думать, что компактизация полиэлектролитного комплекса обусловлена гидрофобизацией макромолекул вследствие возникновения ионных пар вместо заряженных звеньев одного из макромолекулярных реагентов и полярных групп другого. Ионные пары оказываются изолированными от взаимодействия с растворителем гидрофобными группами основной и боковых цепей, что и вызывает потерю растворимости поликомплекса. [c.243]

В табл. VII. 1 приведены составы полиэлектролитных комплексов, образующихся в реакциях между различными поликатионами и ПАК. Общим для этих реакций является заметное — дву- или трехкратное — обогащение полнкомплекса незаряженным компонентом — поликарбоновой кислотой. [c.245]

Рассмотрим реакцию, приводящую к образованию межмакромолекулярных амидных связей, описанную в работе Зезина и др. [45]. Эта реакция осуществляется в твердых стеклообразных полиэлектролитных комплексах ПАК и ПМАК с линейным полиэти-ленимином (ПЭИ) при температурах выще 150 °С [c.248]

То, что в этой реакции достигаются высокие степени превращения, не противоречит выводам, следующим из рассмотрения молекулярных моделей, из которых видно, что цепочки ПАК любой стереоструктуры могут образовывать с линейным ПЭИ сколь угодно длинные последовательности пар звеньев, связанных амидными связями. Сам же факт протекания химической реакции на столь большую глубину свидетельствует о высокоупорядоченной структуре исходных полиэлектролитных комплексов и получающихся полиамидов, которые следует рассматривать как полимеры лестничной структуры. [c.249]

Закон, описывающий адсорбцию малых ионов в области концентрированных растворов низкомолекулярного электролита, свидетельствует о кооперативной адсорбции малых ионов. Это может быть следствием гетерогенной структуры гелей полиэлектролитного комплекса, состоящих из неупорядоченных областей, способных нормально адсорбировать низкомолекулярные электролиты, и упорядоченных (лестничных) областей, способных поглощать малые ионы только в процессе кооперативной реакции обмена. Такие же эффекты наблюдаются и в случае ионообменных смол, полученных полимеризацией, например, акриловой кислоты внутри частиц анионообмен-ника, в частности поливинилтриалкилпиридинийхлорида . Эти смолы представляют собой сшитый анионит, в клетках которого находится противоположно заряженный и взаимодействующий с ним слабый нолиэлектролит. Анализ экспериментальных данных по сорбции низкомолекулярных солей этими смолами также свидетельствует об их гетерогенной структуре Это очень существенно для практического использования таких систем, например для применения их в качестве ионообменных материалов для обес-соливания воды и водных растворов. Очевидно, что для более [c.12]

Основные свойства гелей полиэлектролитных комплексов аналогичны свойствам обычных гидрогелей, таких, как целлофан, желатина, поливиниловый спирт и др. они жестки и хрупки в сухом состоянии и эластичны — во влажном. Поскольку полиэлектролитные комплексы обычно используются набухшими в воде, то одним из важнейших свойств гелей комплексов является их гидратация. На рис. 4 показана гидратация гелей комплекса ПССЛ а—ПВБТАС1. Верхняя линия на этом рисунке — максимальная степень гидратации, которая может быть достигнута при сохранении гомогенности и прозрачности геля. Попытки достигнуть более высокой степени гидратации приводят к получению непрозрачных губчатых материалов. Гели, высушенные до содержания влаги менее 40% [c.13]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология