Щелочной гидролиз полиакриламида: Щелочной гидролиз полиакриламида и акриламида

Содержание

Байбурдов, Тельман Андреевич — Полимеризация акриламида и щелочной гидролиз полиакриламида в концентрированных водных растворах и дисперсиях : диссертация … кандидата химических наук : 02.00.06


Поиск по определенным полям

Чтобы сузить результаты поисковой выдачи, можно уточнить запрос, указав поля, по которым производить поиск. Список полей представлен выше. Например:

author:иванов

Можно искать по нескольким полям одновременно:

author:иванов title:исследование

Логически операторы

По умолчанию используется оператор AND.
Оператор AND означает, что документ должен соответствовать всем элементам в группе:

исследование разработка

author:иванов title:разработка

оператор OR означает, что документ должен соответствовать одному из значений в группе:

исследование OR разработка

author:иванов OR title:разработка

оператор NOT исключает документы, содержащие данный элемент:

исследование NOT разработка

author:иванов NOT title:разработка

Тип поиска

При написании запроса можно указывать способ, по которому фраза будет искаться. Поддерживается четыре метода: поиск с учетом морфологии, без морфологии, поиск префикса, поиск фразы.
По-умолчанию, поиск производится с учетом морфологии.
Для поиска без морфологии, перед словами в фразе достаточно поставить знак «доллар»:

$исследование $развития

Для поиска префикса нужно поставить звездочку после запроса:

исследование*

Для поиска фразы нужно заключить запрос в двойные кавычки:

«исследование и разработка«

Поиск по синонимам

Для включения в результаты поиска синонимов слова нужно поставить решётку «#» перед словом или перед выражением в скобках.
В применении к одному слову для него будет найдено до трёх синонимов.
В применении к выражению в скобках к каждому слову будет добавлен синоним, если он был найден.
Не сочетается с поиском без морфологии, поиском по префиксу или поиском по фразе.

#исследование

Группировка

Для того, чтобы сгруппировать поисковые фразы нужно использовать скобки. Это позволяет управлять булевой логикой запроса.
Например, нужно составить запрос: найти документы у которых автор Иванов или Петров, и заглавие содержит слова исследование или разработка:

author:(иванов OR петров) title:(исследование OR разработка)

Приблизительный поиск слова

Для приблизительного поиска нужно поставить тильду «~» в конце слова из фразы. Например:

бром~

При поиске будут найдены такие слова, как «бром», «ром», «пром» и т.д.
Можно дополнительно указать максимальное количество возможных правок: 0, 1 или 2. 4 разработка

По умолчанию, уровень равен 1. Допустимые значения — положительное вещественное число.
Поиск в интервале

Для указания интервала, в котором должно находиться значение какого-то поля, следует указать в скобках граничные значения, разделенные оператором TO.
Будет произведена лексикографическая сортировка.

author:[Иванов TO Петров]

Будут возвращены результаты с автором, начиная от Иванова и заканчивая Петровым, Иванов и Петров будут включены в результат.

author:{Иванов TO Петров}

Такой запрос вернёт результаты с автором, начиная от Иванова и заканчивая Петровым, но Иванов и Петров не будут включены в результат.
Для того, чтобы включить значение в интервал, используйте квадратные скобки. Для исключения значения используйте фигурные скобки.

Влияние полиакриламидного реагента на бентонитовые водно-глинистые суспензии

Библиографическое описание:

Федусенко, И. В. Влияние полиакриламидного реагента на бентонитовые водно-глинистые суспензии / И. В. Федусенко, О. С. Федорец. — Текст : непосредственный // Современная химия: Успехи и достижения : материалы II Междунар. науч. конф. (г. Чита, апрель 2016 г.). — Чита : Издательство Молодой ученый, 2016. — С. 38-42. — URL: https://moluch.ru/conf/chem/archive/162/10084/ (дата обращения: 18.04.2021).



Водно-глинистые системы являются основой для приготовления буровых растворов на водной основе. Выделяют три группы глинистых минералов: бентонитовые, каолиновые и гидрослюдистые. Для приготовления буровых растворов чаще всего используют минералы бентонитовой группы. Буровой раствор применяют для промывки скважин в процессе бурения. В состав бурового раствора входят: реагенты, регулирующие рН среды, показатель фильтрации, содержание солей Ca2+, Mg2+, Al3+ и др.

Отработанный буровой раствор представляет собой раствор, исключаемый из технологических процессов бурения скважин и подлежащий утилизации или захоронению. Буровой раствор, содержащий токсичные химические реагенты, загрязненный нефтью, нефтепродуктами, отработанными смазочными маслами и др., попадает в открытые водоемы, подземные воды, болота, нанося значительный ущерб окружающей среде. Поэтому проблема утилизации и обезвреживания отходов бурения, загрязненных химическими реагентами, заслуживает особого внимания [1]. Всё чаще отказываются от захоронения отработанных буровых растворов. Современные процессы бурения подразумевают безамбарный способ бурения т.е утилизацию буровых растворов, включающую стадию утилизации отходов буровых растворов (путём отделения дисперсной фазы от дисперсионной среды) [2,3]. Одним из наиболее распространённых методов отделения дисперсной фазы от дисперсионной среды является флокуляция [4].

Флокуляцию применяют для очистки питьевой воды, природных и промышленных сточных вод, разделения, концентрирования и обезвоживания дисперсных систем в угольной, горнодобывающей, нефтяной, химической, целлюлозно-бумажной, текстильной, микробиологической и пищевой промышленности, а также в бурении нефтяных и газовых скважин [1,5].

Изучение влияние неионогенного полимера на свойства бентонитовой суспензии проводили на модельной системе с кратностью разбавления водой 1:10 и 1:20. Основными компонентами являлась водная суспензия бентонита и раствор полимера. В систему добавляли неионогенный полимер, перемешивали и измеряли скорость осаждения частиц дисперсной фазы. Затем отбирали пробу для контроля остаточного содержания частиц дисперсной фазы по методу сухого остатка. Эксперимент проводили на 10 независимых системах.

Водная система бентонита состоит из глинистых минералов (бентонита «Зырянского месторождения»), полимера (гипана) и воды. Бентонит — это разновидность коллоидной глины [4].

Гипан является высокомолекулярным защитным коллоидом, что обусловливает его применение в качестве стабилизатора буровых растворов [6]. Его получают путем щелочного гидролиза ПАН в среде вода — органический растворитель; в качестве органического растворителя используют водорастворимые алифатические спирты.

Использовали неионогенный полиакриламид с молекулярной массой 5 млн и степенью гидролиза 0 %, полученный на базе ООО “АКРИПОЛ”.

На рис. 1 представлена зависимость скорости седиментации частиц дисперсной фазы от концентрации неионогенного полимера Н-150 с кратностью разбавления 1:10.

Как видно из рисунка наибольшая скорость осаждения 3,9 мм/с достигается при концентрации полимера в суспензии, равной 4,17·10–4 г/мл бурового раствора. Погрешность составила 0,1мм/с. При концентрации неионогенного полимера в диапазоне 0,42·10–4–4,17·10–4 г/мл бурового раствора происходит незначительное увеличение скорости седиментации, а с увеличением концентрации Н-150 до 5,8·10–

4 г/мл бурового раствора происходит небольшой спад скорости. Дальнейшее увеличение концентрации полимера не влияет на скорость седиментации.

Рис. 1. Зависимость скорости осаждения частиц от концентрации Н-150 при разбавлении системы 1:10

После завершения процесса седиментации отбирали надосадочную жидкость и определяли содержание частиц дисперсной фазы методом сухого остатка.

На рис. 2 представлена зависимость эффективности очистки коллоидного раствора от частиц ДФ.

Рис. 2. Зависимость эффективности очистки от концентрации Н-150 при разбавлении системы 1:10

Как видно из рисунка эффективность очистки коллоидного раствора от концентрации полимера Н-150 в изучаемом диапазоне не меняется.

Из представленных зависимостей следует, что от концентрации неионогенного полимера эффективность очистки системы практически не зависит.

Аналогичный эксперимент проводили для систем с разбавлением бурового раствора 1:20. Из рис. 3 видно, что наибольшая скорость осаждения 3,25 мм/с достигается при концентрации полимера в суспензии, равной 8,3·10–4 г/мл бурового раствора. При увеличении концентрации неионогенного полимера до 16,7·10–4 г/мл бурового раствора скорость седиментации практически не меняется.

Изменение скорости седиментации при введении неионогенного ПАА невелико. Следовательно, этот неионогенный полимер Н-150 нельзя рассматривать в качестве эффективного флокулянта.

Рис. 3. Зависимость скорости осаждения частиц от концентрации Н-150 при разбавлении системы 1:20

Зависимость эффективности очистки коллоидного раствора от частиц дисперсной фазы представлена на рис. 4. Эффективность очистки достигает 99,9 %. Как видно из рисунка при увеличении концентрации неионогенного полимера не меняется эффективность очистки. Дальнейшее увеличение концентрации неионогенного полимера приводит к стабилизации раствора.

Рис. 4. Зависимость эффективности очистки от концентрации Н-150 при разбавлении системы 1:20

Несмотря на высокую эффективность очистки скорость процесса седиментации частиц дисперсной фазы невелика и, следовательно, Н-150 не может рассматриваться, как эффективный флокулянт для данной системы.

Из представленных зависимостей следует, что от концентрации неионогенного полимера эффективность очистки системы практически не зависит.

На основании полученных данных можно предположить, что частицы бентонитовой глины в целом заряжены отрицательно, а макромолекулы неионогенного полимера нейтральны, за счёт сил адсорбции происходит укрупнение частиц. Поэтому неионогенный ПАА можно рассматривать скорее, как коагулянт системы.

Таким образом, при изучении влияния на дисперсную систему неионогенного полиакриламида следует отметить, что в целом эффективность очистки водно — глинистой суспензии неионогенным полимером Н-150 высока. Однако, скорость седиментации частиц дисперсной фазы очень мала, что существенно ограничивает его использование в качестве флокулянта. Неионогенный полиакриламид Н-150 можно рассматривать в качестве коагулянта для водной суспензии бентонита.

Литература:

  1. Лыков О. П., Голубев Ю. Д., Мещеряков С. В. Охрана окружающей среды в процессе приготовления и использования буровых растворов. М.: Ноосфера, 2000. 26 с.
  2. Вадецкий Ю. В. Бурение нефтяных и газовых скважин. М.: Академия, 2003. 67 с.
  3. Булатов А. И., Макаренко П. П., Шеметов В. Ю. Охрана окружающей среды в нефтегазовой промышленности. М.: Недра, 1997. 165 с.
  4. Ульрих Е. В., Яковченко М. А., Шевченко Т. В. Осветление водно-глинистых суспензий флокулянтами // Экология и промышленность России. 2007. № 5. С. 16–17.
  5. В. А. Мягченков, В. Е. Проскурина. Сополимеры акриламида с функцией флокулянтов: монография / В. А. Мягченков, В. Е. Проскурина. — Казань: Казан. гос. технол. ун — та, 2011. 290 с.
  6. Крупин С. В. Коллоидно-химические основы создания глинистых суспензий для нефтепромыслового дела. Казань: Казан.. гос..технол. ун-т, 2010. 411 с.

Основные термины (генерируются автоматически): неионогенный полимер, буровой раствор, дисперсная фаза, зависимость эффективности очистки, разбавление системы, эффективность очистки, коллоидный раствор, концентрация полимера, неионогенный полиакриламид, увеличение концентрации.

Похожие статьи

Влияние добавок разной химической природы на растворимость…

Набухший полимер представляет собой раствор карбамида, и в одно время

При добавлении к системе полиакриламид-карбамид хлорида натрия растворимость несколько снижается.

4. В зависимости от концентрации карбамида в ПАА растворимость системы сильно меняется.

Исследование воздействия электрическими разрядами высокого…

Исследования проводились с растворами полиакриламида концентрацией от 0,05 % до 1

Вытеснения нефти водными растворами неионогенных. ..

Эффективность заводнения можно повысить с помощью методов физико-химического воздействия на продуктивные пласты.

Особенности фазового разделения в водных

растворах

Буровой раствор, содержащий токсичные химические реагенты, загрязненный нефтью. Использовали неионогенный полиакриламид с молекулярной массой 5 млн и степенью.

Химическая обработка

бурового раствора при бурении на…

Система очистки бурового раствора должна обеспечивать эффективную очистку его от выбуренной породы, в том числе избыточного содержания коллоидной глинистой фракции. С учетом вышесказанного, для бурения скважин на…

Новые ингибиторы для бурения неустойчивых глинистых…

Поэтому автором рассмотрено изменение реологических параметров модельных буровых растворов при увеличении концентрации глины при заданном содержании (1 %) различных ингибирующих композиций.

Исследование свойств пан волокон, модифицированных…

Как видно из рисунка эффективность очистки коллоидного раствора от концентрации полимера Н-150 в изучаемом диапазоне не меняется.

Применение облегченных технологических жидкостей для.

..

В этой эмульсии дисперсионная среда — конденсат, а дисперсная фаза — водный раствор полимеров.

Полиакриламид (ПАА)используется в качестве регулятора вязкости и слабого эмульгатора.

Модификация

полимера для последующего использования…

Загустки — это многокомпонентные высокоструктированные дисперсные системы или растворы полимеров, способные к. X2- концентрация ГАЭ, % У2 — интенсивность цвета, К/S.

Система очистки бурового раствора должна обеспечивать…

Изменение состояния дисперсной системы достигается вводом в глинистый раствор соответствующих химических реагентов, а регулирование состава и концентрации дисперсной фазыразбавлением волой, механическим удалением части твердой фазы. ..

химия биополимеров — Стр 10

делить от исходных соединений, в случае реакций полимеров конечные и промежуточные продукты входят в состав одной и той же макромолекулы и их невозможно разделить.

Например, при этерификации низкомолекулярного спирта на каждой стадии реакции в системе находятся спирт, кислота, сложный эфир и вода, которые могут быть разделены. При этерификации поливинилового спирта промежуточными продуктами реакции являются сополимеры, содержащие гидроксильные и сложноэфирные группы, которые невозможно разделить:

Реакционная способность функциональных групп макромолекул отличается от реакционной способности низкомолекулярных соединений. Причиной является цепная природа полимера, когда “принцип равной реакционной способности” Флори не соблюдается. Устарело представление, что реакционная способность функциональных групп не должна зависить от длины полимерной цепи.

Основными особенностями в химическом поведении полимеров по сравнению с низкомолекулярными аналогами являются конфигурационный, конформационный, концентрационный. Надмолекулярный, электростатический эффекты и “эффект соседа”.

К о н ф и г у р а ц и о н н ы й э ф ф е к т — это различие в окружении функциональных групп полимера в начале и в конце реакции, которое отражается на направлении и завершенности реакции, на кинетике и механизме реакции.

На реакционную способность полимеров при химических превращениях существенное влияние оказывает стереоизомерия цепи. Например, цис-изомер – натуральный каучук отличается

91

при химических превращениях от транс-изомера – гуттаперчи. Расположение функциональных групп по длине цепи также влияет на их химические свойства. Например, макромолекулы ПВС “нормального” строения ( соединение звеньев по типу “голова к хвосту”) не подвергаются деструкции под действием кислорода и иодной кислоты (HIO4), а макромолекулы ПВС аномального строения (соединение звеньев по типу “голова к голове”) легко деструктируются.

Другой пример, при расположении звеньев в цепи ПВХ по типу “голова к хвосту” дегидрохлорирование и термический распад макромолекул протекает медленно, а при расположении звеньев в цепи по типу “голова к голове” реакция протекает быстро.

ПВХ Полихлоропрен

“Э ф ф е к т с о с е д а”. В полимерах изменение реакционной способности функциональных групп или звеньев под влиянием уже прореагировавшей группы, расположенной по соседству в данной называется “эффектом соседа”. Влияние “соседей” вызывает изменение скорости и механизма реакций в полимерах. При этом скорость реакции может повышаться в 103–104 раз. Наряду с ускоряющим действием “соседи” могут оказывать и ингибирующее влияние на скорость реакции. Например, щелочной гидролиз полиакриламида не проходит до конца из-за бло-

92

кирования Н-связями амидной группы двумя карбоксилатными группами:

К о н ф о р м а ц и о н н ы й э ф ф е к т. Различают два основных типа конформационных эффектов в химических реакциях полимеров.

Эффекты первого типа обусловлены необходимостью сближения удаленных вдоль цепи функциональных групп для осуществления реакции между ними. Такие эффекты способны изменять скорость реакции в 104-106 раз и проявляются при химических взаимодействиях ферментов.

Эффекты второго типа связаны с изменением конформации цепей в ходе химического превращения. При этом может изменяться доступность реагента к функциональным группам макромолекулы. Например, реакция гидролиза ПВА ускоряется за счёт разворачивания цепи в ходе реакции.

По мере накопления в цепи гидроксильных групп растворимость полимера и скорость реакции возрастают.

К о н ц е т р а ц и о н н ы й э ф ф е к т. Изменение локальной концентрации реагирующих групп около макромолекулы по сравнению со средней их концентрацией в растворе может изменять скорость реакции. Например, при замене низкомолекулярного катализатора -толуолсульфокислоты на высокомолекулярный катализатор — полистиролсульфокислоту скорость реакции гидролиза этилацетата существенно возрастает.

Н а д м о л е к у л я р н ы й э ф ф е к т. В полимерах в результате межмолекулярных взаимодействий макромолекулы вступают во взаимодействие друг с другом и образуют агрегаты

93

различной степени сложности и с различным временем жизни. В ряде случаев отдельные макромолекулы обьединяются во вторичные образования, вторичные – в образования третьего порядка. Надмолекулярной структурой называется физическая структура полимеров, обусловленная различными видами упорядочения во взаимном расположении макромолекул. Наличие надмолекулярных образований приводит к уменьшению скорости диффузии низкомолекулярного реагента к функциональным группам полимера. Например, реакция функциональных групп целлюлозы зависит от предварительной её обработки – “активации”. Гидрообработка целлюлозы приводит к набуханию её в воде, что повышает доступность гидроксильных групп полимера для осуществления дальнейшей реакции ацетилирования или нитрования. В рассматриваемом случае гидрообработка разрушает надмолекулярную структуру целлюлозы.

В качестве примера влияния надмолекулярных образований на химические свойства можно привести реакцию хлорирования ПЭ. Реакция преимущественно идёт в аморфных областях полимера и протекает более быстрее, чем в кристаллических областях полимера.

Другая реакция – термоокислительная деструкция ПП также преимущественно идёт в аморфных областях полимера, чем в кристаллических. В аморфных областях более рыхлая упаковка макромолекул по сравнению с кристаллическими областями. Поэтому в аморфных областях доступность функциональных групп или их звеньев для реакции с низкомолекулярными реагентами больше, чем в кристаллических областях.

Еще примером влияния надмолекулярных эффектов на химические превращения полимера является уменьшение скорости окисления ПЭ после предварительной ориентации полимерных образцов. Причиной является увеличение упорядоченности и следовательно плотности упаковки макромолекул полимера в результате ориентации полимера.

94

Э л е к т р о с т а т и ч е с к и й э ф ф е к т. Такие эффекты проявляются при взаимодействии заряженной макромолекулы с заряженным низкомолекулярным реагентом. Скорость реакции возрастает при взаимодействии разноименно заряженных реагентов и уменьшается для одноименно заряженных реагентов.

Примером влияния электростатического эффекта на скорость реакции является гидролиз 3-нитро-4-ацетоксибензол- сульфоната под действием катализатора поли-4-винилпиридина:

95

Вприведенной реакции электростатическое притяжение отрицательно заряженного сульфонат-аниона к поликатиону частично ионизированного поливинилпиридина ускоряет реакцию. Скорость реакции в зависимости от доли ионизированных звеньев пиридина проходит через максимум, соответствующий 75% неионизированных групп.

Взаключение следует отметить, что все вышеперечисленные эффекты редко проявляются раздельно, в чистом виде. В большинстве случаев макромолекулярная реакция сопровождается одновременно несколькими эффектами и поэтому выделение отдельных из них не всегда возможно. Поэтому осложняется изучение кинетики и механизма химических превращений полимеров.

3.2. Химические превращения полимеров без изменения степени полимеризации

3.2.1. Внутримолекулярные превращения

Внутримолекулярные превращения — это реакции функциональных групп или атомов одной макромолекулы, которые приводят к изменению строения макромолекул. Внутримолекулярные превращения осуществляются под действием химических реагентов, тепла, света, излучений высокой энергии.

Внутримолекулярные превращения влияют на механизм синтеза полимеров, приводят у получению полимеров нежелательного строения, но в некоторых случаях, и нужного строения.

Различают несколько типов внутримолекулярных превращений: перегруппировка боковых групп, перегруппировка в основных цепях, изомерные превращения (циклизация, цис-транс- изомеризация, миграция двойных связей в основной цепи, образование ненасыщенных связей, сложные превращения).

96

•Перегруппировка боковых групп. Может происходить при синтезе полимеров. Например, при полимеризации акриламида при повышенной температуре и при низких рН происходит имидизация.

Внутримолекулярная циклизация возможна под действием на полимер низкомолекулярного реагента. Например, при нагреве ПВХ в присутствии цинка образуются трёхчленные циклы

•Перегруппировка в основных цепях. Примером является превращение полиангидроформальдегиданилина в кислой среде

вполи-N-бензиламин

•Изомерные превращения.

Характерны для полимеров, содержащих ненасыщенные связи в основной цепи и в боковых группах. В результате изомерных превращений элементный состав полимера не меняется.

1) Циклизация.

Пример, циклизация ПАН при нагреве в отсутствие воздуха

–СН2–СН–СН2–СН–

→ –СН2–СН–СН2–СН–

|

|

\

/

C≡ N

C≡ N

–C= N–C=N–

2) Цис-транс-изомеризация.

Наблюдается при облучении растворов каучуков УФ-светом, γ-излучением или нагревом в присутствии сенсибилизаторов (веществ, образующих радикалы при действии света).

97

Изомеризация протекает в три этапа:

А) Присоединение радикала R• c разрывом двойной связи

Б) Конформационное превращение радикала

С•Н – СН– R

 

СН2~

/

/

\

С•Н – СН–R

~СН2

СН2~

 

/

 

 

 

~СН2

С) Отщепление радикала с образованием транс-изомера

 

СН2~

 

СН2~

 

/

 

/

 

С•Н – СН–R

СН = СН + R•

 

/

 

/

~СН2

 

~СН2

3) Миграция двойных связей вдоль основной цепи протекает при взаимодействии ненасыщенных полимеров с катализаторами ионного типа. Например, взаимодействие ПБ с комплексами солей Co и Ni

–СН2–СН=СН–СН2–СН2–СН=СН–СН2 – →

→–СН2–СН2 –СН=СН–СН=СН–СН2 –СН2 – .

4)Образование ненасыщенных связей. Происходит путем отщепления низкомолекулярных соединений от полимеров при действии света, тепла, излучений высокой энергии, в присутствии кислот и оснований.

Пример, при действии на ПВХ алкоголятами щелочных металлов (NaOR) получается поливинилен.

СН2–CH–Ch3–CH → СН=CH–CH=CH + 2HCl.

| |

Cl Cl

98

6) Сложные изомерные превращения. Пример, при термической обработке ПАН первоначально (при 470-5400С) протекает циклизация, а затем (при 670-7700С) – дегидрирование с образованием термостойкого полимера лестничного типа.

–СН2–СН–СН2–СН–

–СН2–СН–СН2–СН–

|

|

\

/

C≡ N

C≡ N

–C= N–C=N–

 

–СН=СН–СН=СН–

 

 

\

/

 

 

–C= N–C=N–

 

3. 2.2. Полимераналогичные превращения

Полимераналогичные превращения – это химические реакции макромолекул с низкомолекулярными соединениями, которые не изменяют длины и строения основной цепи, но изменяют природу функциональных групп.

Основными назначениями полимераналогичных превращений являются:

1) Получение полимеров, которые невозможно синтезировать из мономеров, которые не известны или трудно синтезируемые, не способны полимеризоваться или плохо полимеризуются. В этом случае полимераналогичные превращения являются единственным методом получения желаемого продукта.

Пример, ПВС получают гидролизом ПВА, потому что мономер для синтеза ПВС – виниловый спирт не существует в свободном виде, а сразу превращается в уксусный альдегид. Поэтому полимеризацией мономера ПВС невозможно получить, а гидролиз ПВА при полном его завершении приводит к получению ПВС.

99

Другой пример, полигидроксиметилен получают гидролизом поливиниленкарбоната.

2) Получение полимеров с новыми свойстами. Пример, получение производных целлюлозы (нитрата и ацетата целлюлозы). Из продуктов модификации целлюлозы получают бумагу, взрывчатые вещества, пластмассы, искусственный шелк, штапельное волокно. Целлюлоза является полициклическим полимером, содержащим большое число полярных гидроксильных групп. Эти группы обусловливают образование межмолекулярных Н-связей, прочно соединяющих цепи между собой. Вследствие этого целлюлоза отличается очень низкой растворимостью и не плавится (разлагается до достижения температуры плавления), что не позволяет перерабатывать полимер из растворов и расплавов.

При замещении атома Н групп ОН вследствие этерификации под действием уксусного ангидрида в присутствии катализаторов (серной и хлорной кислоты) получаются более растворимые и плавкие продукты, которые легко перерабатываются.

При обработке целлюлозы смесью азотной и серной кислот и небольшого количества воды в зависимости от условий нитрования можно получить продукты с различной степенью этерификации, имеющие различное применение. Нитрат с высокой степенью этерификации — пироксилин применяется при производстве пороха, нитрат с меньшей степенью этерификации — коллоксилин применяется для производства пленки, лаков и пластмасс.

100

Базовые процессы создания и применения материалов с управляемыми ультразвуком свойствами на основе полимерных термочувствительных гидрогелей — НИР

Результаты этапа: ОТЧЁТ ДЛЯ ФОРМЫ 501 Отчёт -17ч-2 Проект был направлен на решение проблемы создания материалов с управляемыми ультразвуком свойствами. Основными задачами, которые решались в ходе выполнения проекта являлись: — разработка новых (ферментативных) методов управляемого модифицирования полимерных материалов неорганическими включениями; — исследование поведения нанокомпозитов в условиях ультразвукового воздействия с целью создание систем управляемого ультразвуком транспорта лекарственных веществ; — разработка подходов к использованию явления локального преобразования акустической энергии в полимерных системах в медицине. В ходе выполнения проекта, за период 2015-2017 гг. получены следующие результаты. Разработан метод синтеза гидроксиапатита, основанный на ферментативном гидролизе глицерофосфата кальция щелочной фосфатазой. Показано что степень кристалличности, скорость и глубина протекания реакции, удельная поверхность, форма и распределение по размерам частиц гидроксиапатита зависят от pH, природы буфера, концентрации кальция и концентрации фермента. Повышение концентрации фермента ускоряет образование кристаллических форм. Определён средний размер частиц «ферментативного» гидроксиапатита – 1.5-2 мкм. При этом удельная поверхность находится в пределах 280-300 м2/г для кристаллических структур гидроксиапатита и 3-5 м2 /г для аморфных фосфатов. Диаметр пор лежит в интервале 2-300 нм. По данным ретнгенофазового анализа оценён размер кристаллитов гидроксиапатита, который находится в интервале 12-14 нм. Отличительной особенностью «ферментативного» гидроксиапатита является сферическая форма, высокая удельная поверхность при относительно крупных размерах и порозность. В некоторых случаях сферы гидроксиапатита являются полыми. Нанометровый размер кристаллитов указывает на то, что крупные сферические образования представляют собой сложную иерархическую структуру, организованную множеством мелких кристаллов. Размерами, скоростью роста и степенью кристалличности такой структуры можно управлять, варьируя условия ферментативного гидролиза глицерофосфата. Синтез гидроксиапатита из глицерофосфата проводили из водных растворов с начальным pH=9 и буферных (глициновый и трис) с pH=9.2. В этих условиях фермент достаточно активен, устойчив и незначительно адсорбируется твёрдой фазой Проведено исследование кинетики ферментативного синтеза гидроксиапатита. Оно включало определение адсорбции фермента на гидроксиапатите при разных pH, оценку скорости ферментативного гидролиза глицерофосфата кальция с образованием гидроксиапатита. Показано, что процесс фазообразования гидроксиапатита, несколько уменьшает активность фермента. Возможное замедление реакции можно отнести на счёт уменьшения скорости связывания фосфатной группы твёрдой фазой, по сравнению с переносом её на воду. Разработаны методы иммобилизации щелочной фосфатазы в гидрогелевых (агароза, плюроник F-127) и твёрдофазных пористых средах. Отработана методика иммобилизации в гидрогелях на стадии их синтеза. Подобраны условия процесса иммобилизации при которых фермент не теряет удельной активности. Показано, что локализация образующейся твердой фазы зависит от природы геля и концентрации щелочной фосфатазы в нем. Так, в случае гидрогеля полиакриламида с концентрацией фосфатазы 5 мкг/мл образование осадка произошло только на периферии. Снижение концентрации фосфатазы до 0.5 мкг/мл приводит к более равномерному распределению твердой фазы внутри геля, хотя и в данном случае основная часть осадка локализована на периферии образца. Наиболее равномерное заполнение наблюдается для агарозного гидрогеля. Локализация осадка определяется двумя факторами – диффузией субстрата и кинетикой его гидролиза в присутствии щелочной фосфатазы. В случае плотного полиакриламидного геля с высоким содержанием фермента субстрат не успевает проникнуть в центральную зону образца, что приводит к формированию узкой зоны минерализации на периферии. Уменьшение концентрации фосфатазы и снижение диффузионных осложнений дают возможность реализовать более равномерное заполнение осадком, что наблюдается в агарозном гидрогеле. Форма частиц близка к сферической. В полиакриламидном гидрогеле частицы сильно деформированы. Это может быть связано с высокой плотностью геля, что мешает свободному росту частиц осадка. Во всех случаях наблюдается ярко выраженный рельеф поверхности, что может свидетельствовать о кристалличности образцов. Как и для фосфатов кальция, синтезированных из растворов, можно найти частицы с крупными полостями, что может указывать на начало перекристаллизации аморфных фосфатов кальция в нанокристаллический гидроксиапатит. Эти предположения подтверждаются данными рентгенофазового анализа Средний размер частиц (1 мкм), синтезированных в гидрогелях меньше, чем синтезированных в растворе. Кроме того, функция распределения частиц, полученных внутри агарозного гидрогеля, очень узкая. Это может объясняться ограничением, которое накладывает на рост частиц поровое пространство. Формирование достаточно крупных, взаимодействующих с полимерной матрицей, агрегатов гидроксиапатита при ферментативной минерализации гелей дает основание предполагать, значительный температурный эффект ультразвукового воздействия. Для оценки величин ультразвуковых эффектов (тепловых и кавитационных) в минерализованных гидрогелях был разработан приборный комплекс. Комплекс состоит из блока излучения и блока регистрации ультразвуковых эффектов (тепловых и кавитационных), снабжённого аналого-цифровым преобразователем. Для сравнительной оценки ультразвуковых температурных эффектов проводилась ферментативная минерализация образцов агарозного гидрогеля с содержанием щелочной фосфатазы в них 0.5 и 1 мкг/мл. Измерения показали, что ферментативная минерализация приводит к существенному усилению тепловыделения в гелевой матрице. Так, в случае концентрации щелочной 0.5 мкг/мл коэффициент усиления составляет 2.3±0.2, а при концентрации 1 мкг/мл – 2.9±0.3. Проведено исследование поведения модифицированных термочувствительных гидрогелей в условиях ультразвукового воздействия с целью создания систем управляемого ультразвуком транспорта модельных лекарственных веществ. Изготовлены гидрогелевые контейнеры на основе поли-(N-изопропилакриламида). Критическая температура для таких гидрогелей составляет ~35 °С. В качестве кристаллических твердофазных модификаторов использовали гидроксиапатит, сульфат бария и фталоцианин железа (II) Для осуществления управляющего воздействия был выбран ультразвук с частотой 2,64 МГц и интенсивностью 1-5 Вт/см2. Синтезированные образцы показывают значимое, от 5 до 10 раз, изменение объема при переходе через критическую точку. Исследована динамика выхода тестового препарата из контейнера при ультразвуковом воздействии. Образцы, содержащие кристаллы твердофазных включений, показывают существенно более быстрый выход препарата. Ускорение выхода достигает 3-5 раз. Модифицированные твердофазными включениями термочувствительные гели исследовались методом дифференциальной сканирующей калориметрии. Были определены температуры переходов через критическую точку. Образец, содержащий фталоцианин железа, демонстрирует существенное отличие от остальных образцов в серии. НКТС повышается на 30С. Это может быть связано с достаточно сильным взаимодействием между ним и полимерной матрицей. Возможность регулирования для термочувствительных гидрогелей НКТС введением неорганических модификаторов можно использовать для изменения рабочей температуры готового контейнера. Следует отметить, что температуру перехода также можно варьировать, вводя в реакционную смесь при полимеризации другие мономеры. Исследовалась динамика коллапса гидрогелевых образцов в ультразвуковом поле. Установлено, что образцы, содержащие твердофазные включения коллапсируют существенно быстрее. Относительно медленное сжатие образца, содержащего гидроксиапатит, по сравнению с остальными модифицированными препаратами объясняется невысоким содержанием включений. Таким образом, модифицирование термочувствительных гидрогелей твердофазными включениями даёт возможность управлять как температурой перехода через критическую точку, так и его скоростью. Исследовано влияние различных режимов ультразвукового воздействия (интенсивность 0,5 – 3Вт/см2, частота – 0,8 -2,64 МГц) на кинетику выхода цитостатиков (доксорубицин, цисплатин) из гелей во внешнюю среду. Определено влияние локализации и морфологии твердофазных включений в гелях на кинетические параметры процессов управляемого транспорта. Показано, что центрально локализованные включения гидроксиапатита, обеспечивают пролонгированный, управляемый ультразвуком выход малых доз цитостатиков из гелей в реакционную среду. Кратковременное, стимулированное ультразвуком, выделение больших доз, обеспечивается равномерно распределёнными по гелевому носителю высокодисперсными включениями, нагруженными целевым продуктом. Для последнего варианта был разработан оригинальный способ синтеза высокодисперсного гидроксиапатита в низкоинтенсивном ультразвуковом поле. Было исследовано влияние ультразвука на синтез гидроксиапатита добавлением ортофосфорной кислоты к водной суспензии, содержащей гидроксид кальция. Рассматривалось воздействие ультразвука разных частот (22 кГц, 0.88 МГц, 1.76 МГц, 2.64 МГц) и различной интенсивности (0.2-25 Вт/см2) на начальные стадии фазообразования. Показано, что в выбранных условиях кристаллы гидроксиапатита, синтезированные при слабом докавитационным ультразвуковом воздействии (1. 76 МГц, 0.2 Вт/см2), обладают существенно более высокой дисперсностью, чем синтезированные при воздействии интенсивного кавитационного ультразвука (22 кГц, 25 Вт/см2). Предложено объяснение полученных результатов. Исследовано влияние ультразвука малой интенсивности на активность иммобилизованного фермента и структуру синтезируемых в гелях фосфатов кальция. Показано, что ультразвук с интенсивностью до 1 Вт/см2 не влияет на активность фермента, и локализацию твердой фазы, но задерживает процесс её кристаллизации. Особой устойчивостью к ультразвуковому воздействию (вплоть до интенсивности 20 Вт/см2) обладают малоактивные формы щелочной фосфатазы, связанные со структурами не белковой природы. Это расширяет возможности применения высокоинтенсивного УЗ при синтезе материалов с управляемыми свойствами, путём иммобилизации высокоактивных форм фермента. В целях расширения перечня возможных биосовместимых неорганических модификаторов для создания систем с управляемым ультразвуком транспортом, исследовалась возможность применения кремниевых наночастиц в качестве соносенсибилизаторов. В экспериментах на клетках установлено, что в акустических полях низкой интенсивности (1-3 Вт/см2) наночастицы кремния являются эффективеыми нетоксическими соносенсибилизаторами. Этот результат является достаточным основанием для дальнейшего расширенного исследования проблемы управляемого ультразвуком лекарственного транспорта с использованием нанокремниевых модификаторов термочувствительных гидрогелей. По оптимизированной схеме синтеза и использования модифицированного термочувствительного материала разработан макет устройства с управляемым ультразвуком выходом лекарственных соединений. Таким образом, все задачи, поставленные исполнителями для достижения цели проекта, решены.

Щелочной гидролиз полиакриламида | SpringerLink

  • 1.

    Химические реакции полимеров , Э. М. Феттс, ред., Нью-Йорк: Interscience, 1964.

    Google Scholar

  • 2.

    Плита Н.А., Литманович А. Д., Ноа О.В. Макромолекулярные реакции . М .: Химия, 1977.

    . Google Scholar

  • 3.

    Мак-Вильямс, округ Колумбия, Функц. Моном. , 1973, т. 1. С. 1-197.

    Google Scholar

  • 4.

    Николаев А.Ф., Охрименко Г.И., Водорастворимые полимеры (Водорастворимые полимеры). Л .: Химия, 1979.

    . Google Scholar

  • 5.

    Мягченков В.А. , Куренков В.Ф. Полим.-пласт. Техн. Англ. , 1991, т. 30, ном. 2–3, стр.109-135.

    Google Scholar

  • 6.

    Абрамова Л.И., Байбурдов Т.А., Григорян Э.П., и др. , в Полиакриламид (Полиакриламид), Куренков В.Ф., Ред. М .: Химия, 1992.

    . Google Scholar

  • 7.

    Куренков В.Ф. и Мягченков В.А. в Энциклопедии полимерных материалов , Бока-Ратон, Флорида: CRC, 1996, т. 1. С. 47-54.

    Google Scholar

  • 8.

    Куренков В.Ф., Справочник по инженерным полимерным материалам , Морганвиль: Марсель Деккер, 1997, гл. 3. С. 61-72.

    Google Scholar

  • 9.

    Куренков В.Ф., Сорос. Образов. Ж. , 1997, вып. 5. С. 48-53.

  • 10.

    Куренков В.Ф. , Байбурдов Т.А., Изв. Высш. Учебн. Завед., Хим.Хим. Технол. , 1989, т. 32, нет. 7. С. 3-15.

    Google Scholar

  • 11.

    Кабанов В.А. и Топчиев Д.А. Полимеризация ионизующихся мономеров . М .: Наука, 1975.

    . Google Scholar

  • 12.

    Мягченков В.А. , Френкель С.Я., Композиционная неоднородность сополимеров . Л .: Химия, 1988.

    Google Scholar

  • 13.

    Скальская У.Л., Кравчук Ю.М., Круглицкий Н.Н. , Укр. Хим. Ж. , 1966, т. 32, нет. 3. С. 299-301.

    Google Scholar

  • 14.

    Вейцер Ю.И. и Минц Д.М., Высокомолекулярные флокулянты в процессах очистки природных и сточных вод . М .: Стройиздат, 1984.

    Google Scholar

  • 15.

    Зильберман Е.Н., Старков А.А., Померанцева Е.Г., Высокомол. Журн. Соедин., Сер. А , 1977, т. 19, нет. 12. С. 2714-2718.

    Google Scholar

  • 16.

    Зильберман Е.Н., Старков А.А., Еремеев П.В., и др., Высокомол. Журн. Соедин., Сер. А , 1979, т. 21, нет. 1. С. 31-33.

    Google Scholar

  • 17.

    Авторское свидетельство СССР, № 643 512.

  • 18.

    JPN Appl. 64-11083.

  • 19.

    Maurer, J.J., Harvey, G.D., and Klemann, I.P., Polym. Матер. Sci. Eng., Proc. ACG, Div. Polym. Матер. Sci. , 1986, т. 55; Осенняя встреча. , Анахайм, Калифорния, 1986, стр. 705-709.

    Google Scholar

  • 20.

    Fun Sin’-to and Te-Shchu-kou, Хим. Технол. Полим. , 1959, вып.9. С. 80–94.

  • 21.

    Сакурада И., Омара Ю. и Сакагути К., Кобунши Кагаку , 1967, т. 24. С. 618-723.

    Google Scholar

  • 22.

    Моенс Дж. И Сметс Г., J. Polym. Sci. , 1957, т. 23, № 4, с. 931-948.

    Google Scholar

  • 23.

    Klein, J. and Heitzman, R., Makromol. Chem. , 1978, т. 179, нет.8. С. 1895–1904.

    Google Scholar

  • 24.

    Нагасе К. и Сакагучи К., J. Polym. Наук, часть А , 1965, т. 3. С. 2475-2482.

    Google Scholar

  • 25.

    Хигучи М. и Сенджу Р., Polym. J. , 1972, т. 3, вып. 3. С. 370-377.

    Google Scholar

  • 26.

    Мамедов, М.Ф., Серебряков Б.Р., Буният-заде А.А., и др. // Высокомол. Журн. Соедин., Сер. А , 1972 г., т. 14, вып. 1. С. 107-110.

    Google Scholar

  • 27.

    Гунари, А.А. и Gundiah, S., Makromol. Chem. , 1981, т. 182, нет. 1. С. 1-8.

    Google Scholar

  • 28.

    Muller, G., Laine, J.P., and Fenyo, J.C., J. Polym. Sci., Polym. Chem. Эд. , 1979, т.17. С. 659-672.

    Google Scholar

  • 29.

    Вент, П.М., Эванс, Р., и Напп, Д.Х., J. Polym. Sci., Polym. Symp. , 1975, т. 49, с. 159-167.

    Google Scholar

  • 30.

    Kulicke, W.M., Kniewske, R., and Klein, J., Progr. Polym. Sci. , 1982, т. 8. С. 373-468.

    Google Scholar

  • 31.

    Куренков В.Ф., Байбурдов Т.А., Ступенькова Л.Л., Журн. Прикл. Хим. , 1985, т. 58, нет. 3. С. 701-703.

    Google Scholar

  • 32.

    Коростелева Е.А., Мищенко К.П., Ж. Прикл. Хим. , 1980, т. 53, нет. 8. С. 1921-1923.

    Google Scholar

  • 33.

    Куренков В.Ф., Алеева Ю.В., Заббаров А.Н., Мягченков В.А. Журн.Прикл. Хим. , 1992, т. 65, нет. 11. С. 2543-2546.

    Google Scholar

  • 34.

    Fuoss, R.M., Watanabe, M., and Coleman, B.D., J. Polym. Sci. , 1960, т. 48, с. 5-15.

    Google Scholar

  • 35.

    Truong, N.D., Galin, J.C., and Francois, J., J. Polym. Sci. , 1986, т. 27, нет. 3. С. 459-466.

    Google Scholar

  • 36.

    Morawetz, H., Nouv. J. Chim. , 1982, т. 6, вып. 12. С. 659-660.

    Google Scholar

  • 37.

    Савант С. и Моравец. H., J. Polym. Sci., Polym. Lett. Эд. , 1982, т. 20. С. 385-388.

    Google Scholar

  • 38.

    Acrus, C.L., J. Chem. Soc. , 1949, вып. 3. С. 2732-2736.

  • 39.

    Сметс, Г., Хесбаин, А.М., J. Polym. Sci. , 1959, т. 40, нет. 136, стр. 217-226.

    Google Scholar

  • 40.

    Pinner, S.H., J. Polym. Sci. , 1953, т. 10, вып. 4. С. 379-384.

    Google Scholar

  • 41.

    Kulicke, W.H. and Horl, H.H., Colloid. Polym. Sci. , 1985, т. 263, нет. 7. С. 53-54.

    Google Scholar

  • 42.

    Зильберман Е.Н., Старков А.А., Гладышев Н.М. Высокомол. Журн. Соедин., Сер. В , 1976, т. 18, нет. 6. С. 453-454.

    Google Scholar

  • 43.

    Савицкая, М.Н. и Холодова Ю.Д., Полиакриламид (Полиакриламид), Киев: Техника, 1969.

    . Google Scholar

  • 44.

    Maurer, J.J., Barvey, G.D., and Klemann, J.P., Proc. Являюсь.Chem. Soc. , 1986, т. 55, с. 705-709.

    Google Scholar

  • 45.

    Куренков В.Ф., Байбурдов Т.А., Ступенькова Л.Л. в сб. Физико-химические основы синтеза и переработки полимеров , Горький. . Гос. Ун-та, 1985, с. 79-86.

    Google Scholar

  • 46.

    Куренков В.Ф., Байбурдов Т.А., Ступенькова Л.Л., Журн. Прилк. Хим. , 1989, т. 62, нет. 8. С. 1901–1903.

    Google Scholar

  • 47.

    Марина, Н.Г. Химия и физическая химия высокомолекулярных соединений, , Химия и физико-химия высокомолекулярных соединений, Уфа: Ин-т. Химии, 1976, с. 116-146.

    Google Scholar

  • 48.

    Илер Р.К., Химия кремнезема , Нью-Йорк: Wiley-Interscience, 1979.

    Google Scholar

  • 49.

    Зильберман Е.Н., Старков А.А., Злотник Д.Е., и др., Журн. Прилк. Хим. , 1974, т. 47, нет. 11. С. 2610-2612.

    Google Scholar

  • 50.

    Зайнутдинов С.А. и Ахмедов. К.С., Исследование минерального и растительного сырья Узбекистана . Ташкент: Акад.Наук Узб. ССР, 1962, с. 63-66.

    Google Scholar

  • 51.

    Зильберман Е.Н., Усп. Хим. , 1986, т. 55, нет. 1. С. 62-68.

    Google Scholar

  • 52.

    Куренков В.Ф., Геркин Р.В., Карнаухов Н.А., Журн. Прикл. Хим. , 1995, т. 68, нет. 7. С. 1193–1197.

    Google Scholar

  • 53.

    Куренков, В.Ф. , Геркин Р.В. // Химия и технология элементоорганических соединений и полимеров . Казань: Казань. Хим.-Технол. Ин-та, 1997, с. 67-73.

    Google Scholar

  • 54.

    Куренков В.Ф., Геркин Р.В., Иванов В.С., Лукьянов В.С., Изв. Высш. Учебн. Завед., Хим. Хим. Технол. , 1998, т. 41, нет. 2. С. 73–77.

    Google Scholar

  • 55.

    Куренков В.Ф., Геркин Р.В., Карнаухов Н.А., Ж. Прикл. Хим. , 1995, т. 68. нет. 8. С. 831-834.

    Google Scholar

  • 56.

    Куренков В.Ф., Ильина И.В., Геркин Р.В., Карнаухов Н.А., Хим. Технол. Воды , 1990, т. 12, вып. 9. С. 822-825.

    Google Scholar

  • 57.

    Куренков В.Ф., Трубина И.Р., Чуриков Ф.И., Мягченков В.А. Изв. Высщ. Учебн. Завед., Хим. Хим. Технол. , 1996, т. 39, ном. 1-2, с. 71-73.

    Google Scholar

  • 58.

    Куренков В.Ф., Алеева Ю.В., Чуриков Ф.И., Мягченков В.А., Изв. Высш. Учебн. Завед., Хим. Хим. Технол. , 1991, т. 34. № 4. С. 93-96.

    Google Scholar

  • 59.

    Куренков В.Ф., Байбурдов Т.А., Ступенькова Л.Л. в кн. Химия и технология элементоорганических соединений и полимеров . Казань: Казань. Хим.-Технол. Inst., 1985, с. 47-51.

    Google Scholar

  • 60.

    Мягченков В.А., Куренков В.Ф., Ахмедьянова Р.А., Высокомол. Соединение, Сер Б , 1984, т. 26, вып. 5. С. 340-344.

    Google Scholar

  • 61.

    Куренков В.Ф., Нагель М.А., Костерина Е.Н., Мягченков В.А. // Химия и технология элементоорганических соединений и полимеров . Хим.-Технол. Inst., 1984. С. 34-36.

    Google Scholar

  • 62.

    Chmeler, M., Kunchner, A., and Barther, E., Ангью. Макромол. Chem. , 1980, т. 89. С. 145–152.

    Google Scholar

  • 63.

    Патент США 3 998 777.

  • 64.

    Патент США 4 151 140.

  • 65.

    Патент США 4 171296

  • 66.

    Патент США 4 283 507.

  • 67.

    JPN Appl. 57-202 308.

  • 68.

    JPN Appl. 53-121 091.

  • 69.

    Авторское свидетельство СССР, №956 488.

  • 70.

    Патент JPN 53-4117.

  • 71.

    Патент JPN 54-50096.

  • 72.

    Патент Румынии 57 653.

  • 73.

    Cincu, C., Boghina, C., Marinescu, N., et al., Mater. Пласт. , 1982, т. 19, нет. 3. С. 151-157.

    Google Scholar

  • 74.

    Куренков В.Ф., Байбурдов Т.А., Ступенькова Л.Л. // Химия и технология элементоорганических соединений и полимеров . Казань. Казань.Хим.-Технол. Inst., 1983, с. 50-53.

    Google Scholar

  • 75.

    Куренков В.Ф. и Мягченков В.А., евро. Polym. J. , 1980, т. 16, нет. 11. С. 1229-1239.

    Google Scholar

  • 76.

    Громов В.Ф. , Телешов Е.Н. Пласт. Масси , 1984, вып. 10. С. 9-13.

  • 77.

    Куренков В.Ф. и Абрамова Л.И., Polym.-Пласт. Техн. Англ. , 1992, т. 31, №№ 7-8. С. 659-704.

    Google Scholar

  • 78.

    Зильберман Е.Н., Абрамова Л.И., Петрова Т.Н., Высокомол. Соедин., Сер. А , 1982, т. 24, вып. 7. С. 1511-1515.

    Google Scholar

  • 79.

    Громов В.Ф., Шейнкер А.А., Хомиковский П.М., Абкин А.В., Высокомолек. Соедин., Сер. А , 1974, т.16, нет. 2. С. 365-369.

    Google Scholar

  • 80.

    Шапиро Л.В., Луховицкий В.И., Поликарпов В.В., Высокомол. Соедин., Сер. А , 1984, т. 26, вып. 4. С. 650-654.

    Google Scholar

  • 81.

    Корнеева Г.П., Мамин Е.Б., Шейнкер А.П., и др., Пласт. Масси , 1973, вып. 5. С. 12-15.

  • 82.

    Куренков В.Ф., Байбурдов Т.А., Ступенкова Л.Л. евро. Polym. J. , 1990, т. 26, вып. 8. С. 915-918.

    Google Scholar

  • 83.

    Патент США 3968 083.

  • 84.

    JPN Appl. 52-137 483.

  • 85.

    Патент РФ 2078772.

  • 86.

    Wada T. et al., Radiat. Phys. Chem. , 1983, т. 22. С. 1064-1070.

    Google Scholar

  • 87.

    Шейнкер А.П., Буне Е.В., Толстикова Л.П., и др. , Тезисы докладов, 3 Всесоюзная конференция « Водорастворимые полимеры и их применение » (3-я Всесоюзная конференция «Водорастворимые полимеры и их применение», Иркутск, 26-29 мая 1987 г., с. 10.

  • 88.

    Куренков В.Ф., Мягченков В.А., Полим.-пласт. Техн. Инж. , 1991, т. 30, № 4, с. 367-404.

    Google Scholar

  • 89.

    Куренков В.Ф., Верижникова А.С., Мягченков В.А., Высокомол. Журн. Соедин., Сер. А , 1984, т. 26, вып. 3. С. 535-540.

    Google Scholar

  • 90.

    Куренков В.Ф., Верихзникова А.С., Мягченков В.А., Eur. Polym. J. , 1984, т. 20. нет. 4. С. 357-360.

    Google Scholar

  • 91.

    Куренков В.Ф., Верижникова А.С., Мягченков В.А., Докл. Акад. АН СССР , 1984, т. 278, нет. 5. С. 1173-1178.

    Google Scholar

  • 92.

    Куренков В.Ф., Вагапова А.К., Мягченков В.А. // Химия и технология элементоорганических соединений и полимеров . Казань: Казань. Хим.-техн., 1985, с. 58-61.

    Google Scholar

  • 93.

    Куренков В.Ф., Верижникова А.С., Мягченков В.А. Высокомол. Журн. Соедин., Сер. А , 1986, т. 28, вып. 3. С. 5488-5492.

    Google Scholar

  • 94.

    Куренков В.Ф., Вагапова А.К., Логунова М.Н., Мягченков В.А., Физико-химические основы синтеза и переработки полимеров , Горький. k. Гос. Ун-та, 1986, с. 28-32.

    Google Scholar

  • 95.

    Куренков В.Ф., Трифонова М.Н., Вагапова А.К., Мягченков В.А., Изв. Высш. Учеб. Завед., Хим. Хим. Технол. , 1986, т. 29, нет. 10. С. 105-109.

    Google Scholar

  • 96.

    Куренков В.Ф., Трифонова М.Н., Мягченкова В.А. евро. Polym. J. , 1987, т. 23, нет. 9. С. 685-688.

    Google Scholar

  • 97.

    Куренков В.Ф., Верижникова А.С., Мягченков В.А. в сб. Физикохимия процессов синтеза и свойств полимеров , Горький: Горьк. Гос. Ун-та, 1988, с. 35-40.

    Google Scholar

  • 98.

    Куренков В.Ф., Трифонова М.Н., Байбурдов Т.А., Мягченков В.А., Высокомол. Соедин., Сер. А , 1989, т. 31, вып. 9. С. 1898–1903.

    Google Scholar

  • 99.

    Blauer, G., Trans. Faraday Soc. , 1960, т. 56, нет. 4. С. 606-612.

    Google Scholar

  • 100.

    Патент США 3 247 717.

  • 101.

    Патент JPN 49-17 668.

  • 102.

    JPN Прил. 54-102 390.

  • 103.

    JPN Appl. 58-8681.

  • 104.

    JPN Appl. 61–29 964.

  • 105.

    JPN Appl. 57-179 204.

  • 106.

    JPN Appl. 56-16 505.

  • 107.

    JPN Appl. 59-184 203.

  • 108.

    JPN Appl. 52-5295.

  • 109.

    JPN Appl. 56-167 705.

  • 110.

    Патент Румынии 84 876

  • 111.

    JPN Appl. 1 271 373.

  • 112.

    JPN Appl. 2-173 102.

  • 113.

    Патент США 4 146 690.

  • Щелочной гидролиз полиакриламида | SpringerLink

  • 1.

    Химические реакции полимеров , Э. М. Феттс, ред., Нью-Йорк: Interscience, 1964.

    Google Scholar

  • 2.

    Плита Н.А., Литманович А.Д., Ноа О.В. Макромолекулярные реакции . М .: Химия, 1977.

    . Google Scholar

  • 3.

    MacWilliams, D.C., Funct. Моном. , 1973, т. 1. С. 1-197.

    Google Scholar

  • 4.

    Николаев А.Ф., Охрименко Г.И., Водорастворимые полимеры (Водорастворимые полимеры). Л .: Химия, 1979.

    . Google Scholar

  • 5.

    Мягченков В.А. , Куренков В.Ф. Полим.-пласт. Техн. Англ. , 1991, т. 30, ном. 2–3, стр. 109-135.

    Google Scholar

  • 6.

    Абрамова Л.И., Байбурдов Т.А., Григорян Э.П., и др. , в Полиакриламид (Полиакриламид), Куренков В.Ф., Ред. М .: Химия, 1992.

    . Google Scholar

  • 7.

    Куренков В.Ф. и Мягченков В.А. в Энциклопедии полимерных материалов , Бока-Ратон, Флорида: CRC, 1996, т. 1. С. 47-54.

    Google Scholar

  • 8.

    Куренков, В.F., Справочник по инженерным полимерным материалам , Морганвилль: Марсель Деккер, 1997, гл. 3. С. 61-72.

    Google Scholar

  • 9.

    Куренков В.Ф., Сорос. Образов. Ж. , 1997, вып. 5. С. 48-53.

  • 10.

    Куренков В.Ф. , Байбурдов Т.А., Изв. Высш. Учебн. Завед., Хим. Хим. Технол. , 1989, т. 32, нет. 7. С. 3-15.

    Google Scholar

  • 11.

    Кабанов, В.А. и Топчиев Д.А. Полимеризация ионизующихся мономеров . М .: Наука, 1975.

    . Google Scholar

  • 12.

    Мягченков В.А. и Френкель С.Я., Композиционная неоднородность сополимеров . Л .: Химия, 1988.

    . Google Scholar

  • 13.

    Скальская У.Л., Кравчук Ю.М., Круглицкий Н.Н., Укр. Хим. Ж. , 1966, т. 32, нет. 3. С. 299-301.

    Google Scholar

  • 14.

    Вейцер Ю.И. и Минц Д.М., Высокомолекулярные флокулянты в процессах очистки природных и сточных вод. М .: Стройиздат, 1984.

    . Google Scholar

  • 15.

    Зильберман Е.Н., Старков А.А., Померанцева Е.Г., Высокомол. Журн. Соедин., Сер. А , 1977, т. 19, нет. 12. С. 2714-2718.

    Google Scholar

  • 16.

    Зильберман Е.Н., Старков А.А., Еремеев П.В., и др., Высокомол. Журн. Соедин., Сер. А , 1979, т. 21, нет. 1. С. 31-33.

    Google Scholar

  • 17.

    Авторское свидетельство СССР, №643 512.

  • 18.

    JPN Appl. 64-11083.

  • 19.

    Maurer, J.J., Harvey, G.D., and Klemann, I.P., Polym. Матер. Sci. Eng., Proc. ACG, Div. Polym. Матер. Sci. , 1986, т. 55; Осенняя встреча. , Анахайм, Калифорния, 1986, стр. 705-709.

    Google Scholar

  • 20.

    Fun Sin’-to and Te-Shchu-kou, Хим. Технол. Полим. , 1959, вып. 9. С. 80–94.

  • 21.

    Сакурада И., Омара Ю. и Сакагути К., Кобунши Кагаку , 1967, т. 24. С. 618-723.

    Google Scholar

  • 22.

    Моенс Дж. И Сметс Г., J. Polym. Sci. , 1957, т. 23, № 4, с. 931-948.

    Google Scholar

  • 23.

    Klein, J. and Heitzman, R., Makromol. Chem. , 1978, т. 179, нет. 8. С. 1895–1904.

    Google Scholar

  • 24.

    Nagase, K. и Sakaguchi, K., J. Polym. Наук, часть А , 1965, т. 3. С. 2475-2482.

    Google Scholar

  • 25.

    Хигучи М. и Сенджу Р., Polym. J. , 1972, т. 3, вып. 3. С. 370-377.

    Google Scholar

  • 26.

    Мамедов М.Ф., Серебряков Б.Р., Буният-заде А.А., и др., Высокомол. Соедин., Сер. А , 1972 г., т. 14, вып.1. С. 107-110.

    Google Scholar

  • 27.

    Гунари, А.А. и Gundiah, S., Makromol. Chem. , 1981, т. 182, нет. 1. С. 1-8.

    Google Scholar

  • 28.

    Muller, G., Laine, J.P., and Fenyo, J.C., J. Polym. Sci., Polym. Chem. Эд. , 1979, т. 17. С. 659-672.

    Google Scholar

  • 29.

    Вент П.М., Эванс Р. и Напп Д.Х., J. Polym. Sci., Polym. Symp. , 1975, т. 49, с. 159-167.

    Google Scholar

  • 30.

    Kulicke, W.M., Kniewske, R., and Klein, J., Progr. Polym. Sci. , 1982, т. 8. С. 373-468.

    Google Scholar

  • 31.

    Куренков В.Ф., Байбурдов Т.А., Ступенькова Л.Л., Ж. Прикл. Хим. , 1985, т.58, нет. 3. С. 701-703.

    Google Scholar

  • 32.

    Коростелева Е.А., Мищенко К.П., Ж. Прикл. Хим. , 1980, т. 53, нет. 8. С. 1921-1923.

    Google Scholar

  • 33.

    Куренков В.Ф., Алеева Ю.В., Заббаров А.Н., Мягченков В.А. Журн. Прикл. Хим. , 1992, т. 65, нет. 11. С. 2543-2546.

    Google Scholar

  • 34.

    Fuoss, R.M., Watanabe, M., and Coleman, B.D., J. Polym. Sci. , 1960, т. 48, с. 5-15.

    Google Scholar

  • 35.

    Truong, N.D., Galin, J.C., and Francois, J., J. Polym. Sci. , 1986, т. 27, нет. 3. С. 459-466.

    Google Scholar

  • 36.

    Morawetz, H., Nouv. J. Chim. , 1982, т. 6, вып. 12. С. 659-660.

    Google Scholar

  • 37.

    Sawant, S. and Morawetz. H., J. Polym. Sci., Polym. Lett. Эд. , 1982, т. 20. С. 385-388.

    Google Scholar

  • 38.

    Acrus, C.L., J. Chem. Soc. , 1949, вып. 3. С. 2732-2736.

  • 39.

    Smets, G. and Hesbain, A.M., J. Polym. Sci. , 1959, т. 40, нет. 136, стр. 217-226.

    Google Scholar

  • 40.

    Пиннер, С.H., J. Polym. Sci. , 1953, т. 10, вып. 4. С. 379-384.

    Google Scholar

  • 41.

    Kulicke, W.H. and Horl, H.H., Colloid. Polym. Sci. , 1985, т. 263, нет. 7. С. 53-54.

    Google Scholar

  • 42.

    Зильберман Е.Н., Старков А.А., Гладышев Н.М., Высокомол. Соедин., Сер. В , 1976, т. 18, нет. 6. С. 453-454.

    Google Scholar

  • 43.

    Савицкая, М. и Холодова Ю.Д., Полиакриламид (Полиакриламид), Киев: Техника, 1969.

    . Google Scholar

  • 44.

    Maurer, J.J., Barvey, G.D., and Klemann, J.P., Proc. Являюсь. Chem. Soc. , 1986, т. 55, с. 705-709.

    Google Scholar

  • 45.

    Куренков В.Ф., Байбурдов Т.А., Ступенькова Л.Л. в сб. Физико-химические основы синтеза и переработки полимеров , Горький. .Гос. Ун-та, 1985, с. 79-86.

    Google Scholar

  • 46.

    Куренков В.Ф., Байбурдов Т.А., Ступенькова Л.Л., Журн. Прилк. Хим. , 1989, т. 62, нет. 8. С. 1901–1903.

    Google Scholar

  • 47.

    Марина, Н.Г. Химия и физическая химия высокомолекулярных соединений, , Химия и физико-химия высокомолекулярных соединений, Уфа: Ин-т.Химии, 1976, с. 116-146.

    Google Scholar

  • 48.

    Илер Р.К., The Chemistry of Silica , Нью-Йорк: Wiley-Interscience, 1979.

    Google Scholar

  • 49.

    Зильберман Е.Н., Старков А.А., Злотник Д.Е., и др., Журн. Прилк. Хим. , 1974, т. 47, нет. 11. С. 2610-2612.

    Google Scholar

  • 50.

    Зайнутдинов С.А. и Ахмедов. К.С., Исследование минерального и растительного сырья Узбекистана . Ташкент: Акад. Наук Узб. ССР, 1962, с. 63-66.

    Google Scholar

  • 51.

    Зильберман Е.Н., Усп. Хим. , 1986, т. 55, нет. 1. С. 62-68.

    Google Scholar

  • 52.

    Куренков В.Ф., Геркин Р.В., Карнаухов Н.А. // Журн. Прикл. Хим. , 1995, т. 68, нет. 7. С. 1193–1197.

    Google Scholar

  • 53.

    Куренков В.Ф. , Геркин Р.В. // Химия и технология элементоорганических соединений и полимеров . Казань: Казань. Хим.-Технол. Ин-та, 1997, с. 67-73.

    Google Scholar

  • 54.

    Куренков В.Ф., Геркин Р.В., Иванов В.С., Лукьянов В.С. Изв. Высш. Учебн. Завед., Хим. Хим. Технол. , 1998, т. 41, нет. 2. С. 73–77.

    Google Scholar

  • 55.

    Куренков В.Ф., Геркин Р.В., Карнаухов Н.А., Ж. Прикл. Хим. , 1995, т. 68. нет. 8. С. 831-834.

    Google Scholar

  • 56.

    Куренков В.Ф., Ильина И.В., Геркин Р.В., Карнаухов Н.А., Хим. Технол. Воды , 1990, т. 12, вып. 9. С. 822-825.

    Google Scholar

  • 57.

    Куренков В.Ф., Трубина И.Р., Чуриков Ф.И., Мягченков В.А. Изв. Высщ. Учебн. Завед., Хим. Хим. Технол. , 1996, т. 39, ном. 1-2, с. 71-73.

    Google Scholar

  • 58.

    Куренков В.Ф., Алеева Ю.В., Чуриков Ф.И., Мягченков В.А., Изв. Высш. Учебн. Завед., Хим. Хим. Технол. , 1991, т. 34. № 4. С. 93-96.

    Google Scholar

  • 59.

    Куренков В.Ф., Байбурдов Т.А., Ступенькова Л.Л. // Химия и технология элементоорганических соединений и полимеров . Хим.-Технол. Inst., 1985, с. 47-51.

    Google Scholar

  • 60.

    Мягченков В.А., Куренков В.Ф., Ахмедьянова Р.А., Высокомол. Журн. Соединение, Сер Б , 1984, т. 26, вып. 5. С. 340-344.

    Google Scholar

  • 61.

    Куренков В.Ф., Нагель М.А., Костерина Е.Н., Мягченков В.А. // Химия и технология элементоорганических соединений и полимеров . Хим.-Технол. Ин-т, 1984.С. 34-36.

    Google Scholar

  • 62.

    Chmeler, M., Kunchner, A., and Barther, E., Angew. Макромол. Chem. , 1980, т. 89. С. 145–152.

    Google Scholar

  • 63.

    Патент США 3 998 777.

  • 64.

    Патент США 4 151140

  • 65.

    Патент США 4 171296

  • 66.

    Патент США 4 283 507.

  • 67.

    JPN, заявл. 57-202 308.

  • 68.

    JPN Appl. 53-121 091.

  • 69.

    Авторское свидетельство СССР, № 956 488.

  • 70.

    Патент JPN 53-4117.

  • 71.

    Патент JPN 54-50096.

  • 72.

    Патент Румынии 57 653.

  • 73.

    Cincu, C., Boghina, C., Marinescu, N., et al., Mater. Пласт. , 1982, т. 19, нет. 3. С. 151-157.

    Google Scholar

  • 74.

    Куренков В.Ф., Байбурдов Т.А., Ступенькова Л.Л. в кн. Химия и технология элементных соединений и полимеров . Казань: Казань. Хим.-Технол. Inst., 1983, с. 50-53.

    Google Scholar

  • 75.

    Куренков В.Ф. и Мягченков В.А., евро. Polym. J. , 1980, т. 16, нет. 11. С. 1229-1239.

    Google Scholar

  • 76.

    Громов, В.Ф. , Телешов Е.Н. Пласт. Масси , 1984, вып. 10. С. 9-13.

  • 77.

    Куренков В.Ф. и Абрамова Л.И. Полим.-пласт. Техн. Англ. , 1992, т. 31, №№ 7-8. С. 659-704.

    Google Scholar

  • 78.

    Зильберман Е.Н., Абрамова Л.И., Петрова Т.Н., Высокомол. Соедин., Сер. А , 1982, т. 24, вып. 7. С. 1511-1515.

    Google Scholar

  • 79.

    Громов В.Ф., Шейнкер А.А., Хомиковский П.М., Абкин А.В., Высокомолек. Соедин., Сер. А , 1974, т. 16, нет. 2. С. 365-369.

    Google Scholar

  • 80.

    Шапиро Л.В., Луховицкий В.И., Поликарпов В.В., Высокомол. Соедин., Сер. А , 1984, т. 26, вып. 4. С. 650-654.

    Google Scholar

  • 81.

    Корнеева Г.П., Мамин Э.Б., Шейнкер А.П., и др., Пласт. Масси , 1973, вып. 5. С. 12-15.

  • 82.

    Куренков В.Ф., Байбурдов Т.А., Ступенкова Л.Л., Eur. Polym. J. , 1990, т. 26, вып. 8. С. 915-918.

    Google Scholar

  • 83.

    Патент США 3968 083.

  • 84.

    JPN Appl. 52-137 483.

  • 85.

    Патент РФ 2078772.

  • 86.

    Wada, T. et al., Радиат. Phys. Chem. , 1983, т. 22. С. 1064-1070.

    Google Scholar

  • 87.

    Шейнкер А.П., Буне Е.В., Толстикова Л.П., и др. , Тезисы докладов, 3 Всесоюзная конференция « Водорастворимые полимеры и их применение » (3-я Всесоюзная конференция «Водорастворимые полимеры и их применение», Иркутск, 26-29 мая 1987 г., с. 10.

  • 88.

    Куренков В.Ф., Мягченков В.А., Полим.-пласт. Техн. Англ. , 1991, т. 30, нет. 4. С. 367-404.

    Google Scholar

  • 89.

    Куренков В.Ф., Верижникова А.С., Мягченков В.А., Высокомол. Соедин., Сер. А , 1984, т. 26, вып. 3. С. 535-540.

    Google Scholar

  • 90.

    Куренков В.Ф., Верихзникова А.С., Мягченков В.А., Eur. Polym. J. , 1984, т.20. нет. 4. С. 357-360.

    Google Scholar

  • 91.

    Куренков В.Ф., Верижникова А.С., Мягченков В.А., Докл. Акад. АН СССР , 1984, т. 278, нет. 5. С. 1173-1178.

    Google Scholar

  • 92.

    Куренков В.Ф., Вагапова А.К., Мягченков В.А. // Химия и технология элементоорганических соединений и полимеров . Казань: Казань.Хим.-техн., 1985, с. 58-61.

    Google Scholar

  • 93.

    Куренков В.Ф., Верижникова А.С., Мягченков В.А., Высокомол. Соедин., Сер. А , 1986, т. 28, вып. 3. С. 5488-5492.

    Google Scholar

  • 94.

    Куренков В.Ф., Вагапова А.К., Логунова М.Н., Мягченков В.А., Физико-химические основы синтеза и переработки полимеров , Горький. k.Гос. Ун-та, 1986, с. 28-32.

    Google Scholar

  • 95.

    Куренков В.Ф., Трифонова М.Н., Вагапова А.К., Мягченков В.А., Изв. Высш. Учеб. Завед., Хим. Хим. Технол. , 1986, т. 29, нет. 10. С. 105-109.

    Google Scholar

  • 96.

    Куренков В.Ф., Трифонова М.Н., Мягченкова В.А. евро. Polym. J. , 1987, т. 23, нет. 9, стр.685-688.

    Google Scholar

  • 97.

    Куренков В.Ф., Верижникова А.С., Мягченков В.А. Физикохимия процессов синтеза и свойства полимеров // Горький: Горьк. Гос. Ун-та, 1988, с. 35-40.

    Google Scholar

  • 98.

    Куренков В.Ф., Трифонова М.Н., Байбурдов Т.А., Мягченков В.А., Высокомол. Соедин., Сер. А , 1989, т. 31, вып. 9. С. 1898–1903.

    Google Scholar

  • 99.

    Blauer, G., Trans. Faraday Soc. , 1960, т. 56, нет. 4. С. 606-612.

    Google Scholar

  • 100.

    Патент США 3 247 717.

  • 101.

    Патент JPN 49-17 668.

  • 102.

    JPN Прил. 54-102 390.

  • 103.

    JPN, заявл. 58-8681.

  • 104.

    JPN Appl. 61–29 964.

  • 105.

    JPN Appl. 57-179 204.

  • 106.

    JPN Appl. 56-16 505.

  • 107.

    JPN Appl. 59-184 203.

  • 108.

    JPN Appl. 52-5295.

  • 109.

    JPN Appl. 56-167 705.

  • 110.

    Патент Румынии 84 876

  • 111.

    JPN Appl. 1 271 373.

  • 112.

    JPN Appl. 2-173 102.

  • 113.

    Патент США 4 146 690.

  • Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.


    Настройка вашего браузера для приема файлов cookie

    Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее частые причины:

    • В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
    • Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались. Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, нажмите кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
    • Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
    • Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
    • Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie. Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

    Почему этому сайту требуются файлы cookie?

    Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Чтобы предоставить доступ без файлов cookie потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.


    Что сохраняется в файле cookie?

    Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.

    Как правило, в файлах cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.

    Сильное набухание полиакриламидных гидрогелей, вызванное гидролизом

    Гидрогели полиакриламида (PAAm) широко используются и изучаются. Их особенность гидролиза часто игнорируется. Когда гидрогели PAAm хранятся в щелочных условиях, они могут подвергаться реакции гидролиза, в результате которой они превращаются из нейтральных гидрогелей в полиэлектролитные гидрогели, что приводит к значительному увеличению объема. В этой статье мы устанавливаем неравновесную термодинамическую теорию для описания индуцированного гидролизом большого набухания гидрогелей PAAm.В частности, термодинамически согласованная кинетика реакции предлагается с учетом самозамедления реакции гидролиза. В качестве примера моделируется индуцированное гидролизом гомогенное набухание при свободных и ограниченных граничных условиях, и мы показываем, что механические ограничения могут значительно влиять на набухание и реакцию гидрогелей. Наша теоретическая модель подтверждается сравнением с экспериментами. Эта работа предоставляет руководящие принципы для понимания и прогнозирования вызванного гидролизом набухания гидрогелей PAAm в щелочных условиях и важна для их использования.

    У вас есть доступ к этой статье

    Подождите, пока мы загрузим ваш контент… Что-то пошло не так. Попробуй еще раз?

    Гидролиз катионного полиакриламида и его влияние на флокуляцию измельченного карбоната кальция :: BioResources

    Со, Д., О, К., Им, В., и Ли, Х. Л. (2018). «Гидролиз катионного полиакриламида и его влияние на флокуляцию измельченного карбоната кальция», BioRes. 13 (3), 5303-5318.
    Abstract

    Катионные полиакриламиды (C-PAM) широко используются в качестве флокулянтов для агрегирования частиц, несущих отрицательно заряженные поверхности. В этом исследовании изучалось влияние гидролиза C-PAM на его адсорбционные свойства и флокуляцию отрицательно заряженных частиц, в частности, измельченного карбоната кальция (GCC).Гидролиз C-PAM исследовали с использованием полиэлектролитного титрования и ионной хроматографии, в то время как адсорбционные свойства полимера контролировали с помощью кварцевых микровесов с диссипацией (QCM-D). Лазерная дифракционная спектроскопия использовалась для измерения размера агрегатов GCC в нейтральных и щелочных условиях. Измерения плотности заряда и ионные хроматограммы показали, что гидролиз C-PAM ускоряется при повышении pH и температуры. Измерения QCM-D гидролизованных C-PAM, адсорбированных на подложке с плоской и жесткой структурой, показали, что гидролиз C-PAM подавляет его способность вызывать флокуляцию мостика между частицами, что снижает размер агрегатов GCC.


    Скачать PDF
    Полная статья

    Гидролиз катионного полиакриламида и его влияние на флокуляцию молотого карбоната кальция

    Донгил Со, Кюдок О, Ванхи Им и Хак Лаэ Ли *

    Катионные полиакриламиды (C-PAM) широко используются в качестве флокулянтов для агрегирования частиц, несущих отрицательно заряженные поверхности. В этом исследовании изучалось влияние гидролиза C-PAM на его адсорбционные свойства и флокуляцию отрицательно заряженных частиц, в частности, измельченного карбоната кальция (GCC).Гидролиз C-PAM исследовали с использованием полиэлектролитного титрования и ионной хроматографии, в то время как адсорбционные свойства полимера контролировали с помощью кварцевых микровесов с диссипацией (QCM-D). Лазерная дифракционная спектроскопия использовалась для измерения размера агрегатов GCC в нейтральных и щелочных условиях. Измерения плотности заряда и ионные хроматограммы показали, что гидролиз C-PAM ускоряется при повышении pH и температуры. Измерения QCM-D гидролизованных C-PAM, адсорбированных на подложке с плоской и жесткой структурой, показали, что гидролиз C-PAM подавляет его способность вызывать флокуляцию мостика между частицами, что снижает размер агрегатов GCC.

    Ключевые слова: катионный полиакриламид; Гидролиз; Флокуляция; Карбонат кальция молотый; QCM-D

    Контактная информация: Департамент лесных наук, Колледж сельского хозяйства и наук о жизни и Научно-исследовательский институт сельского хозяйства и наук о жизни, Сеульский национальный университет, 1 Gwanak-ro, Gwanak-gu, Сеул 08826, Южная Корея; * Автор для корреспонденции: lhakl @ snu.ac.kr

    ВВЕДЕНИЕ

    Флокуляция частиц, вызванная водорастворимыми полимерами, вызвала большой интерес во многих областях исследований, включая очистку воды и производство бумаги.Понимание поведения полимеров в процессе флокуляции имеет решающее значение для управления и оптимизации процесса. Многие типы полиэлектролитов использовались в качестве флокулянтов для агрегирования как органических, так и неорганических материалов (Bolto 1995; Nyström et al. 2003). Среди различных полимеров катионные полиакриламиды (C-PAM) широко применялись для агрегирования отрицательно заряженных частиц, поскольку сополимеры C-PAM могут быть изготовлены с широким диапазоном молекулярных масс и плотностей заряда.Молотый карбонат кальция (GCC), который имеет множество применений в качестве промышленного минерала для производства бумаги, красок, пластмасс и строительных материалов, в основном поставляется в виде суспензии. Таким образом, необходимо обработать GCC диспергирующими агентами для стабилизации суспензии. Однако диспергирующие агенты не являются постоянно стабильными, то есть , они диссоциируют со временем, и скорость диссоциации зависит от pH (Huggenberger et al. 2009). Это указывает на то, что полиэлектролиты могут претерпевать химические изменения во время хранения или использования, что влияет на коллоидную стабильность дисперсии.Поэтому важно понимать изменения химических свойств полиэлектролитов, используемых для контроля коллоидной стабильности, включая дисперсию и флокуляцию.

    Флокуляция частиц GCC для контроля их размера является важным этапом в процессе производства бумаги, поскольку от этого зависит эффективность удерживания и свойства бумаги. Многие переменные, включая pH, температуру и ионную силу суспензии, влияют на флокуляцию неорганических частиц (Badawy et al. 2010; Seo и др. . 2016). Характеристики флокулирующего агента, в частности молекулярная масса и плотность заряда, являются двумя наиболее важными факторами, контролирующими процесс флокуляции. Seo и др. . (2016) оценили влияние плотности заряда и молекулярной массы C-PAM на рост и структурные характеристики агрегатов GCC в нейтральных и щелочных условиях. В их исследовании высокозарядный C-PAM образовывал более крупные и плотные хлопья, чем C-PAM с низким или средним зарядом, как в нейтральных, так и в щелочных условиях.Флокулянт с большой молекулярной массой имеет преимущество в образовании мостиковых связей между частицами (Yu and Somasundaran 1993), увеличивая таким образом размер хлопьев. Однако Seo и др. . (2016) показали, что молекулярная масса более 8 мг / моль не влияет на флокуляцию GCC.

    Свойства полимерных флокулянтов могут изменяться во время хранения или использования, что влияет на их эффективность. Например, C-PAM гидролизуется в нейтральных и щелочных условиях, что снижает его катионную плотность заряда.Сообщалось о двух путях гидролиза C-PAM в щелочных условиях (Aksberg and Wågberg 1989; Bolto and Gregory 2007). Эти пути включают гидролиз либо амидной группы, либо сложноэфирной группы C-PAM, который высвобождает аммиак или хлорид холина в виде гидролизатов, соответственно. Изменение характеристик полимера, таких как плотность заряда, может влиять на его адсорбционные и межчастичные свойства образования мостиков. Таким образом, важно понимать механизм гидролиза C-PAM и факторы, влияющие на гидролиз, чтобы уменьшить его вредные аспекты на практике.Хотя гидролиз C-PAM был задокументирован в предыдущих исследованиях (Aksberg and Wågberg 1989; Bolto and Gregory 2007), влияние разложения C-PAM на их флоккулирующую способность и соответствующий механизм не были полностью изучены. исследованы. В этом исследовании оценивалось влияние гидролиза C-PAM на флокуляцию GCC путем понимания адсорбционного поведения C-PAM в нервных и щелочных условиях.

    Для исследования эффекта флокуляции полимерных флокулянтов, а также соответствующей кинетики, наиболее распространенным подходом является измерение изменения размера агрегатов (Biggs and Lant 2000; Bushell 2005; Rasteiro et al. 2008). Среди многочисленных методов измерения размера наиболее широко используется лазерная дифракционная спектроскопия (LDS), которая измеряет размер во времени (Seo et al. 2012; Im et al. 2013). В этом исследовании детектор проточного тока использовался для изучения гидролиза C-PAM в нейтральных и щелочных условиях путем измерения уменьшения плотности заряда, вызванного гидролизом. Ионную хроматографию использовали для подтверждения доминирующего пути гидролиза путем обнаружения гидролизатов (Christianson et al. 1960; Чжан и Чжу 2007). Чтобы понять адсорбционные свойства полиэлектролита, которые влияют на флокуляционное поведение частиц, использовались микровесы с кварцевым кристаллом с диссипацией (QCM-D). Это устройство позволило исследовать кинетику и массу адсорбции, а также вязкоупругие свойства адсорбированного полимерного слоя (Caruso и др. 1997; Höök и др. 2001; Naderi and Claesson 2006; Notley и др. 2004). ; Alagha et al. 2013).

    ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

    Материалы

    Использовали коммерческий C-PAM сложноэфирного типа Percol 63. Полимер в виде порошка любезно предоставлен BASF (Сеул, Корея). Его молекулярная масса составляла приблизительно 6 мг / моль. Маточный раствор с концентрацией 0,2 мас.% Был приготовлен растворением порошкообразной формы C-PAM в дистиллированной воде (проводимость <70 мкСм / см) в течение 8 часов; перед использованием исходный раствор разбавляли до 0,01 мас.%. Плотность заряда C-PAM, измеренная титрованием полиэлектролита с использованием полиэтиленсульфоната натрия и pH PCD 03 (BTG, Herrsching, Германия), составляла 1.5 мэкв / г. Три буферных раствора pH с pH 7, 8 и 9 были приобретены у Samchun Chemicals (Сеул, Корея).

    GCC, Hydrocarb 75F, был поставлен Omya Korea (Сеул, Корея) в виде суспензии, его консистенция составляла 60 мас.%. Средний размер частиц GCC, измеренный LDS, составлял 1,8 мкм. Суспензию GCC с консистенцией 5 мас.% Готовили и непрерывно перемешивали для предотвращения осаждения частиц перед использованием. Как 0,1 н., Так и 1 н. Растворы HCl (Samchun Chemicals) использовали для доведения pH суспензий GCC до 7, 8 и 9.

    Флокуляция GCC

    Экспериментальная установка для мониторинга изменения размера частиц GCC использовалась для теста флокуляции (Seo et al. 2012). Установка состояла из анализатора размера частиц (Mastersizer 2000, Malvern Instruments, Вустершир, Великобритания), циркуляционного насоса (Hydro MU, Malvern Instruments), нагревателя силиконовой резины (Daihan Scientific, Вонджу, Корея) и регулятора температуры (TC- 200P, Mtops, Тэджон, Корея). Испытание на флокуляцию проводили для исследования влияния pH и температуры суспензии на агрегацию частиц GCC.Дзета-потенциал частиц измеряли с использованием устройства для электрофоретического светорассеяния (Zetasizer Nano ZS, Malvern Instruments).

    Чтобы оценить влияние pH, 900 г дистиллированной воды при 25 ° C помещали в стакан емкостью 1 л. В этот химический стакан было добавлено 2300 мкл суспензии GCC с консистенцией 0,5 мас.%, Что сделало затемнение LDS равным 25%. Хотя желаемое значение затемнения составляет менее 20%, было использовано начальное значение 25%, поскольку оно уменьшается по мере агрегации частиц.PH суспензий доводили до 7, 8 и 9, используя раствор HCl или NaOH. Первое измерение было проведено непосредственно перед дозированием растворов C-PAM, что дало размер частиц GCC, не обработанных полимером. После этого измерения к суспензии добавляли 600 мкл исходного раствора полимера, что соответствует 0,1 мас.% Высушенного в печи GCC. Отрицательно заряженные частицы начали агрегировать с добавлением C-PAM, и размер хлопьев измеряли каждые 30 с в течение 10 минут после добавления C-PAM, что дало всего 20 измерений.

    Хотя температура является основным фактором, влияющим на флокуляцию, большинство исследований агрегации частиц проводилось при комнатной температуре (Fuente et al. 2005; Shen et al. 2009). Однако в процессе изготовления бумаги температура массы существенно меняется в зависимости от сезона и уровня закрытия системы, что вызывает значительные изменения во флокуляции частиц наполнителя за счет удерживающих полимеров. В этом исследовании тесты флокуляции проводились при различных температурах от 25 ° C до 45 ° C.Чтобы исследовать влияние температуры на флокуляцию GCC, все испытания проводили при pH 9. Уровень добавления полимера также поддерживали постоянным на уровне 0,1 мас.%. После завершения измерений размера хлопьев было взято 40 мкл суспензии и помещено на предметное стекло микроскопа с полостью в центре, чтобы предотвратить раздавливание агрегата GCC покровным стеклом, и было выполнено наблюдение под микроскопом (BX -51, Олимп, Токио, Япония).

    Гидролиз C-PAM

    За изменением плотности заряда C-PAM следили, как описано ранее (Aksberg and Wågberg 1989).Раствор C-PAM 190 г (0,0105 мас.%) Перемешивали в химическом стакане с использованием магнитной мешалки (WiseStir, Daihan Scientific, Wonju, Корея) со встроенным регулятором температуры со скоростью 300 об / мин. Температуру раствора доводили до 25 ° C, 35 ° C и 45 ° C, а затем добавляли 10 г pH-буфера. Концентрацию соли доводили до 5 мМ с помощью NaCl. Плотности заряда C-PAM измеряли через 30 мин, 60 мин и 120 мин после дозирования буферного раствора с использованием детектора заряда частиц (PCD-03, Mütek, Herrsching, Германия).

    Хлорид холина и аммиак, полученные в результате реакции гидролиза, определяли с помощью ионной хроматографии (Dionex ICS 3000, Dionex, Саннивейл, Калифорния, США). Сначала C-PAM гидролизовали pH-буфером в течение 30 минут, и смеси перемещали в ячейку для ультрафильтрации с перемешиванием (Amicon 8400, Millipore Co., Берлингтон, Массачусетс, США) для разделения гидролизатов. Использовали диски для ультрафильтрации (Ultracell, Millipore) с отсечкой по молекулярной массе 3 кг / моль. Подавая поток газообразного азота в ячейку для ультрафильтрации, гидролизаты пропускали через поры дисков.

