vestichИзвестия Национальной академии наук Беларуси. Серия химических наукProceedings of the National Academy of Sciences of Belarus, Chemical Series1561-83312524-2342The Republican Unitary Enterprise Publishing House "Belaruskaya Navuka"10.29235/1561-8331-2019-55-4-455-463vestich-498Research ArticleХИМИЯ ВЫСОКОМОЛЕКУЛЯРНЫХ СОЕДИНЕНИЙPOLYMER CHEMISTRYГидродинамические и адсорбционные свойства анионных сополимеров акриламида в водно-солевых средахHydrodynamic and adsorption properties of anionic acrylamide copolymers in water-salt mediaДавлюдД. Н.DavlyudD. N.

Давлюд Дарья Николаевна – научный сотрудник.

ул. Сурганова, 9/1, 220072, Минск

Daria N. Davlyud – Researcher.

9/1, Surganov Str., 220072, Minsk

davlud.d@tut.byВоробьёвП. Д.VorobievP. D.

Воробьёв Павел Дмитриевич – кандидат химических наук, ведущий научный сотрудник.

ул. Сурганова, 9/1, 220072, Минск

Pavel D. Vorobiev – Ph. D. (Chemistry), Leading Researcher.

9/1, Surganov Str., 220072, Minsk

pdvc@tut.byЛипайЮ. В.LipaiYu. V.

Липай Юлия Владимировна – кандидат химических наук, старший научный сотрудник.

ул. Сурганова, 9/1, 220072, Минск

Yuliya V. Lipai – Ph. D. (Chemistry), Senior Researcher.

9/1, Surganov Str., 220072, Minsk

yuliya.M@tut.byВоробьёваЕ. В.VorobievaE. V.

Воробьёва Елена Викторовна – доктор химических наук, доцент, зав. лабораторией полимерсодержащих дисперсных систем.

ул. Сурганова, 9/1, 220072, Минск

Elena V. Vorobieva – D. Sc. (Chemistry), Associate Professor, Head of the Laboratory of Polymer-Containing Disperse Systems.

9/1, Surganov Str., 220072, Minsk

evorobieva@igic.bas-net.byБучаС. В.BuchaS. V.

Буча Светлана Васильевна – младший научный сотрудник.

ул. Сурганова, 9/1, 220072, Минск

bucha1003@gmail.comЧерниковаА. Р.ChernikovaA. R.

Черникова Анастасия Руслановна – младший научный сотрудник.

ул. Сурганова, 9/1, 220072, Минск

Anastasiya R. Chernikova – Researcher.

9/1, Surganov Str., 220072, Minsk

chernar@inbox.ruИнститут общей и неорганической химии Национальной академии наук БеларусиInstitute of General and Inorganic Chemistry of the National Academy of Sciences of Belarus201906122019554455463Copyright © Давлюд Д.Н., Воробьёв П.Д., Липай Ю.В., Воробьёва Е.В., Буча С.В., Черникова А.Р., 20192019Давлюд Д.Н., Воробьёв П.Д., Липай Ю.В., Воробьёва Е.В., Буча С.В., Черникова А.Р.Davlyud D.N., Vorobiev P.D., Lipai Y.V., Vorobieva E.V., Bucha S.V., Chernikova A.R.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestichem.belnauka.by/jour/article/view/498

Методом капиллярной вискозиметрии изучены реологические свойства и концентрационные переходы анионных сополимеров акриламида в солевых растворах (хлорид калия). Определена область неперекрывающихся клубков между концентрацией кроссовера и концентрацией образования флуктуационной сетки зацеплений и показано, что с увеличением концентрации соли эта область практически исчезает, то есть изменение механизма массопереноса происходит вблизи концентрации кроссовера. Установлено, что при низких концентрациях хлорида калия увеличение содержания ионогенных групп в макромолекулах приводит к повышению эффективного объема и снижению концентрации кроссовера. Отмечено снижение адсорбционной емкости каолина при адсорбции полимеров из солевого раствора, при этом константа адсорбции значительно выше в присутствии соли, чем в воде.