    Стандарты хлорида холина аналитической чистоты (Samchun Chemicals, Корея) использовали для количественного определения количества хлорида холина методом внешнего стандарта. Хлорид холина был приготовлен в концентрации 1000 ppm, а затем разбавлен до 500 ppm, 100 ppm и 10 ppm для получения калибровочной кривой. Шесть стандартов катионов (Dionex P / N 43162,) были использованы для обнаружения катионов Li + , K + , NH 4 + , Na + , Ca 2+ и Mg 2. + .Параметры системы ионной хроматографии были следующими: [колонка: Ionpac CS12A (4 × 250 мм), температура термостата колонки: 30 ° C, скорость потока: 1 мл / мин, элюент: 20 мМ метансульфоновая кислота, объем впрыска: 25. мкл, обнаружение: подавленная проводимость (SCRS Ultra, режим рециркуляции), время работы: 15 мин].

    Измерение QCM-D

    QCM-D (Q-Sense E1, Biolin Scientific, Гетеборг, Швеция) использовали для исследования адсорбционных характеристик C-PAM после гидролиза в нейтральных и щелочных условиях.QSX 301 с золотыми электродами (датчик кварцевого кристалла АТ-среза) был приобретен у Biolin Scientific и очищен в соответствии с протоколом очистки A-1. Первоначально сенсоры обрабатывали УФ / озоном в течение 5 мин и погружали в смесь 5: 1: 1 дистиллированной воды, аммиака (25%) и перекиси водорода (30%) при 75 ° C на 10 мин. После промывки дистиллированной водой и сушки газообразным азотом сенсоры снова обрабатывали УФ / озоном.

    Для подготовки гидролизованных C-PAM для измерения QCM-D, 99.5 г раствора полимера (0,0105 мас.%) Выливали в колбу Эрленмейера на 125 мл. В колбу добавляли 0,5 г буферного раствора с pH 7, 8 или 9, и концентрацию соли доводили до 2 мМ, добавляя NaCl. Смеси перемешивали при 300 об / мин в течение 20 мин на магнитной мешалке.

    Изменения частоты (∆ f ) и рассеяния (∆ D ) контролировались QCM-D при 25 ° C. Эти свойства, как известно, описывают массу, адсорбированную на датчике кристалла кварца, и вязкоупругие свойства полимерного слоя, соответственно.Принцип измерения QCM-D подробно описан в другом месте (Надери и Клаессон, 2006). Уравнение Зауэрбрея учитывает корреляцию ∆ f с адсорбированной массой на единицу площади,

    (1)

    , где n — номер обертона колебательного резонанса (1, 3 и 5), а C — константа, описывающая чувствительность к изменениям массы. Коэффициент рассеяния D определяется в формуле. 2,

    (2)

    , где E dis — рассеиваемая энергия, а E st — запасенная энергия во время колебательного цикла.

    РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

    Влияние pH и температуры на флокуляцию GCC

    Флокуляция частиц, вызванная полимерными флокулянтами, включает последовательные стадии смешения, адсорбции, повторной конформации, столкновения и разрушения (Грегори, 1988). Таким образом, размер агрегатов постоянно изменяется на протяжении всего процесса, но достигает стационарного состояния при заданных условиях сдвига (Джарвис и др. 2005). Равновесный размер рассматривается как баланс между образованием и разрушением хлопьев.Таким образом, считается, что полимер, который образует большие агрегаты в равновесном состоянии, обладает превосходной флоккулирующей способностью.

    Средние размеры частиц агрегатов GCC, образующихся при различных уровнях pH, показаны на рис. 1.

    Рис. 1. Средний размер частиц агрегатов GCC, образованных при уровнях pH 7, 8 и 9 при 25 ° C

    Рис. 2. Средний размер частиц агрегатов GCC, образованных при температурах 25 ° C, 35 ° C и 45 ° C при pH 9

    Средний размер частиц очень быстро увеличивался на ранней стадии, а затем стабилизировался после .5, 10 и 15 мин при pH 9, pH 8 и pH 7 соответственно. Скорости флокуляции частиц GCC при трех уровнях pH были почти идентичны на ранней стадии, но разница в равновесном размере наблюдалась через 5 минут флокуляции. Более крупные агрегаты образовывались при pH 7, чем при pH 8 и pH 9, , т.е. , равновесный размер увеличивался с уменьшением уровня pH. Испытание на флокуляцию для изучения влияния температуры проводилось при pH 9, при котором образовывались мельчайшие агрегаты, как видно на рис.1. Тест подтвердил, что флокуляция GCC чувствительна к температуре, а также к pH (рис. 2). Равновесный размер уменьшался с повышением температуры. Интересно, что при 45 ° C средний размер постепенно уменьшался после достижения максимального значения, указывая на то, что cPAM начал терять часть своей способности флокулировать GCC, вероятно, из-за гидролиза. На рисунке 3 показаны изображения хлопьев GCC, полученные после теста на флокуляцию при различных pH и температурных условиях. Эти изображения визуально подтверждают, что более крупные агрегаты образовывались при низких pH и температуре.

    Рис. 3. Изображения агрегатов GCC, образованных при различных уровнях pH и температуре: (а) pH 7; 25 ° C, (b) pH 8; 25 ° C, (c) pH 9; 25 ° C, (d) pH 9; 35 ° C и (e) pH 9; 45 ° С

    Дзета-потенциал хлопьев GCC был отрицательным на всех исследованных уровнях pH, но менее отрицательный дзета-потенциал был получен при pH 7, чем при pH 8 и 9 (рис. 4). Из-за присутствия диспергирующих агентов в суспензии GCC дзета-потенциал частиц GCC варьируется в зависимости от pH суспензии.Анионные диспергирующие агенты, такие как полиакрилат, частично нейтрализуются, , то есть , менее диссоциированы при низких и промежуточных значениях pH по сравнению с высокими значениями pH. Частицы с низким дзета-потенциалом нестабильны и легко образуют агрегаты между частицами. Дзета-потенциал при pH 7 был наименее отрицательным из-за менее полной диссоциации диспергирующего агента. По мере увеличения pH дзета-потенциал становился все более отрицательным, что означало, что флокуляция была более благоприятной при pH 7, чем при pH 9.Таким образом, этот результат хорошо согласуется с результатами на рисунке 1. Дзета-потенциал не изменялся в зависимости от температуры при pH 9 (рис. 4). Однако размер частиц хлопьев GCC существенно уменьшился с повышением температуры при этом pH (рис. 3). Это указывает на то, что изменение размера хлопьев GCC нельзя объяснить исключительно зависимостью дзета-потенциала от температуры.

    Рис. 4. Дзета-потенциалы частиц GCC, измеренные при уровнях pH 7, 8 и 9 при 25 ° C и температурах 25 ° C, 35 ° C и 45 ° C при pH 9.Частицы GCC не обрабатывали C-PAM

    .

    Гидролиз C-PAM

    C-PAM чувствительны к гидролизу в щелочных суспензиях, и это происходит двумя путями (Aksberg and Wågberg 1989; Caulfield et al. 2002). Один путь включает добавление гидроксид-иона к амидкарбонильной группе C-PAM с последующим удалением амид-иона, оставляя остаток акриловой кислоты. Ион амида удаляет протон из остатка акриловой кислоты с образованием карбоксилата и аммиака (рис.5). Другой путь реакции включает гидролиз сложноэфирной группы в катионном сополимере, как показано на рис. 6. Эта реакция также формирует отрицательные заряды в полимерной цепи, устраняя при этом хлорид холина. Оба пути реакции могут сильно влиять на флокуляцию GCC, вызванную C-PAM; как образование отрицательных зарядов на основной цепи, так и отщепление катионных групп из полимера ингибируют индукцию мостиковой флокуляции под действием C-PAM.

    Фиг.5. Гидролиз амидной группы на C-PAM (Caulfield et al. 2002)

    Рис. 6. Гидролиз сложноэфирной группы на C-PAM (Aksberg and Wågberg 1989)

    Чтобы изучить изменения электростатических свойств катионного полимера, плотности заряда C-PAM измеряли при различных уровнях pH и температурах, как показано на рис. 7 и 8 соответственно. C-PAM практически не подвергался гидролизу при pH 7, тем самым сохраняя его начальную плотность заряда при 25 ° C.Однако гидролиз протекает гораздо быстрее с увеличением pH. Почти полная потеря плотности заряда C-PAM наблюдалась через 120 мин при pH 9. Кроме того, температура также сильно влияла на плотность заряда при pH 9. По мере увеличения температуры уменьшение плотности заряда ускорялось. Интенсификация реакции гидролиза при 35 ° C и 45 ° C привела к отрицательной плотности заряда (рис. 8). Эти реакции плотности заряда C-PAM на изменение pH и температуры находятся в хорошем согласии с предыдущими исследованиями (Aksberg and Wågberg 1989; Maxwell et al .2012).

    Рис. 7. Изменения плотности заряда C-PAM, гидролизованного при уровнях pH 7, 8 и 9 при 25 ° C

    Рис. 8. Изменения плотности заряда C-PAM, гидролизованного при температурах 25 ° C, 35 ° C и 45 ° C при pH 9.

    Два пути гидролиза C-PAM дают разные гидролизаты (рис. 5 и 6). Чтобы подтвердить, какой путь был доминирующим в реакции гидролиза C-PAM, использовали ионную хроматографию для определения количеств хлорида холина и аммиака, i.е. гидролизатов сложноэфирной группы и амидной группы соответственно. На хроматограммах пики холина появляются после . Время элюирования 8 мин, но пики аммиака не проявились. Этот результат показал, что гидролиз сложноэфирных групп был доминирующим процессом. Количества холина, образующегося в различных условиях, показаны в таблице 1. Повышение pH и температуры явно усиливает образование хлоридов холина, что, как ожидается, приведет к уменьшению плотности заряда C-PAM.

    Таблица 1. Количества хлорида холина, обнаруженные ионной хроматографией при различных уровнях pH и температуре

    Адсорбционные свойства гидролизованных C-PAM

    Влияние pH на адсорбционные свойства гидролизованных C-PAM исследовали с помощью QCM-D. На рисунке 9 показаны сигналы ∆ f , полученные от пятого обертона для C-PAM, гидролизованных при pH 7, 8 и 9. Скорости адсорбции на всех трех уровнях pH были одинаковыми на ранней стадии, но затем они быстро уменьшались и достигли разных равновесных уровней (рис.9). Наименьшая адсорбированная масса была получена при pH 7, где C-PAM был менее гидролизован, чем при pH 8 или 9. Удаление хлорида холина с последующим образованием отрицательных зарядов на C-PAM считается ключевым фактором, вызывающим эти изменения. в адсорбционном поведении. Было показано, что гидролиз C-PAM позволяет формировать многослойный C-PAM, потому что каждый последовательно адсорбированный слой C-PAM содержит отрицательно заряженные карбоксильные группы на своей основной цепи в результате гидролиза, способствуя дальнейшей адсорбции C- ПАМ (Пэн и Гарнье, 2010).Следовательно, ожидается, что адсорбированная масса будет увеличиваться, когда сила притяжения между C-PAM становится сильнее.

    Рис. 9. Изменения частоты (∆ f 5 /5) C-PAM, гидролизованных при уровнях pH 7, 8 и 9 в течение 30 минут

    Структуру адсорбированных слоев можно вывести из рис. 10, на котором показана зависимость ∆ D от ∆ f . Наклон графика указывает на жесткость адсорбированного слоя (Таммелин и др. .2004 г.). Крутой наклон указывает на то, что слой рыхлый и пушистый, тогда как более пологий наклон указывает на жесткую и плоскую структуру адсорбированного полимера. C-PAM, обработанный при pH 9, , т.е. , наиболее гидролизованный C-PAM, показал пологий наклон (фиг.10). Другими словами, C-PAM адсорбировались на субстрате более плотно при pH 9, чем при pH 7 и 8. Это говорит о том, что для данного количества C-PAM, смешанного с суспензией GCC, больший гидролиз C-PAM позволяет ему адсорбироваться с более плоской конфигурацией на поверхностях GCC, что приводит к уменьшению флокуляции мостика.Таким образом, размер агрегатов уменьшается по мере продвижения гидролиза, как показано на рис. 2.

    Рис. 10. Изменения диссипативного сдвига (∆ D ) в зависимости от частотного сдвига (∆ f ) C-PAM, гидролизованных при pH 7, 8 и 9

    Адсорбционное поведение гидролизованных C-PAM было аналогично адсорбционным характеристикам C-PAM, заряженных солевым фильтром. Сигналы ∆ f и ∆ D , полученные из измерения QCM-D при нескольких концентрациях солей, показаны на рис.11 и 12 соответственно. По мере увеличения концентрации соли увеличивалась и адсорбированная масса. Увеличение ионной силы уменьшает гидродинамический диаметр полимера и, таким образом, увеличивает адсорбцию, поскольку позволяет адсорбированному полимеру образовывать более плотный и жесткий слой на адсорбате (Höök и др. 1998; Solberg and Wågberg 2003) .

    Рис. 11. Изменение частоты (∆ f 3 /3) C-PAMs при концентрациях NaCl 5 мМ, 10 мМ и 50 мМ

    Фиг.12. Изменения в диссипации (∆ D 3 /3) C-PAMs при концентрациях NaCl 5 мМ, 10 мМ и 50 мМ

    ВЫВОДЫ

    1. Были исследованы гидролиз C-PAM в нейтральных и щелочных условиях и его влияние на флокуляцию GCC.
    2. Размер хлопьев GCC уменьшался с увеличением pH и температуры. Уменьшение размера хлопьев GCC было приписано гидролизу C-PAM, который высвобождает хлорид холина в виде гидролизата и формирует отрицательные карбоксильные группы в основной цепи.Ионная хроматография показала, что разложение сложноэфирных связей в катионных группах преобладает над гидролизом амидных групп.
    3. Измерения плотности заряда и ионная хроматография показали, что гидролиз C-PAM ускоряется с увеличением pH и температуры. Эксперименты QCM-D показали, что более полностью гидролизованные C-PAM адсорбировались на субстрате с более плотной и более жесткой конфигурацией, что приводило к уменьшению флокуляции мостиков, тем самым уменьшая размер агрегатов.

    БЛАГОДАРНОСТИ

    Эта работа была поддержана грантом Корейского института оценки и планирования энергетических технологий (KETEP) по вопросам энергоэффективности и ресурсов, финансируемого Министерством торговли, промышленности и энергетики Республики Корея (№ 2013201010211B).