Rheological properties and concentration cross-overs of anionic acrylamide copolymers in saline solutions (potassium chloride) were investigated by using capillary viscometer method. Area of non-overlapping coils between the crossover concentration and the concentration of fluctuation mesh formation was determined; it was shown that with increase of salt concentration this area practically disappears, i.e. mass transfer mechanism changes near the crossover concentration. It was shown that at low concentrations of potassium chloride increasing the content of ionic groups of macromolecules leads to reduction in the crossover concentration and increase in the effective volume. It is found that the kaolin adsorption capacity decreases when polymers are adsorbed from saline solution, and the adsorption constant is significantly higher in the presence of salt than in water.

анионный сополимер акриламидасолевой растворвязкостьмакромолекулаэффективный объемадсорбцияanionic acrylamide copolymersaline solutionviscositymacromoleculeeffective volumeadsorptionReferencesТанганов, Б. Б. Взаимодействия в растворах электролитов: моделирование сольватационных процессов, равновесий в растворах полиэлектролитов и математическое прогнозирование свойств химических систем / Б. Б. Танганов. – Пенза: Академия Естествознания, 2009. – 196 с.Tanganov B. B. Interactions in electrolyte solutions: modeling solvation processes, equilibria in polyelectrolyte solutions and mathematical prediction of the properties of chemical systems. Penza, Academy of Natural Sciences, 2009. 196 p. (in Russian).Поверхностно-активные вещества и полимеры в водных растворах / К. Холмберг [и др.]. – М.: Химия, 2007. – 528 с.Holmberg K., Jensson B., Kronberg B., Lindman B. Surfactants and polymers in aqueous solutions. John Wiley & Sons, Ltd., 2003. 545 p. https://doi.org/10.1002/0470856424Особенности поведения (со)полимеров акриламида в солевых растворах / Д. Н. Давлюд [и др.] // Докл. Нац. акад. наук Беларуси. – 2017. – Т. 61, № 4. – С. 69–76.Davlyud D. N., Vorobieva E. V., Layeuskaya Е. V., Krutko N. P., Vorobiev P. D., Сherednichenko D. V. Rheological properties and concentration cross-overs of polyacrylamide and anionic (co)polymers of аcrilamide in aqueous-salt solutions. Doklady Natsional’noi akademii nauk Belarusi = Doklady of the National Academy of Sciences of Belarus, 2017, vol. 61, no. 4, pp. 69–76 (in Russian)Растворение анионных (со)полимеров акриламида в водно-солевых средах / Д. Н. Давлюд [и др.] // Вес. Нац. акад. навук Беларусi. Сер.хiм. навук. – 2018. – Т. 54, № 3. – С. 329–337.Davlyud D. N., Vorobiev P. D., Matrunchik Yu. V., Vorobieva E. V., Krutko N. P. Acrylamide (co)polymers dissolution in water-saline solutions. Vestsi Natsyyanal’nai akademii navuk Belarusi. Seryya khimichnykh navuk = Proceedings of the National Academy of Sciences of Belarus. Chemical series, 2017, vol. 54, no 3, pp. 329–337 (in Russian).Бутырская, Е. В. Сравнительный анализ гидратных оболочек катионов лития и калия / Е. В. Бутырская, В. А. Шапошник, А. М. Бутырский // Вестн. Воронеж. гос. ун-та. Сер. Химия. Биология. Фармация. – 2004. – № 2. – С. 25–27.Butyrskaya E. V., Shaposhnik А. М. Comparative analysis of hydration shells of lithium and potassium cations. Vestnik Voronezhskogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya: Khimiya. Biologiya. Farmatsiya = Proceedings of Voronezh State University. Series: Chemistry. Biology. Pharmacy, 2004, no 2, pp. 25–27 (in Russian).Гордон, Дж. Органическая химия растворов электролитов / Дж. Гордон. – М.: Мир, 1979. – 712 с.Gordon J. The organic chemistry of electrolyte solutions. New York: Wiley, 1975. 554 p.Khan, M. Adsorption of polyampholits on the charged surfaces / M. Khan, T. Akesson, B. Jonsson // Macromolecules. – 2001. – Vol. 34, № 12. – Р. 4216–4221. https://doi.org/10.1021/ma001437uKhan M., Akesson T., Jonsson B. Adsorption of polyampholits on the charged surfaces. Macromolecules, 2001, vol. 34, no 12, pp. 4216–4221. https://doi.org/10.1021/ma001437uWаgberg, L. Adsorption of bilayers and multilayers of cationic and anionic co-polymers of acrylamide on silicon oxide / L. Wаgberg, G. Pettersson, S. Notley // J. Colloid and Interface Science. – 2004. – Vol. 274. – Р. 480–488. https://doi.org/10.1016/j.jcis.2003.11.054Wаgberg, L., PetterssonG., Notley S. Adsorption of bilayers and multilayers of cationic and anionic co-polymers of acrylamide on silicon oxide. Journal of Colloid and Interface Science, 2004, vol. 274, no. 2, pp. 480–488. https://doi.org/10.1016/j.jcis.2003.11.054Баран, А. А. Полимерсодержащие дисперсные системы / А. А. Баран. – Киев: Наукова думка, 1986. – 204 с.Baran А. А. Polymer-containing disperse systems. Kiev, Naukova dumka Publ., 1986. 204 p. (in Russian).Комаров, В. С. Адсорбенты: получение, структура, свойства / В. С. Комаров, А. И. Ратько. – Минск: Беларус. навука, 2009. – 256 с.Komarov V. S., Rat,ko A. I. Adsorbents: preparation, structure, properties. Minsk, Belaruskaya navuka Publ., 2009. 256 p. (in Russian)The hydrodynamic radii of macromolecules and their effects on red blood cell aggregation / J. K. Armstrong [et al.] // Biophysical Journal. – 2004. – Vol. 87. – P. 4259–4270. https://doi.org/10.1529/biophysj.104.047746Armstrong J. K., Wenby R. B., Meiselman H. J., Fisher T. C. The hydrodynamic radii of macromolecules and their effects on red blood cell aggregation. Biophysical Journal, 2004, vol. 87, no. 6, pp. 4259–4270. https://doi.org/10.1529/biophysj.104.047746Гросберг, А. Ю. Физика в мире полимеров / А. Ю. Гросберг, А. Р. Хохлов. – М.: Наука, 1989. – 208 с.Grosberg A. Yu., Hohlov A. R. Physics in the word of polymers. Moscow, Nauka Publ., 1989. 208 p. (in Russian).Де Жен, П. Идеи скейлинга в физике полимеров / П. де Жен. – М.: Мир, 1982. – 368 с.De Gennes P. Scaling concepts in polymer physics. Cornell University Press, 1979. 324 р.Литманович, Е. А. Влияние концентрационного режима раствора полиэлектролита на состав и фазовое состояние продуктов реакции полидиметилдиаллиламмоний хлорида с додецилсульфатомнатрия: дис. … канд. хим. наук : 02.00.06 / Е. А. Литманович. – М., 1999. – 102 л.Litmanovich E. A. The impact of the concentration mode of polyelectrolyte solution on the composition and phase state of the reaction products of polidimetildiallilammonium chloride with sodium dodecylsulfate. Moscow, 1999. 102 p. (in Russian).Шуляк, И. В. Реологические свойства водных растворов полиэтиленгликолей различной молекулярной массы / И. В. Шуляк, Е. И. Грушова, А. М. Семенченко // Журн. физ. химии. – 2011. – Т. 85, № 3. – С. 485–488.Shulyak I. V., Grushova E. I. Semenchenko A. M. Rheological properties of aqueous solutions of polyethylene glycols with various molecular weights. Russian Journal of Physical Chemistry A, 2011, vol. 85, no 3, pp. 419–422. https://doi.org/10.1134/s0036024411030265Воробьева, Е. В. Адсорбция полиакриламида и его ионогенных сополимеров на каолине из солевых растворов / Е. В. Воробьева, В. С. Солдатов // Докл. Нац. акад. наук Беларуси. – 2012. – Т. 56, № 1. – С 93–98.Vorobieva E. V., Soldatov V. S. Adsorption of polyacrylamide and its ionogen copolymers on kaolin from salt solutions. Doklady Natsyiyanalnay akademii navuk Belarusi = Doklady of the National Academy of Sciences of Belarus, 2012, vol. 56, no 1, pp. 93–98 (in Russian).Звягин, Б. Б. Электронная и структурная кристаллография глинистых минералов / Б. Б. Звягин. – М.: Наука, 1964. – 282 с.Zvyagin B. B. Electronic and structural crystallography of clay minerals. Moscow, Nauka Publ., 1964. 282 p. (in Russian).

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