    ССЫЛКИ

    Аксберг Р. и Вогберг Л. (1989). «Гидролиз катионных полиакриламидов», J. Appl. Polym. Sci. 38 (2), 297-304. DOI: 10.1002 / app.1989.070380211

    Алагха, Л., Ван, С., Ян, Л., Сюй, З., и Маслия, Дж. (2013). «Зондирование адсорбции полимеров на основе полиакриламида на анизотропных базисных плоскостях каолинита с использованием кварцевых микровесов», Langmuir 29 (12), 3989-3998. DOI: 10.1021 / la304966v

    Бадави, А. М. Э., Лакстон, Т. П., Сильва, Р. Г., Шекель, К. Г., Суидан, М. Т., и Толаймат, Т. М. (2010). «Влияние условий окружающей среды (pH, ионная сила и тип электролита) на поверхностный заряд и агрегацию суспензий наночастиц серебра», Environ.Sci. Technol. 44 (4), 1260-1266. DOI: 10.1021 / es

    0k

    Биггс, К. А., и Лант, П. А. (2000). «Флокуляция активированного ила: определение размера хлопьев и эффекта сдвига в реальном времени», Water Res. 34 (9), 2542-2550. DOI: 10.1016 / s0043-1354 (99) 00431-5

    Болто, Б. А. (1995). «Растворимые полимеры в очистке воды», Прог. Polym. Sci. 20 (6), 987-1041. DOI: 10.1016 / 0079-6700 (95) 00010-D

    Болто, Б., и Грегори, Дж. (2007). «Органические полиэлектролиты в водоподготовке», Water Res. 41 (11), 2301-2324. DOI: 10.1016 / j.watres.2007.03.012

    Бушелл, Г. (2005). «Прямое рассеяние света для характеристики структуры хлопьев, состоящих из крупных частиц», Chem. Англ. J. 111 (2-3), 145-149. DOI: 10.1016 / j.cej.2005.02.021

    Карузо, Ф., Нийкура, К., Ферлонг, Д. Н., и Окахата, Ю. (1997). «Ультратонкие многослойные полиэлектролитные пленки на золоте: конструкция и определение толщины», Langmuir 13 (13), 3422-3426. DOI: 10.1021 / la960821a

    Колфилд, М.Дж., Цяо, Г. Г., и Соломон, Д. Х. (2002). «Некоторые аспекты свойств и разложения полиакриламидов», Chem. Ред. 102 (9), 3067-3084. DOI: 10.1021 / cr010439p

    Кристиансон, Д. Д., Уолл, Дж. С., Димлер, Р. Дж., И Сенти, Ф. Р. (1960). «Разделение и определение четвертичных соединений азота и других азотистых веществ с помощью ионообменной хроматографии. Применение к анализу экстрактов кукурузы », Анал. Chem. 32 (7), 874-878. DOI: 10.1021 / ac60163a045

    Fuente, E., Бланко, А., Негро, К., Пелах, М. А., Мутье, П., и Тихеро, Дж. (2005). «Изучение механизмов флокуляции наполнителя и свойств хлопьев, индуцированных полиэтиленимином», Ind. Eng. Chem. Res. 44 (15), 5616-5621. DOI: 10.1021 / ie0503491

    Грегори Дж. (1998). «Адсорбция и флокуляция полимеров в измельченных суспензиях», Коллоид. Поверхность. 31, 231–253. DOI: 10.1016 / 0166-6622 (88) 80196-3

    Höök, F., Rodahl, M., Brzezinski, P., and Kasemo, B. (1998). «Измерения с использованием метода микровесов кристаллов кварца монослоев ферритина на метилтиолированном золоте: зависимость рассеиваемой энергии и покрытия насыщения от концентрации соли», J.Коллоид Интерф. Sci. 208 (1), 63-67. DOI: 10.1006 / jcis.1998.5774

    Höök, F., Kasemo, B., Nylander, T., Fant, C., Sott, K., and Elwing, H. (2001). «Вариации связанной воды, вязкоупругих свойств и толщины пленки белковой пленки Mefp-1 во время адсорбции и сшивания: микровесы на кристалле кварца с мониторингом диссипации, эллипсометрией и исследованием поверхностного плазмонного резонанса», Anal. Chem. 73 (24), 5796-5804. DOI: 10.1021 / ac0106501

    Хуггенбергер, Л., Арнольд М. и Кёстер Х.-Х. (2009). «Молотый карбонат кальция», в: Пигментное покрытие и проклейка поверхности бумаги , Эса Лехтинен (ред.), Fapet Oy, Хельсинки, Финляндия, стр. 98-109.

    Им, В., Ли, Х. Л., Юн, Х. Дж., И Со, Д. (2013). «Определение структуры измельченных хлопьев карбоната кальция с помощью фрактального анализа и их влияние на свойства листа», TAPPI J. 12 (3), 17-23.

    Джарвис П., Джефферсон Б., Грегори Дж. И Парсонс С. А. (2005).«Обзор прочности и разрушения хлопьев», Water Res. 39 (14), 3121-3137. DOI: 10.1016 / j.watres.2005.05.022

    Максвелл, К. Э., Кранц, А. Л., и Банерджи, С. (2012). «Катионные полиакриламиды увеличивают скорость разжижения и гидролиза кукурузного крахмала», AIChE J. 59 (1), 79-83. DOI: 10.1002 / aic.13811

    Надери А., Клэссон П. М. (2006). «Адсорбционные свойства комплексов полиэлектролит-поверхностно-активное вещество на гидрофобных поверхностях, изученные QCM-D», Langmuir 22 (18), 7639-7645.DOI: 10.1021 / la061118h

    Нотли, С. М., Биггс, С., Крейг, В. С. Дж., И Вогберг, Л. (2004). «Структура адсорбированного слоя слабого полиэлектролита, изученная с помощью коллоидной зондовой микроскопии и QCM-D как функция pH и ионной силы», Phys. Chem. Chem. Phys. 6 (9), 2379-2386. DOI: 10.1039 / b401376j

    Нюстрём, Р. С., Розенхольм, Дж. Б., и Нурми, К. (2003). «Флокуляция полуразбавленных дисперсий кальцита, индуцированная комплексами анионного полиакрилата натрия с катионным крахмалом», Langmuir 19 (9), 3981-3986.DOI: 10.1021 / la034037j

    Пэн П. и Гарнье Г. (2010). «Влияние кинетики адсорбции катионного полиакриламида и ионной силы на флокуляцию осажденного карбоната кальция», Langmuir 26 (22), 16949-16957. DOI: 10.1021 / la103410j

    Растейро, М. Г., Гарсия, Ф. А. П., Феррейра, П., Бланко, А., Негро, К., и Антунес, Э. (2008). «Использование LDS в качестве инструмента для оценки механизмов флокуляции», Chem. Англ. Процесс 47 (8), 1323-1332. DOI. 10.1016 / j.cep.2007.04.009

    Со, Д., Им, В. Х., Юн, Х. Дж., И Ли, Х. Л. (2012). «Влияние переменных процесса для предварительной флокуляции GCC на свойства хлопьев и листов», Nord. Pulp Pap. Res. J. 27 (02), 382-387. DOI: 10.3183 / NPPRJ-2012-27-02-p382-387

    Со, Д., Чон, Ю. Б., О, К., Им, В. и Ли, Х. Л. (2016). «Влияние плотности заряда и молекулярной массы катионных полиакриламидов на рост и структурные характеристики измельченных агрегатов карбоната кальция», Nord.Pulp Pap. Res. J. 31 (2), 191–197. DOI: 10.3183 / NPPRJ-2016-31-02-p191-197

    Шэнь, Дж., Сун, З., Цянь, X., и Лю, В. (2009). «Модификация наполнителей для производства бумаги: краткий обзор», BioResources 4 (3), 1190-1209. DOI: 10.15376 / BioRes.4.3.1190-1209

    Сольберг, Д., Вогберг, Л. (2003). «Адсорбционные и флокуляционные свойства катионного полиакриламида и коллоидного кремнезема», Коллоид. Поверхность. А. 219 (1-3), 161-172. DOI: 10.1016 / s0927-7757 (03) 00029-3

    Таммелин, Т., Мерта, Дж., Йоханссон, Л.-С., и Стениус, П. (2004). «Вязкоупругие свойства катионного крахмала, адсорбированного на кварце, изучены QCM-D», Langmuir 20 (25), 10900-10909. DOI: 10.1021 / la0487693

    Ю., X., и Сомасундаран, П. (1993). «Улучшенная флокуляция с двойными флокулянтами», Коллоид. Поверхность. А. 81, 17-23. DOI: 10.1016 / 0927-7757 (93) 80231-3

    Чжан Дж. И Чжу Ю. (2007). «Определение бетаина, холина и триметиламина в кормовой добавке с помощью ионообменной жидкостной хроматографии / детектирования без подавления проводимости», J.Chromatogr. А. , 1170 (1-2), 114-117. DOI: 10.1016 / j.chroma.2007.09.014

    Статья подана: 27 марта 2018 г .; Рецензирование завершено: 13 мая 2018 г .; Доработанная версия получена: 17 мая 2018 г .; Принял; 18 мая 2018 г .; Опубликовано: 22 мая 2018 г.

    DOI: 10.15376 / biores.13.3.5303-5318

    Химическое и фотолитическое разложение полиакриламидов, используемых при очистке питьевой воды

    % PDF-1.7 % 1 0 объект > эндобдж 2 0 obj > поток 2019-08-29T09: 47: 44-07: 002019-08-29T09: 47: 43-07: 002019-08-29T09: 47: 44-07: 00 Приложение AppendPDF Pro 5.5uuid: e7142eee-ac58-11b2-0a00-782dad000000uuid: e71501dc-ac58-11b2-0a00-f06bd43dff7fapplication / pdf

  • Химическое и фотолитическое разложение полиакриламидов, используемых для очистки питьевой воды
  • Prince 9.0 rev 5 (www.princexml.com) AppendPDF Pro 5.5 Ядро Linux 2.6 64-битная 2 октября 2014 Библиотека 10.1.0 конечный поток эндобдж 5 0 obj > эндобдж 3 0 obj > эндобдж 6 0 obj > эндобдж 13 0 объект > эндобдж 35 0 объект > эндобдж 36 0 объект > эндобдж 39 0 объект > эндобдж 40 0 объект > эндобдж 41 0 объект > эндобдж 1284 0 объект >>] / P 1283 0 R / Pg 1756 0 R / S / Ссылка >> эндобдж 1283 0 объект > эндобдж 1756 0 объект > / Font> / ProcSet [/ PDF / Text] >> / Rotate 0 / StructParents 76 / Type / Page >> эндобдж 1759 0 объект [1755 0 R 1757 0 R] эндобдж 1760 0 объект > поток HW] sF} G2mJʖf [> IlhOV {m [`g + 5} s =} qY *] l} & X.w_7LO «L \ gI $ y + p.r {J + # NBE1p3? /> ᄏ x? ׾ \ 8 h, 2ӥ L | N3 $ / {_} lsΙy? Vuv ~ `Z.CU ~ = ٿ $ lq-WcW.2@{+_ydlI5f?F% fM) HqoKzMB {U +, 6 (| v {_ () pXE ~ E [WžV) k yQMy / rM {G! dMxmV {\? m_ # X`p ‰ U? B ެ P «O, q «_17% U6-Ǻj0

    Повышение вязкости раствора частично гидролизованного полиакриламида (PHPAM) для повышения нефтеотдачи (EOR) Применение

    [1] М.Ван, К. Сяо, Ю. Го, Ф. Дэн, Б. Ван, Д. Чжан, Лабораторные экспериментальные исследования нового полимера в высокотемпературном и высокосолевом резервуаре Синьцзян-Люкэцинь, Международная конференция по тяжелой нефти SPE (2018) SPE-193649- РС. https://doi.org/10.2118/193649-MS.

    DOI: 10.2118 / 193649-мс

    [2] Т.К. Хамис, Р.Э. Флори, А.А. Альсубаих, А. Альхурайшоуи, Моделирование влияния солености, реологии полимеров, температуры и смачиваемости пласта на эффективность глубокой обработки гелем в сочетании с поверхностно-активным веществом и заводнением полимеров, Международная нефтяная выставка и конференция в Абу-Даби (2018) SPE-193011-MS. https://doi.org/10.2118/193011-MS.

    DOI: 10.2118/193011-мс

    [3] М.М. Калбани, Э.Дж. Маккей, К. Сорби, Л. Нгием, Влияние увеличения нефтеотдачи полимеров и солености на риск образования отложений сульфата бария, Международная конференция SPE по масштабам нефтедобычи (2018) SPE-1-MS.https://doi.org/10.2118/1-MS.

    DOI: 10.2118 / 1-мс

    [4] Z.Альгахейфар, С. Стрэнд, Т. Остад, Т. Пунтерволд, Х. Аксулу, К. Навратил, С. Сторос, Д. Хамсо, Влияние солености / состава пластовой воды на эффект повышения нефтеотдачи пласта с низкой соленостью в пласте из высокотемпературных песчаников, Энергетическое топливо 29 (2015) 4747-4754.

    DOI: 10.1021 / acs.energyfuels.5b01621

    [5] К.С. Сорби, Полимеры для повышения нефтеотдачи, Спрингер, Нью-Йорк (1991).

    [6] А.Бхотакур, С. Чаундери, П. Сенгупта, К.В. Рао, М. Нихалани, Синтез и оценка частично гидролизованного полиакриламида (PHPA) в качестве загустителя в буровых растворах на водной основе, Indian J. Chem. Technol. 4 (1997) 83-88.

    [7] М.Дж. Дейта, Дж. М. Миланезио, Р. Мартини, М. Струмиа, Методы синтеза полимеров, применяемые для увеличения нефтеотдачи, MOJ Polym. Sci. 2 (2018) 17-20.

    [8] П.Мунк, Т. Аминабхави, П. Уильямс, Д. Э. Хоффман, М. Чемир, Некоторые свойства раствора полиакриламида, макромолекулы 13 (1980) 871-876.

    DOI: 10.1021 / ma60076a020

    [9] Э.Колек, П. Симко, П. Шимон, А. Гейтиаль, Подтверждение эффектов полимеризации хлорида натрия и его добавок на акриламид с помощью инфракрасной спектрометрии, J. Food Nutrition Res. 46 (2007) 39-44.

    [10] А.Раби, М.Е. Зейнали, Х. Бахарванд, Синтез высокомолекулярного частично гидролизованного полиакриламида и исследование его свойств, Иран. Polym. J. 14 (2005) 603-608.

    [11] Ф.В. Смит, Поведение частично гидролизованных растворов полиакриламида в пористых средах. J. Petroleum Technol. 22 (1970) 148-153.

    DOI: 10.2118 / 2422-pa

    [12] Т.Лотч, Т. Мюллер, Г. Пуш, Влияние недоступного объема пор на эксперименты по заводнению полимерных кернов, Симпозиум SPE по нефтяным месторождениям и геотермальной химии, (1985) SPE-13590-MS. https://doi.org/10.2118/13590-MS.

    DOI: 10.2118 / 13590-мс

    [13] П.Дас, Ф. Халлибертон, С. Конале, Р. Котамасу, Влияние концентрации соли на вязкость базового геля различных полимеров, используемых в системах стимулирующих жидкостей, Европейская конференция по нетрадиционным ресурсам SPE / EAGE, (2014) SPE-167786-MS.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *