1
ЎЗБЕКИСТОН
ФАНЛАР
АКАДЕМИЯСИ
ПОЛИМЕРЛАР
КИМЁСИ
ВА
ФИЗИКАСИ
ИНСТИТУТИ
ҲУЗУРИДАГИ
ИЛМИЙ
ДАРАЖАЛАР
БЕРУВЧИ
DSc.27.06.2017.FM/K/T/36.01
РАҚАМЛИ
ИЛМИЙ
КЕНГАШ
НАМАНГАН
МУҲАНДИСЛИК
-
ТЕХНОЛОГИЯ
ИНСТИТУТИ
БОЙМИРЗАЕВ
АЗАМАТ
СОЛИЕВИЧ
СУВДА
ЭРУВЧАН
ПОЛИМЕРЛАР
ЭКСКЛЮЗИВ
СУЮҚЛИК
ХРОМАТОГРАФИЯСИ
02.00.06 –
Юқори
молекуляр
бирикмалар
КИМЁ
ФАНЛАРИ
ДОКТОРИ
(DSc)
ДИССЕРТАЦИЯСИ
АВТОРЕФЕРАТИ
Тошкент
– 2017
2
УДК
: 541.64:543.544.152
Фан
доктори
(DSc)
диссертацияси
автореферати
мундарижаси
Оглавление
автореферата
диссертации
доктора
(DSc)
наук
Contents of dissertation abstract of doctor (DSc) of science
Боймирзаев
Азамат
Солиевич
Сувда
эрувчан
полимерлар
эксклюзив
суюқлик
хроматографияси
………………….........................................................................3
Боймирзаев
Азамат
Солиевич
Эксклюзионная
жидкостная
хроматография
водорастворимых
полимеров
……………………………………………………………………….29
Boymirzaev Azamat Solievich
Exclusion liquid chromatography of water-soluble
polymers…………………………………………….……………………………55
Эълон
қилинган
ишлар
рўй
x
ати
Список
опубликованных
работ
List of published works…………………………………………………………..59
3
ЎЗБЕКИСТОН
ФАНЛАР
АКАДЕМИЯСИ
ПОЛИМЕРЛАР
КИМЁСИ
ВА
ФИЗИКАСИ
ИНСТИТУТИ
ҲУЗУРИДАГИ
ИЛМИЙ
ДАРАЖАЛАР
БЕРУВЧИ
DSc.27.06.2017.FM/K/T/36.01
РАҚАМЛИ
ИЛМИЙ
КЕНГАШ
НАМАНГАН
МУХАНДИСЛИК
-
ТЕХНОЛОГИЯ
ИНСТИТУТИ
БОЙМИРЗАЕВ
АЗАМАТ
СОЛИЕВИЧ
СУВДА
ЭРУВЧАН
ПОЛИМЕРЛАР
ЭКСКЛЮЗИВ
СУЮҚЛИК
ХРОМАТОГРАФИЯСИ
02.00.06 –
Юқори
молекуляр
бирикмалар
КИМЁ
ФАНЛАРИ
ДОКТОРИ
(DSc)
ДИССЕРТАЦИЯСИ
АВТОРЕФЕРАТИ
Тошкент
– 2017
4
Фан
доктори
(DSc)
диссертацияси
мавзуси
Ўзбекистон
Республикаси
Вазирлар
Маҳкамаси
ҳузуридаги
Олий
аттестация
комиссиясида
B2017.1.DSc/K10
рақам
билан
рўйҳатга
олинган
.
Диссертация
Наманган
муҳандислик
-
технология
институтида
бажарилган
.
Диссертация
автореферати
уч
тилда
(
ўзбек
,
рус
,
инглиз
(
резюме
))
Илмий
кенгаш
веб
-
саҳифасининг
(polchemphys.uz)
ва
«Ziyonet» a
хборот
-
таълим
портали
www.ziyonet.uz
манзилларида
жойлаштирилган
.
Расмий
оппонентлар
:
Рузимурадов
Олим
Нарбекович
кимё
фанлари
доктори
Красиков
Валерий
Дмитриевич
кимё
фанлари
доктори
Каримов
Аминжон
Каримович
кимё
фанлари
доктори
,
профессор
Етакчи
ташкилот
:
Ўзбекистон
Миллий
университети
Диссертация
ҳимояси
Полимерлар
кимёси
ва
физикаси
институти
ҳузуридаги
илмий
даражалар
берувчи
DSc.27.06.2017.FM/K/T/36.01
рақамли
Илмий
кенгашнинг
2017
йил
«____
»_________
соат
«____»
даги
мажлисида
бўлиб
ўтади
. (
Манзил
: 100128.
Тошкент
,
А
.
Қодирий
кўчаси
, 7
б
уй
.
Тел
: (+99871) 241 85 94;
факс
: (+99871) 241-26-61, e-mail: polymer@academy.uz
Диссертация
билан
Полимерлар
кимёси
ва
физикаси
институтининг
Ахборот
-
ресурс
марказида
танишиш
мумкин
( _____
рақам
билан
рўйҳатга
олинган
).
Манзил
: 100128.
Тошкент
,
А
.
Қодирий
кўчаси
, 7
б
уй
.
Тел
: (+99871) 241-85-94.
Диссертация
автореферати
2017
йил
«___ » ______
куни
тарқатилди
. (2017
йил
«____»
____
даги
____
рақамли
реестр
баённомаси
).
С
.
Ш
.
Рашидова
Илмий
даражалар
берувчи
илмий
кенгаш
раиси
,
к
.
ф
.
д
.,
профессор
,
академик
Н
.
Р
.
Вохидова
Илмий
даражалар
берувчи
илмий
кенгаш
илмий
котиби
,
к
.
ф
.
д
.,
катта
илмий
ходим
В
.
О
.
Кудишкин
Илмий
даражалар
берувчи
илмий
кенгаш
қошидаги
илмий
семинар
раиси
,
к
.
ф
.
д
.,
профессор
5
КИРИШ
(
Фан
доктори
(DSc)
диссертацияси
аннотацияси
)
Диссертация
мавзусининг
долзарблиги
ва
зарурияти
.
Дунёда
сувда
эрувчан
синтетик
ва
табиий
полимерлар
молекуляр
-
массавий
тақсимлани
-
шини
аниқлаш
учун
юқори
самарали
эксклюзив
суюқлик
хроматография
(
ЭСХ
)
таҳлил
усулини
қўлланилиши
долзарб
муаммолардан
биридир
.
Ҳозирги
пайтда
жаҳонда
олиб
борилаётган
илмий
тадқиқотларда
ва
саноатда
ишлаб
чиқарилаётган
жуда
кўп
полимерларнинг
физик
-
кимёвий
хоссаларини
ўрганишда
ЭСХ
усули
қўлланилмоқда
ва
ушбу
усулни
бир
қатор
сувда
эрувчан
полиэлектролитлар
ҳамда
полисахаридларга
қўллаш
учун
кенг
имкониятлар
яратилмоқда
.
Жаҳонда
жуда
кўп
полимерларнинг
молекуляр
-
массавий
характерис
-
тикалари
органик
эритувчиларда
ЭСХ
усули
ёрдамида
кенг
миқёсда
ўрганилган
ва
шу
билан
бир
қаторда
сувда
эрувчан
полимерларни
синтези
ҳамда
модификациялаш
жараёнлари
кинетикасининг
уларнинг
молекуляр
параметрларига
таъсири
,
эритмаларда
ҳосил
бўладиган
агрегация
ва
ассоци
-
ация
жарёнларини
ўрганишга
талаб
ортмоқда
.
Шу
сабабли
гидрофил
синте
-
тик
ва
табиий
полимерларни
юқори
самарали
ЭСХ
таҳлил
усулини
таъмин
-
ловчи
арзон
,
рақобатбардош
сорбентларни
,
эритувчи
ва
детекторларни
танлаш
масалаларига
алоҳида
эътибор
қаратиш
муҳимдир
.
Ўзбекистон
мустақилликка
эришгандан
сўнг
республикамизда
сувда
эрувчан
полимерларни
газ
ва
нефт
саноати
,
қишлоқ
хўжалиги
,
тиббиёт
ва
фармацевтикада
ишлатишга
алоҳида
эътибор
қаратилди
.
Мазкур
йўналишда
гидрофил
полимерларнинг
молекуляр
-
массавий
параметрлари
,
таркиби
ва
физик
-
кимёвий
хоссаларини
юқори
самарали
эксклюзив
хроматография
усули
ёрдамида
аниқлаш
борасида
маълум
натижаларга
эришилди
.
Таъкидлаш
жоизки
,
республикамизда
сувда
эрувчан
полимерлар
эксклюзив
хроматографияси
жараёнида
содир
бўладиган
полиэлектролит
ва
адсорбтив
эффектларни
сорбентларнинг
геометрик
ўлчамлари
,
эритувчининг
рН
ва
ион
кучига
боғлиқлигини
аниқлаш
етарли
даражада
эмас
.
Ўзбекистон
Респуб
-
ликасини
янада
ривожлантириш
бўйича
Ҳаракатлар
стратегиясида
«
илмий
-
тадқиқот
ва
инновация
фаолиятини
рағбатлантириш
,
илмий
ва
инновация
ютуқларини
амалиётга
жорий
этишнинг
самарали
механизмларини
яратиш
»
бўйича
вазифалар
белгилаб
берилган
.
Бу
борада
хроматографик
таҳлилнинг
мақбул
шароитларини
таъминлаш
(
эритувчи
ва
сорбент
таркиби
,
ҳарорат
)
ҳамда
сувда
эрувчан
полимерлар
,
сополимерлар
ва
полисахаридларга
ЭСХ
усулини
қўллаш
ва
уни
янада
такомиллаштириш
,
сувда
эрувчан
полимер
-
ларни
молекуляр
ва
физик
-
кимёвий
хоссаларини
аниқлашнинг
янги
техноло
-
гияларини
ишлаб
чиқиш
ва
уларнинг
ишлатилиш
соҳаларини
кенгайтириш
алоҳида
аҳамият
касб
этади
.
Ўзбекистон
Республикаси
Президентининг
2016
йил
28
сентябрдаги
ПҚ
-2614-
сон
«2016-2020
йилларда
углеводород
хом
-
ашёсини
чуқур
қайта
иш
-
лаш
негизида
экспортга
йўналтирилган
тайёр
маҳсулотлар
ишлаб
чиқаришни
кўпайтириш
чора
-
тадбирлари
тўғрисида
»,
Ўзбекистон
Республикаси
Президентининг
2008
йил
15
июндаги
ПҚ
-916-
сон
6
«
Инновацион
лойиҳалар
ва
технологияларни
ишлаб
чиқаришга
татбиқ
этишни
рағбатлантириш
борасидаги
қўшимча
чора
-
тадбирлар
»
Фармонида
ҳамда
мазкур
фаолиятга
тегишли
бошқа
меъёрий
-
ҳуқуқий
ҳужжатларда
белгиланган
вазифаларни
амалга
оширишда
ушбу
диссертация
тадқиқоти
муайян
даражада
хизмат
қилади
.
Тадқиқотнинг
республика
фан
ва
технологиялари
ривожлани
-
шининг
йўналишларига
мослиги
.
Мазкур
тадқиқот
республика
фан
ва
технологиялар
ривожланишининг
VII. «
Кимё
технологиялар
ва
нанотехнологиялар
»
устувор
йўналишига
мувофиқ
бажарилган
.
Диссертация
мавзуси
бўйича
хорижий
илмий
-
тадқиқотлар
шарҳи
1
.
Ҳозирги
пайтда
замонавий
кўп
детекторли
суюқлик
хроматографлари
ёрдамида
сувда
эрувчан
синтетик
ва
табиий
полимерларни
ЭСХ
усули
билан
тадқиқ
қилишга
йўналтирилган
илмий
изланишлар
жаҳоннинг
етакчи
илмий
марказлари
ва
олий
таълим
муассасалари
,
жумладан
Цюрих
технология
институти
(
Швейцария
),
Вена
университети
(
Австрия
),
Грац
университети
(
Австрия
),
Або
Академия
университети
(
Турку
,
Финляндия
),
Брауншвайг
Технология
университети
,
Зиген
университети
,
Гамбург
университети
(
Германия
),
Вильнюс
университети
(
Литва
),
Лунд
университети
(
Швеция
),
Бруклин
Политехника
университети
(
АҚШ
),
Пьер
ва
Мария
Кюри
номли
университет
(
Франция
),
Тожикистон
Респубикаси
Фанлар
Академияси
Кимё
институтида
олиб
борилмоқда
.
Сувда
эрувчан
синтетик
ва
табиий
полимерларни
эксклюзив
суюқлик
хроматографияси
ёрдамида
молекуляр
-
массавий
,
гидродинамик
ва
физик
-
кимёвий
хоссаларини
аниқлашга
оид
жаҳонда
олиб
борилган
тадқиқотлар
натижасида
қатор
,
жумладан
,
қуйидаги
илмий
натижалар
олинган
:
эксклюзив
суюқлик
хроматографиянинг
икки
детекторли
усули
ёрдамида
алгинат
нат
-
рийни
молекуляр
массаси
ва
электростатик
эффектларни
содир
бўлиш
шароитлари
аниқланган
(Universtity of Natural Recourses and Life Scien-
ces,Tulln, Austria);
галактозали
полисахаридлардан
арабиногалактан
,
галак
-
тоглюкоманнан
,
ксиланни
сувли
эритмаларда
агрегация
ҳосил
қилиши
аниқланган
(Abo Akademi University, Turku, Finland);
инулинни
молекуляр
массасини
аниқлаш
ва
хроматографик
жараёнда
содир
бўладиган
электростатик
эффектларни
бартараф
этиш
услублари
Сефадекс
50
сорбентида
ишлаб
чиқилган
(
Воронеж
Давлат
архитектура
-
қурилиш
университети
);
пектинни
PL Aquagel OH 60
ва
40
сорбентларини
ишлатган
ҳолда
NaNO
3
нинг
0,1
М
сувли
эритмасида
молекуляр
-
массавий
параметр
-
ларини
аниқлаш
услублари
ишлаб
чиқилган
(
Тожикистон
Республикаси
Фанлар
Академияси
Кимё
институти
).
Дунёда
гидрофил
синтетик
полимерлар
ва
полисахаридларнинг
моле
-
куляр
-
массавий
характеристикаларини
аниқлаш
бўйича
қатор
,
жумладан
,
қуйидаги
устувор
йўналишларда
тадқиқотлар
олиб
борилмоқда
:
полиэлек
-
тролит
ва
адсорбцион
эффектларни
усулнинг
ажратиш
механизмига
1
Диссертациянинг
мавзуси
бўйича
хорижий
илмий
тадқиқотлар
шарҳи
www.sciencedirect.com,
https://www.researchgate.net, https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles
ва
бошқа
манбалар
асосида
ишлаб
чиқилган
.
7
таъсирини
аниқлаш
;
гидродинамик
ўлчам
бўйича
ажратишнинг
юқори
самарали
мақбул
хроматография
шароитини
таъминлашга
эришиш
;
тиббиётда
,
озиқ
-
овқат
ва
бошқа
саноатларда
ишлатиладиган
янги
табиий
полимерларни
ЭСХ
таҳлил
усулларини
яратиш
;
гетерополисахаридларни
таркибини
ва
молекуляр
-
массавий
параметрларини
аниқлашнинг
тезкор
усулларини
ишлаб
чиқиш
.
Муаммонинг
ўрганилганлик
даражаси
.
Сувда
эрувчан
полимерлар
ва
полисахаридларни
физик
-
кимёвий
,
гидродинамик
ва
молекуляр
-
массавий
хоссаларини
аниқлаш
учун
аналитик
усуллар
билан
тизимли
илмий
изланишларда
П
.
Л
.
Дубин
,
М
.
Ринаудо
,
Б
.
Кристенсен
,
Б
.
Суховлар
катта
хизмат
қилган
.
Ушбу
олимлар
сувда
эрувчан
полимерларни
ЭСХ
усулини
фақат
полимер
сорбентларни
ишлатган
ҳолда
органик
эритувчиларда
ўрганишган
ва
ЭСХ
жараёнида
полимер
-
сорбент
ўртасида
юзага
келадиган
энтальпик
таъсирлашувлар
инобатга
олинмаган
.
Таъкидлаш
лозимки
,
қайд
этилган
олимлар
тадқиқотларида
гидрофил
полимерлар
ва
сополимерларни
ўрганишда
полиэлектролит
бўртиш
,
молекуляр
адсорбция
,
ион
эксклюзия
,
ион
инклюзия
каби
эксклюзив
хроматографиянинг
макромолекулаларни
гидродинамик
ўлчами
бўйича
ажратиш
механизмини
издан
чиқарувчи
эффектларни
сорбентлар
ғовакларининг
геометрик
ўлчамларига
,
сорбент
юзасининг
гидрофоб
ва
гидрофил
табиатига
,
эритувчининг
термодинамик
сифатига
боғлиқлиги
етарлича
ўрганилмаган
.
Ўзбекистонда
гидрофил
полимерлар
ва
полисахаридларни
синтези
,
тузилиши
,
таркиби
,
физик
-
кимёвий
хоссаларини
ўрганиш
ҳамда
уларни
амалда
татбиқ
қилиш
бўйича
илмий
изланишлар
к
.
ф
.
д
.,
акад
.
Х
.
У
.
Усмонов
,
к
.
ф
.
д
.,
проф
.,
акад
.
С
.
Ш
.
Рашидова
томонидан
бошланган
,
к
.
ф
.
д
.,
проф
.
Р
.
С
.
Тиллаев
,
к
.
ф
.
д
.,
проф
.
С
.
А
.
Тошмуҳамедов
,
к
.
ф
.
д
.,
проф
.
У
.
Н
.
Мусаев
,
к
.
ф
.
д
.,
проф
.
Ҳ
.
И
.
Акбаров
,
т
.
ф
.
д
.,
проф
.
А
.
А
.
Саримсоқов
,
к
.
ф
.
д
.,
проф
.
Б
.
Ж
.
Кабулов
,
т
.
ф
.
д
.,
проф
.
Н
.
Р
.
Ашуров
,
ф
.
м
.-
ф
.
д
.,
проф
.
А
.
А
.
Холмўминов
,
к
.
ф
.
д
.,
проф
.
В
.
О
.
Кудышкин
,
к
.
ф
.
д
.,
проф
.
Г
.
Раҳмонбердиев
,
к
.
ф
.
д
.,
проф
.
Т
.
Бобоев
,
к
.
ф
.
д
.,
проф
.
М
.
Г
.
Мухамедиев
,
к
.
ф
.
д
.,
проф
.
А
.
С
.
Тўраев
ва
бошқаларнинг
ишларида
ривожлантирилган
.
Ҳозирги
пайтда
эксклюзив
хроматографияни
ажратиш
механизмини
издан
чиқарувчи
полиэлектролит
ва
адсорбция
эффектларини
содир
бўлиш
сабабларини
,
уларни
бартараф
этиш
услубларини
аниқлаш
,
сувда
эрувчан
полимерлар
учун
ЭСХ
усулининг
эксклюзив
ажратиш
механизмини
ва
Бенуанинг
универсал
калибрлаш
услубини
ўрнатиш
муҳим
ва
ушбу
диссертация
ишида
бу
масалалар
батафсил
ўрганилган
ва
ечимини
топган
.
Диссертация
мавзусининг
диссертация
бажарилган
олий
таълим
муассасасининг
илмий
-
тадқиқот
ишлари
билан
боғлиқлиги
.
Диссертация
тадқиқоти
Наманган
муҳандислик
-
технология
институти
илмий
-
тадқиқот
ишлари
режасининг
ФА
-
Ф
7-
Т
090 ID:A7-AF-0-75151
«
Сувда
эрувчан
полимерларнинг
физик
-
кимёвий
ва
молекуляр
-
массавий
параметрларини
гель
-
хроматография
усули
билан
ўрганиш
»
амалий
лойиҳаси
(2012-2014
йй
.),
Фуқароликни
ўрганиш
ва
ривожлантириш
жамғармасининг
UZC2-2876-
TA-07 «
Сувда
эрувчан
полимерлар
ва
уларни
ҳосилаларининг
молекуляр
-
8
массавий
тақсимланишини
ва
тузилиш
параметрларини
ўрганиш
»
Ўзбекистон
-
АҚШ
(2007-2009
йй
.)
халқаро
илмий
-
тадқиқот
лойиҳалар
доирасида
бажарилган
.
Тадқиқот
мақсади
сувда
эрувчан
полимерлар
молекуляр
-
массавий
параметрларини
аниқлаш
учун
эксклюзив
суюқлик
хроматографиясида
Бенуанинг
универсал
калибрлаш
принципини
ўрнатиш
,
электростатик
ва
полиэлектролит
эффектларни
хроматографик
система
параметрларига
таъси
-
рини
аниқлашдан
иборат
.
Тадқиқотнинг
вазифалари
:
макромолекулаларни
эксклюзив
ажратиш
механизмини
яратиш
мақсадида
макропорали
шиша
ва
полиакрил
кислоталарини
полиэлектролит
кўрсаткич
-
ларини
ўрганиш
ва
бундан
келиб
чиқиб
,
ион
эксклюзия
ва
полиэлектролит
бўртиш
эффектларини
пайдо
бўлиш
соҳаларини
аниқлаш
;
органик
эритувчиларда
эксклюзив
хроматография
усулини
ишлатиш
учун
гидрофоб
юза
олиш
мақсадида
макропорали
шишанинг
триметил
-
хлорсилан
билан
модификация
қилиш
;
эксклюзив
хроматографиянинг
ажратиш
механизмини
ишдан
чиқарувчи
ноўрин
полиэлектролит
ва
адсорбтив
эффектларни
хроматографик
система
-
нинг
термодинамик
параметрларига
боғлиқлигини
ўрганиш
;
полимер
-
эритувчи
-
сорбент
тизимида
молекулараро
энтальпия
таъсир
-
лашувларини
,
шу
жумладан
,
полиэлектролит
бўртиш
,
ион
эксклюзия
ва
молекуляр
адсорбция
эффектларини
содир
бўлиш
даражасини
аниқлаш
;
модификацияланган
кремнийли
сорбентларда
полиакрил
кислотаси
(
ПАК
)
нинг
ва
поли
-N-
винилпирролидон
(
ПВП
)
ни
молекуляр
-
массавий
тақимланишини
аниқлашнинг
эксклюзив
хроматография
усулини
ишлаб
чиқиш
;
сувда
эрувчан
полимерлар
учун
Бенуанинг
ягона
универсал
калибровка
усулини
яратиш
асосида
сувда
ва
органик
эритувчиларда
синтетик
ва
табиий
полимерларнинг
молекуляр
–
массавий
параметрларини
аниқлаш
усулларини
яратиш
;
целлюлоза
ҳосилалари
,
шу
жумладан
,
натрий
карбоксиметилцеллюлоза
,
шунингдек
арабиногалактан
,
галактоманнан
асосидаги
нанобиокомпозит
-
ларни
юқори
самарали
полимер
сорбентларида
молекуляр
параметрларини
аниқ
-
лашнинг
эксклюзив
хроматогафия
усулини
ўрнатиш
.
Тадқиқотнинг
объекти
макропорали
шиша
,
силикагель
,
поли
-N-
винилпирролидон
ва
унинг
сополимерлари
,
полиакрил
кислотаси
,
декстран
,
молекуляр
масса
,
Дебайнинг
иккиланган
электростатик
қатлами
,
сульфат
целлюлоза
,
натрий
карбоксиметилцеллюлоза
,
полиэтиленоксид
,
поливинил
-
капролактам
,
арабиногалактан
,
галактоманнан
,
каррагинан
ҳисобланади
.
Тадқиқотнинг
предмети
синтетик
ва
табиий
полимерларнинг
моле
-
куляр
-
массавий
ва
структуравий
параметрларини
аниқлашнинг
эксклюзив
суюқлик
хроматографияси
,
полиэлектролитларнинг
гидродинамик
ва
полиэлектролит
хоссаларини
квазиэластик
лазер
нури
тарқалиши
усули
,
вискозиметрия
,
потенциометрик
титрлаш
ёрдамида
ўрганиш
ҳамда
сувда
9
эрувчан
полимерлар
учун
ЭСХнинг
универсал
калибрлаш
принципини
ўрнатишдан
иборат
.
Тадқиқотнинг
усуллари
.
Ишда
синтетик
ва
табиий
полимерларни
физик
-
кимёвий
,
гидродинамик
ва
полиэлектролит
хоссаларини
ўрганишда
икки
детекторли
эксклюзив
хроматография
,
вискозиметрия
,
квазиэластик
лазер
нури
тарқалиши
усули
,
потенциометрик
титрлаш
усуллари
қўлланилган
.
Тадқиқотнинг
илмий
янгилиги
қуйидагилардан
иборат
:
илк
маротаба
ион
эксклюзия
ва
полиэлектролит
бўртиш
эффектларини
хроматографик
система
параметрларини
ўзгаришига
боғлиқлиги
батафсил
аниқланган
,
макропорали
шишанинг
ғоваклари
ички
юзасидаги
иккиланган
электр
қатламининг
Дебай
радиуси
аниқланган
;
полиакрил
кислотасининг
метанолда
,
полистиролнинг
толуолда
,
поли
-
N-
винилпирролидоннинг
диметилформамиддаги
эритмалари
учун
силанизацияланган
макропорали
шиша
сорбентида
Бенуанинг
универсал
калибрлаш
принципини
бажарилиши
асосланган
;
полиакрил
кислотасининг
молекуляр
-
массавий
тақсимланишини
сувда
ва
органик
эритувчиларда
модификацияланган
ҳамда
модификацияланмаган
сорбентларни
ишлатган
ҳолда
эксклюзив
хроматография
таҳлилни
бажарилиш
шароитлари
исботланган
;
целлюлозанинг
сувда
эрувчан
оддий
ва
мураккаб
эфирлари
ҳосилалари
,
шунингдек
гетерополисахаридлар
асосида
тайёрланган
полимер
-
металл
нанобиокомпозитларини
молекуляр
-
массавий
параметрларини
аниқлашнинг
икки
ва
уч
детекторли
эксклюзив
хроматографияни
олиб
бориш
шароитлари
исботланган
;
сувли
эритувчида
арабиногалактан
,
галактоглюкоманнан
ва
ксиланни
зарядланган
ва
нейтрал
фракцияларга
ажратишнинг
хроматографик
таҳлил
шароитлари
аниқланган
.
Тадқиқотнинг
амалий
натижалари
қуйидагилардан
иборат
:
ПВП
ва
ПАК
учун
силанизацияланган
макропорали
шиша
сорбенти
ишлатилганда
Бенуанинг
универсал
калибрлаш
принципини
бажарилиши
аниқланган
;
полиэлектролит
бўртиш
,
ион
эксклюзия
ва
молекуляр
адсорбция
эффек
-
тларини
хроматографик
системанинг
параметрларига
боғлиқлигини
ўрганиш
натижасида
уларни
бартараф
этиш
шарт
-
шароитлари
асосланган
;
макропорали
шиша
ва
полиакрил
кислотанинг
полиэлектролит
хосса
-
ларини
ўрганиш
туфайли
хроматографик
жараёнда
содир
бўладиган
электро
-
статик
эффектларни
пайдо
бўлишининг
рН
диапазонлари
аниқланган
;
полисахаридларни
юқори
самарадорликка
эга
бўлган
полимер
сорбент
-
ларида
ММТ
,
молекулалар
агрегацияси
ва
ассоциациясини
аниқлашнинг
икки
детекторли
ЭСХ
усули
асослаб
берилган
.
Тадқиқот
натижаларининг
ишончлилиги
назарий
ва
тажрибавий
изла
-
нишлар
натижаларини
мутаносиблиги
,
тавсия
этилган
ЭСХ
усуллари
кўрсат
-
кичларининг
бошқа
физик
-
кимёвий
усуллар
натижалари
билан
солиштиришга
асосланади
.
Олинган
натижалар
шу
соҳа
бўйича
10
мамлакатимиз
ва
чет
эл
мутахассисларининг
эксперт
баҳолари
,
тадқиқот
натижаларининг
амалга
оширилиши
,
уларнинг
республика
ва
халқаро
конференциялардаги
муҳокамаси
бўлиб
,
натижаларнинг
юқори
импакт
факторли
рецензияланган
илмий
нашрларда
чоп
этилиши
билан
изоҳланади
.
Тадқиқот
натижаларининг
илмий
ва
амалий
аҳамияти
.
Тадқиқот
натижаларининг
илмий
аҳамияти
сорбентнинг
ғоваклари
ўлчамига
,
эритувчининг
рН
ва
ион
кучига
электростатик
эффектларнинг
боғлиқлигини
,
сорбентнинг
ғовакларида
ҳосил
бўладиган
Дебай
экранлаштириш
радиуси
қийматининг
илк
бор
аниқланиши
ҳамда
корреляцион
спектроскопия
усули
билан
тасдиқланган
Бенуанинг
ягона
универсал
калибрлаш
услубини
ПВП
,
полистирол
ва
ПАК
учун
қўлланилишидан
иборатдир
.
Тадқиқотнинг
амалий
аҳамияти
синтетик
ва
табиий
полимерларни
молекуляр
-
массавий
тавсифномаларини
аниқлашнинг
эксклюзив
хромато
-
графия
усулини
полимерлар
синтези
ва
модификациялаш
жараёнини
ўрганишга
ҳамда
ишлаб
чиқарилаётган
полимерларни
молекуляр
массаси
ва
полидисперслигини
назорат
қилиш
мақсадида
энг
кам
энергетик
харажатлар
билан
қўлланилишига
хизмат
қилади
.
Тадқиқот
натижаларининг
жорий
қилинганлиги
.
Эксклюзив
хрома
-
тография
усулини
сувда
эрувчан
полимерларга
ишлатилиш
соҳаларини
тадқиқ
қилиш
натижалари
асосида
:
эксклюзив
хроматография
натрий
карбоксиметилцеллюлозанинг
поли
-
мерланиш
даражасини
тезкор
усулда
таҳлил
қилиш
ва
аниқлаш
учун
«
Карбонам
»
МЧЖ
амалиётида
жорий
этилган
(«
Ўзбекнефтегаз
»
АЖ
нинг
2017
йил
17
октябрдаги
12-2-152-
сон
маълумотномаси
).
Натижада
КМЦ
нинг
ўртача
молекуляр
массаси
ва
полидисперслик
даражасини
аниқлашнинг
тезкор
усулини
саноатда
жорий
этиш
имконини
берган
;
полиэлектролитларни
модификациялаш
жараёни
учун
эксклюзив
хрома
-
тография
Германиянинг
Брауншвайг
техника
университети
Макромоле
-
кулалар
кимёси
институтида
сувда
эрувчан
синтетик
ва
табиий
полимер
-
ларни
синтези
ва
модификациясини
назорат
қилиш
илмий
тадқиқотларига
жорий
этилган
(
Брауншвайг
Техника
университетининг
2017
йил
11
сентябр
-
даги
маълумотномаси
).
Натижада
полиэлектролитлар
,
сульфат
целлюлоза
ва
пектинни
молекуляр
-
массавий
параметрларини
аниқлаш
имконини
берган
;
полисахаридларни
модификациялаш
жараёни
учун
эксклюзив
хрома
-
тография
ФА
-
Ф
6-
Т
097
рақамли
«
Нишон
органлар
учун
янги
доривор
воситалар
олиш
мақсадида
модификацияланган
полисахаридлар
синтези
ва
уларни
биологик
функциялари
»
мавзусидаги
лойиҳада
целлюлоза
ҳосила
-
лари
,
пектин
,
гуарни
молекуляр
-
массавий
тақсимланиш
характеристика
-
ларини
аниқлашга
қўлланилган
(
Фан
ва
технологиялар
агентлигининг
2017
йил
15
сентябрдаги
ФТА
-02-11/661-
сон
маълумотномаси
).
Натижада
сувда
эрувчан
целлюлоза
ҳосилалари
,
пектин
ва
гуарни
молекуляр
-
массавий
тақсимланишини
аниқлашнинг
тезкор
ва
самарали
услубини
жорий
этиш
имконини
берган
.
11
Тадқиқот
натижаларининг
апробацияси
.
Тадқиқот
натижалари
16
та
халқаро
ва
9
та
республика
илмий
-
амалий
анжуманларида
муҳокама
қилинган
.
Тадқиқот
натижаларининг
эълон
қилиниши
.
Диссертация
мавзуси
бўйича
жами
40
та
илмий
ишлар
чоп
этилган
,
шулардан
,
Ўзбекистон
Респуб
-
ликаси
Олий
аттестация
комиссиясининг
докторлик
диссертациялари
асосий
илмий
натижаларини
чоп
этиш
тавсия
этилган
илмий
нашрларда
14
та
,
шу
жумладан
9
таси
республика
, 7
таси
хорижий
журналларда
нашр
этилган
.
Диссертациянинг
тузилиши
ва
ҳажми
.
Диссертация
таркиби
кириш
,
тўртта
боб
,
хулоса
,
фойдаланилган
адабиётлар
рўйҳати
ва
иловалардан
иборат
.
Диссертациянинг
ҳажми
198
бетни
ташкил
этади
.
ДИССЕРТАЦИЯНИНГ
АСОСИЙ
МАЗМУНИ
Кириш
қисмида
ўтказилган
тадқиқотларнинг
долзарблиги
ва
зарурати
асосланган
,
тадқиқотнинг
мақсади
ва
вазифалари
,
объекти
ва
предметлари
ёритилган
,
Ўзбекистон
республикаси
фан
ва
технологиялари
ривожланишининг
устувор
йўналишларига
мослиги
кўрсатилган
,
изланишларнинг
илмий
янгилиги
ва
амалий
натижалари
баён
қилинган
,
олинган
натижаларнинг
илмий
ва
амалий
аҳамияти
очиб
берилган
,
тадқиқот
натижаларини
амалиётга
жорий
қилиш
,
чоп
этилган
илмий
ишлар
ва
диссертация
таркиби
бўйича
маълумотлар
келтирилган
.
Диссертациянинг
«
Сувда
эрувчан
полимерлар
эксклюзив
суюқлик
хроматографиясининг
хусусиятлари
»
деб
номланган
биринчи
бобида
полиэлектролитларнинг
физик
-
кимёвий
,
конформацион
ва
гидродинамик
хоссалари
ҳамда
эксклюзив
хроматографияда
синтетик
полимерлар
ва
полисахаридларнинг
хроматография
жараёнида
содир
бўладиган
ноэксклюзив
таъсирлашувлари
муҳокама
қилинган
.
ЭСХ
усулининг
ажратиш
механизми
асосида
хроматографик
колонка
бўйлаб
харакатланаётган
макромолекулаларни
гидродинамик
ўлчамлари
бўйича
ажралиши
содир
бўлади
.
Бундай
холат
полимердаги
ва
сорбент
сиртидаги
ионоген
гурухлар
ўртасида
энтальпия
(
ноэксклюзив
)
таъсирлашувлари
бутунлай
бўлмаганда
қатьиян
бажарилиши
мумкин
.
Гидрофил
полимерлар
ЭСХ
ўзининг
хусусиятларига
эга
.
Бунинг
сабаби
шуки
,
кўпгина
гидрофил
полимерлар
полиэлектролит
хоссаларига
эга
ва
уларни
ажратиш
жараёнида
ЭСХ
механизмини
издан
чиқарувчи
ташқи
эффектлар
пайдо
бўлади
.
Буларга
ион
эксклюзия
,
полиэлектролит
бўкиш
,
молекуляр
адсорбция
ва
ион
алмашув
эффектлари
мисол
бўлади
.
Полиэлектролит
эффектларни
хроматографик
тизим
параметрларига
боғлиқлигини
батафсил
ўрганиш
ЭСХдан
барқарор
натижалар
олиш
нуқтаи
назаридан
молекуляр
сита
ажратиш
механизмини
ўрнатиш
учун
оптимал
шароит
яратиш
имконини
беради
.
Ион
эксклюзия
полимер
ва
сорбент
сирти
бир
хил
ишора
билан
заряд
-
ланган
пайтда
уларнинг
бир
-
биридан
электростатик
итарилиши
билан
боғлиқ
.
Ион
эксклюзия
содир
бўлганда
макромолекулалар
молекуляр
массасининг
қийматидан
қатьий
назар
колонкадан
эркин
хажм
V
0
қийматида
12
чиқадилар
.
ЭСХ
нинг
сувли
эритмаларида
ион
эксклюзия
полиэлектролит
эффектлардан
энг
кўп
тарқалганидир
.
Элюентнинг
0,1
М
концентрацияли
NaCl
ёки
NaNO
3
аралашмали
эритмаси
ион
эксклюзияни
бартараф
қилади
ва
ЭСХни
молекуляр
-
сита
ажратиш
механизми
ишга
тушади
.
Полиэлектролит
бўкиш
эффекти
эса
полимер
эритмаси
концентрацияси
камайганда
таҳлилнинг
ушланиб
қолиш
хажмининг
камайишида
намоён
бўлади
.
Полиэлектролитларда
бундай
аномал
холатлар
эритма
суюлтирилганда
занжирдаги
электр
зарядлари
тўсилишининг
камайиши
билан
тушун
-
тирилади
.
Бунда
макромолекула
ичидаги
электростатик
итаришиш
Кулон
кучлари
ортади
,
чулғам
кенгаяди
ва
макромолекула
ўлчами
ҳам
ортади
.
Кучли
зарядланган
полимерлар
,
масалан
натрий
тузли
полистирол
-
сульфокислота
,
карбоксиметилцеллюлоза
,
сульфат
целлюлоза
молекулалари
узун
стерженга
ўхшаш
конформацияни
,
кучсиз
анион
полиэлектролитлар
(
полиакрил
ва
полиметакрил
кислоталар
)
кенгайган
статистик
чулғам
шаклини
олади
.
Гидрофил
адсорбция
полимер
билан
қутбли
сорбент
ўртасида
водород
боғ
ҳосил
бўлиши
билан
боғлиқ
.
Гидрофил
адсорбция
эффекти
оқсиллар
ЭСХ
да
намоён
бўлиши
мумкин
,
лекин
бу
ҳодиса
эритманинг
рН
га
боғлиқ
бўлади
,
чунки
кўп
оқсиллар
полиамфолитлардир
.
Нордон
муҳитда
изоэлектрик
нуқтаси
<7
бўлса
ион
эксклюзия
эффекти
,
ишқорий
муҳитда
изоэлектрик
нуқтаси
>7
бўлган
оқсиллар
учун
уларни
аминогуруҳлари
билан
кремний
сорбентлари
силанол
гуруҳлари
ёки
органик
гелларнинг
анион
гуруҳлари
ўртасида
электрвалент
боғлар
ҳосил
бўлиши
мумкин
.
Маълумки
,
макромолекулалар
иссиқлик
харакати
туфайли
турли
конфор
-
мацияларга
эга
бўлади
ва
эритмадаги
макромолекулалар
ҳолатини
тасвирлаш
статистик
характерга
эга
бўлади
.
Иссиқлик
харакати
эритмадаги
эластик
занжирли
макромолекулаларни
яқин
ва
узоқ
масофада
таъсирлашувлар
билан
аниқланадиган
чулғамли
(
Гаусс
чулғами
)
тузилишини
ҳосил
қилади
.
Маълум
шароитларда
макромолекула
занжиридаги
сегментлар
ва
бўғинлар
ўртасидаги
таъсир
кучлар
катта
бўлганлиги
сабабли
иссиқлик
харакати
занжирни
эгилишига
олиб
кела
олмайди
.
Шу
сабабли
макромолекула
полипептидларга
хос
бўлган
узун
стерженга
ўхшаш
конформацияни
қабул
қилади
.
Кўп
полиэлектролитлар
макромолекулалари
занжир
бўғинлари
ўртасида
ҳосил
бўладиган
электростатик
таъсирлашувлар
уларни
Гаусс
чулғамлари
шаклидан
четлашишга
олиб
келади
.
Эритмалардаги
полиионларни
кенгайишини
тавсифловчи
назариялар
макромолекулаларни
ўртача
ўлчамларини
экспериментал
аниқланган
харак
-
теристик
қовушоқлиги
[
η
]
қийматлари
билан
солиштириш
орқали
қуйидаги
Флори
-
Фокс
тенгламаси
билан
ифодаланади
:
/
)
)(
(
2
/
3
2
h
(1)
бу
ерда
1
23
2
10
84
,
2
)
(
),
63
,
2
63
,
2
(1
)
(
)
(
моль
Зарядланган
ва
нейтрал
полимерларнинг
характеристик
қовушоқлиги
ММ
билан
қуйидаги
Марк
-
Кун
-
Хаувинк
тенгламаси
билан
боғланган
:
(2)
13
бу
ерда
ва
полимер
-
эритувчи
тизими
учун
доимий
катталиклар
.
1-
жадвалда
полиакрилат
натрийнинг
15
0
С
да
Марк
-
Кун
-
Хаувинк
тенг
-
ламасидаги
K
η
ва
a
нинг
қийматлларига
ион
кучининг
таъсири
келтирилган
.
Элюентнинг
ион
кучи
1,5
моль
/
л
дан
2,5 10
-3
моль
/
л
гача
ўзгарганда
а
доимийнинг
қиймати
0,5
дан
0,89
гача
ўзгаради
.
Бу
чулғам
кенгайганда
полиион
ўлчамининг
ортиши
натижасида
вужудга
келади
.
Бундан
ташқари
жадвалда
[
η
]
қийматларидан
фойдаланиб
Ямакава
и
Фуджи
формуласи
бўйича
аниқланган
тажрибавий
персистент
узунликлар
ҳам
келтирилган
.
Жадвалдан
кўриниб
турибдики
,
эритма
ион
кучининг
ортиши
макроионларнинг
персистент
узунлигини
1,2
дан
18,2
нм
гача
ортишига
олиб
келади
,
бу
эса
ўз
навбатида
эритма
ион
кучини
камайиши
полиакрилат
натрий
молекулалари
занжири
қаттиқлигини
ортишига
сабаб
бўлади
.
Эритманинг
турли
ион
кучларида
ПАКнинг
ионлашиш
даражаси
ўзгарганда
полиионлар
конформациясининг
ўзгариши
ҳам
содир
бўлади
.
1-
жадвал
Персистент
узунлик
ва
Марк
-
Кун
-
Хаувинк
тенгламасидаги
доимийларнинг
ион
кучи
I
га
боғлиқлиги
I 10
3
,
моль
/
л
К
η
10
4
,
дл
/
г
а
l
p,
нм
2,5 2,49
0,89
182
5 4,42
0,83
158
10 1,36
0,89
115
25 1,63
0,84
100
50 2,81
0,77
65
100 2,54
0,755
44
500 5,27
0,628
21
1500 12,4
0,5
12
Диссертациянинг
«
Полиэлектролитлар
ва
сорбентларни
электро
-
кимёвий
,
хроматографик
хоссаларини
ўрганиш
»
деб
номланган
2-
бўлими
ЭСХ
–
таҳлилни
ўтказиш
услуби
,
шу
билан
бир
қаторда
намуналарни
тайёрлаш
,
колонкаларни
сорбент
билан
тўлдириш
ва
калибрлаш
,
полиэлектролитлар
ва
сорбентларни
потенциометрик
титрлаш
ҳамда
хроматографик
хусусиятларини
ўрганишга
бағишланган
.
Полимерлар
эксклюзив
хроматографияси
Россия
Фанлар
Академияси
ихтисослашган
конструкторлик
бюросида
ишлаб
чиқилган
градиент
қурилмасига
эга
бўлган
ХЖ
-1304
ва
ХЖ
-1307
суюқлик
хроматографларида
олиб
борилди
(
Санкт
-
Петербург
ш
.).
Бу
хроматографлар
ЭСХ
таҳлилини
юқори
тезликда
олиб
боришга
мўлжалланган
.
Қурилмалар
спектрофотометр
ва
рефрактометрли
детекторлар
билан
жихозланган
.
Насослар
элюентни
200
мл
/
соат
хажмий
тезликкача
ва
250
кГ
куч
/
см
2
қийматгача
бўлган
босим
билан
таъминлаш
имкониятига
эга
.
ЭСХда
ажратишни
таъминловчи
асосий
компонент
сорбентдир
.
Кенг
ишлатиладиган
силикат
сорбентларнинг
бири
бу
проф
.
С
.
П
.
Жданов
(
Россия
)
томонидан
ишлаб
чиқилган
макропорали
шиша
14
(
МПШ
)
ҳисобланади
.
МПШ
ғоваклар
ўлчами
бўйича
тор
тақсимланишга
эга
бўлиб
ажратишнинг
юқори
селективлигини
таъминлайди
.
2-
жадвал
Эксклюзив
хроматографияда
сорбент
сифатида
ишлатиладиган
ва
саноатда
ишлаб
чиқарилган
МПШларнинг
тузилиш
тавсифномалари
Намуна
белгиси
Ғовакларнинг
ўртача
диаметри
,
мкм
Ғоваклар
хажми
,
см
3
/
г
Солиштирма
юза
,
м
2
/
г
МПС
250
ГХ
0,02-0,03
0,5-0,8
120-130
МПС
700
ГХ
0,06-0,08
1,2-1,8
30-60
МПС
1000
В
-
ГХ
0,09-0,12
1,6-2,3 50-100
МПС
1500
ГХ
0,1-0,13
1,2-1,3 20-36
МПС
1600
ГХ
0,145- 1,175
1,2-1,8
15-30
МПС
2000
ГХ
0,18-0,22
1,2-1,8
15-20
МПС
2000
Б
-
ГХ
0,18- 0,26
1,7-2,5
25-26
МПС
8000
В
0,6- 1
0,5-0,9
2-6
МПС
13000
В
1-1,6
0,4-0,5
1-2,5
2-
жадвалда
саноатда
ишлаб
чиқарилган
МПШларнинг
тузилиш
тавсифномалари
келтирилган
.
В
»
индексли
МПШ
лар
хроматографик
жараёнларда
вакциналар
ва
вирус
суспензияларини
тозалаш
учун
махсус
белгиланган
сорбентлардир
.
1-
расм
.
«
Вотерс
»(
АҚШ
)
фирмасининг
кичик
дисперсли
полистирол
стандартлари
ММ
нинг
тақсимланиш
коэффициентига
боғланишлари
. 1-
МПШ
(1150 Å +250 Å) +
силанизацияланган
силикагель
«SEPARON SIX»,
элюент
-
МПШтетрагидрофуран
; 2-
МПШ
(1150 Å + SEPARON SIX)
толуолда
;
3-
МПС
(1150 Å +250 Å)
толуолда
; 4-
МПШ
(2000 Å +1150 Å +250 Å)
тетрагидрофуранда
;5-
МПШ
1150
толуолда
15
Турли
хроматографик
колонкалар
тизимида
силанизацияланган
кремнийли
сорбентларни
ажратиш
диапазонини
аниқлаш
учун
полистирол
стандартлари
асосида
бирлаштирилган
калибрлаш
боғланишлари
тузилди
(1-
расм
).
Расмдан
кўриниб
турибдики
,
тизим
таркибида
ғовакларининг
ўртача
диаметри
2000 Å
бўлган
силанизацияланган
МПШнинг
ишлатилиши
калибр
-
лаш
чизиғининг
юқори
ММ
қисмида
ажратиш
диапазонини
орттиради
,
лекин
кичик
ММ
5 10
4
қиймати
билан
чегараланади
. (1-
расм
, 4-
чизиқ
)
ММ
бўйича
энг
кенг
ажратиш
диапазонини
ғовакларининг
ўртача
диаметрлари
1150 Å
ва
250Å
МПШ
ва
уларга
уланган
«SEPARON SIX» (
Чехия
)
номли
силикагель
тетрагидрофуранда
таъминлаб
берди
(1-
чизиқ
).
Нейтрал
полимерлардан
фарқли
равишда
,
полиэлектролитлар
эритмаларида
келтирилган
қовушоқлик
(
η
уд
/C)
концентрация
камайтирилганда
занжирдаги
қўзғалмас
зарядларнинг
экранлаштирилиши
камайиши
ва
бунинг
натижасида
улар
ўртасидаги
итаришиш
кучлари
ортиши
ҳамда
полиионнинг
бўкиши
ҳисобига
ночизиқли
ортади
.
Фуосс
ва
Страусс
тадқиқотлар
натижасида
чизиқли
полиэлектролит
учун
келтирилган
қовушоқликни
концентрацияга
боғлиқлигини
қуйидаги
эмпирик
тенгламасини
ишлаб
чиқдилар
:
уд
/ = А/ (1 +
C
) +
(3)
бу
ерда
А
,
В
, D –
доимийлар
.
Полиакрил
кислотасининг
характеристик
қовушоқлигини
сувда
аниқ
-
ланди
. 2-
расмда
келтирилган
қовушоқликни
(
С
/
η
уд
)
C
га
боғланиш
графиги
келтирилган
.
Чизиқли
боғланишдан
ва
Фуосс
-
Страус
тенгламаси
ёрдамида
қуйидаги
катталиклар
аниқланди
:
В
=13,6 (
дл
/
г
)
1/2
, [
η
]= 55,5
дл
/
г
.
2-
расм
.
Фуосс
-
Страусс
тенгламасидан
М
η
=4 10
4
га
тенг
бўлган
полиакрил
кислотаси
учун
С
/
η
уд
.
нинг
C
га
боғланиш
графиги
.
16
Полиакрил
кислотасининг
гидродинамик
ўлчамларига
рН
ва
элюентнинг
ион
кучини
таъсирини
сувда
ва
сувнинг
тузли
эритмаларида
ўрганиш
учун
ЭСХ
,
вискозиметрия
ва
лазер
нури
корреляцияли
сочилиш
(
ЛНКС
)
усуллари
билан
таққословчи
тадқиқотлар
олиб
борилди
.
ЛНКС
усули
макромолекулаларнинг
илгариланма
ва
айланма
харакатчанлиги
коэффициентларини
ва
молекулалар
ҳаракати
вақт
релаксацияларини
аниқлашга
имкон
беради
.
Бу
усул
бир
неча
минут
мобайнида
диффузия
коэффициентини
,
яъни
эритмадаги
макромолекулаларнинг
сунъий
концентрация
градиенти
йўқлиги
пайтдаги
диффузиясини
аниқлайди
.
Бу
усулга
ЛНКС
нинг
қўлланилиши
заррачаларнинг
(
макромолекулаларнинг
)
илгариланма
диффузия
коэффициентини
D
t
олишга
имкон
яратади
.
Полиакрил
кислотаси
макромолекулаларини
ўлчамларини
D
t
нинг
қиймат
-
ларидан
аниқлаш
учун
турли
термодинамик
сифатга
эга
бўлган
эритувчиларда
оқиб
ўтмайдиган
статистик
чулғамларга
мўлжалланган
қуйидаги
тенглама
орқали
аниқлаш
мумкин
:
=
/ ( [ ])
/
=
/ Ф
/
(ℎ )
/
(4)
бу
ерда
А
0
универсал
параметр
бўлиб
,
эластик
занжирли
полимерлар
учун
кўп
полимер
-
эритувчи
тизимида
ММ
кенг
диапазонида
гидродинамик
таъсирлашувларга
кучсиз
боғлиқ
бўлган
параметр
бўлиб
,
унинг
қиймати
3,4
10
-17
дж
/
град
моль
1/3
га
тенг
. (h
2
)
1/2
=
6
R
g
га
тенг
эканлигини
ҳисобга
олиб
,
макромолекулаларнинг
инерция
радиуси
учун
4-
формулани
қуйидагича
ёзиш
мумкин
:
=
/ √6 Ф( )
/
(5)
М
w
= 8 10
4
га
тенг
бўлган
ПАК
учун
R
g
нинг
турли
миқдорда
нейтрал
туз
қўшилган
эритманинг
рН
қийматига
боғлиқлик
графиги
3-
расмда
келтирилган
.
Кўриниб
турибдики
,
рН
нинг
ортиши
билан
R
g
нинг
ортиши
рН
4-8
диапазон
оралиғида
макроионларнинг
кенгайиши
туфайли
содир
бўлади
.
3-
расм
.
Эритмага
турли
миқдорда
NaNO
3
тузи
қўшилганда
ММ
М
w
=8 10
4
га
тенг
бўлган
ПАК
молекулалари
R
g
нинг
рН
га
боғликлиги
.
Эгри
чизиқлардаги
NaNO
3
концентрацияси
(
моль
/
л
): 1- 0,012; 2- 0,15.
Нуқталар
:
о
-
вискозиметрия
катталиклари
;
Δ
-
лазер
нури
корреляцион
сочилиш
усули
катталиклари
.
17
Концентрацияси
0,15
моль
/
л
NaNO
3
нинг
эритмага
қўшилиши
R
g
ни
рН
2-8
диапазонида
камайишига
олиб
келди
, R
g
нинг
(5)
тенгламадан
олинган
ММ
3
10
4
дан
1 10
6
гача
бўлган
диапазонида
ғовакларининг
диаметрлари
1150
Ǻ
ва
250
Ǻ
бўлган
МПШ
ёрдамида
универсал
калибровкадан
олинган
ўлчамлар
билан
солиштирилди
.
Маълумки
,
ЭСХда
макромолекуланинг
(
унинг
формаси
ва
ички
тузилишидан
қатъий
назар
)
ўлчами
R
ЭЖХ
сифатида
полимернинг
ММни
унинг
характеристик
қовушоқлигига
кўпайтмасини
олиш
мумкин
:
ЭЖХ
= ( [ ])
/
= Ф( )
/
(ℎ )
/
(6)
бу
ерда
R
ЭЖХ
–
макромолекуланинг
ЭСХ
дан
олинадиган
гидродинамик
радиуси
.
Флори
-
Фокс
(1)
ва
Марк
-
Кун
-
Хаувинк
(2)
формулаларидан
фойдаланиб
,
гидродинамик
радиус
учун
қуйидаги
тенгламани
ёзиш
мумкин
:
ЭЖХ
= (
/ )
/
(7)
бу
ерда
К
η
-
Марк
-
Кун
-
Хаувинк
тенгламасидаги
доимий
,
М
-
полимер
молекуляр
массаси
, N
А
=6.02 × 10
23
,
Авогадро
сони
. R
g
дан
R
ЭЖХ
га
ўтиш
учун
қуйидаги
ифода
ишлатилди
:
ЭЖХ
= √6
Ф( )
3
(8)
ПАК
учун
МПШ
метанол
ва
сув
эритмаларида
ҳамда
полистирол
учун
толуолда
R
ЭЖХ
ни
универсал
калибрлаш
боғланиши
ёрдамида
аниқлаш
учун
3-
жадвалда
келтирилган
Марка
-
Кун
-
Хаувинк
тенгламаси
доимийлари
ишла
-
тилди
.
Бу
доимийларнинг
маълум
қийматларига
мувофиқ
ғовакларининг
ўртача
диаметрлари
1150Å
и
250Å
бўлган
МПШ
аралашмаси
учун
ПАК
,
полистирол
ва
ПВП
эритувчи
сифати
ва
макромолекулалар
турига
боғлиқ
бўлмаган
универсал
калибрлаш
боғланиши
ўрнатилди
. 6,7,8-
формулалар
асосида
ўрнатилган
ушбу
универсал
калибрлаш
графиги
К
d
нинг
lg (
М
[
η
])
га
боғланиши
сифатида
5-
расмда
келтирилган
.
3-
жадвал
Турли
эритувчиларда
полистирол
,
ПАК
ва
поливинилпирролидон
учун
Марк
-
Кун
-
Хаувинк
тенгламасидаги
доимийлар
(t
o
= 25
o
C).
Полимер
К
η
10
4
а
эритувчи
ПС
1.7
0.69
толуол
ПВП
5,49
0.55
диметилформамид
ПАК
3.12
0.755
H
2
O + 0.1 M NaNO
3
ПАК
1.28
0.7
метанол
Изох
:
ПС
-
полистирол
,
ПВП
-
поли
-N-
винилпирролидон
,
ПАК
-
полиакрил
кислотаси
.
Диссертациянинг
«
Синтетик
сувда
эрувчан
полимерларни
молекуляр
-
массавий
тавсифномаларини
тадқиқ
қилиш
ва
аниқлаш
»
18
номли
3-
бобида
полиэлектролитларнинг
гидродинамик
ва
конформацион
тавсифномалари
,
полиэлектролит
эффектларга
элюентнинг
рН
ва
ион
кучини
,
сорбентнинг
ғоваклари
ўлчамини
таъсири
,
полиакрил
кислотаси
,
поли
-N-
винилпирролидон
ва
уни
сополимерларининг
ММТ
ларини
аниқлаш
мақсадида
Бенуанинг
универсал
калибрлаш
услубини
қўллаш
асосида
ЭСХ
таҳлил
усулини
ишлаб
чиқиш
муҳокама
қилинади
.
Хроматографик
тизим
параметрларини
полиэлектролит
эффектларга
таъсир
даражасини
аниқлаш
учун
элюентнинг
хоссаларини
ўзгартириб
тадқиқотлар
ўтказилди
.
Олдин
қайд
қилганимиздек
,
полиионлар
ўлчамларига
таъсир
қилувчи
асосий
параметрлар
элюентнинг
рН
ва
ион
кучи
ҳисобланади
.
Шунинг
учун
рН
ва
ион
кучини
ПАК
тақсимланиш
коэффициенти
(
К
d
)
нинг
концентрацияга
боғланиш
эгри
чизиқлари
МПШда
полиэлектролит
бўкиш
ва
ион
эксклюзия
эффектларини
намоён
бўлишини
тўлиқ
тасвирлаб
бериши
мумкин
. 5-
расмда
М
w
= 8 10
4
га
тенг
бўлган
ПАК
учун
ғовакларининг
ўртача
диаметри
1150Å
га
тенг
бўлган
МПШда
элюентга
аралаштирилган
нейтрал
туз
NaNO
3
нингтурли
миқдорларида
К
d
нинг
концентрациявий
боғланишлари
келтирилган
.
Кўриниб
турибдики
,
сувнинг
тузсиз
эритмасида
(
С
s
=
О
, 1-
эгри
чизиқ
)
намунадаги
ПАКнинг
концентрациясини
0
дан
15
мг
/
мл
гача
ортиши
К
d
нинг
сезиларли
даражада
0
дан
0,25
гача
ортишига
олиб
келди
ва
бу
ҳодиса
эритмадаги
полимер
концентрацияси
ортганда
макроионларнинг
ўлчамларини
камайиши
билан
боғлиқдир
.
4-
расм
.
Ғовакларининг
диаметри
1150
Ǻ
ва
250
Ǻ
МПШ
аралашмаси
учун
тақсимланиш
коэффициенти
K
d
нинг
гидродинамик
радиус
lg(M[
η
])
1/3
логарифмига
универсал
калибрлаш
боғланиши
.
■
–
полистирол
/
толуол
;
▲
–
ПАК
/(H
2
O + 0,1 MNaNO
3
);
□
–
поли
-N-
винилпирролидон
/
диметилформамид
;
▼
–
ПАК
/(H
2
O,
рН
2,8, (
корреляцион
лазер
нури
сочилиш
усули
катталиклари
);
●
–
ПАК
/(
МеОН
+
шовул
кислотаси
).
19
5-
расм
.
Элюентга
қўшилган
нейтрал
туз
NaNO
3
нинг
ҳар
ҳил
концентрацияларида
олинган
М
w
= 8 10
4
га
тенг
бўлган
ПАК
учун
К
d
ни
намунанинг
С
концентрациясига
устма
-
уст
қўйилган
боғланишлари
.
Эгри
чизиқлардаги
туз
концентрациялари
(
моль
/
л
): 1- 0; 2 - 1 10
-3
; 3 -5 10
-3
; 4 -1 10
-
2
; 5 - 5 10
-2
; 6 - 10
-1
.
Элюент
:
Н
2
О
,
рН
7.
Ғовагининг
ўртача
диаметри
1150
Ǻ
бўлган
МПШ
тўлдирилган
колонка
.
Киритилаётган
намунанинг
ҳажми
-25
мкл
.
Концентрациянинг
кичик
қийматлари
соҳасида
(
С
≈
0,5÷1
мг
/
мл
)
МПШнинг
сирти
зарядланган
бўлганлиги
ва
макроионлар
хажмининг
ортиши
сабабли
улар
полиэлектролит
бўкиш
ҳамда
ион
эксклюзия
эффектлари
туфайли
сорбент
ғовакларига
кира
олмайдилар
(
Н
2
О
,
рН
7).
С
s
=
0,001
моль
/
л
концентрацияли
тузнинг
қўшилиши
эритманинг
умумий
ион
кучини
оширади
.
Бу
холда
эритмага
туз
қўшилганда
электростатик
таъсирлашувларнинг
камайиши
ҳисобига
суюлтирилган
соҳада
K
d
нинг
кескин
ортиши
кузатилди
.
Намунадаги
ПАКни
концентрациясини
ортиши
умумий
ион
кучини
оширади
ва
макроионларни
ўлчамларига
қараб
ғовакларга
қисман
кириб
қолиши
К
d
ни
кейинги
монотон
ортишига
сабаб
бўлади
.
Натижада
турли
ион
кучларига
мос
келувчи
ҳар
бир
боғланишда
К
d
нинг
концентрация
боғланишлари
мавжуд
бўлмаган
тўғри
чизиқли
соҳалар
пайдо
бўлади
.
Бу
тўғри
чизиқли
соҳалар
шундан
далолат
берадики
,
эритманинг
умумий
ион
кучи
бирор
маълум
қийматдан
бошлаб
намуна
суюлтирилганда
макроионларни
полиэлектролит
бўкишига
олиб
келмайди
.
Етарлича
катта
ион
кучларида
(
С
s
= 0,1
моль
/
л
)
К
d
яна
ПАКнинг
киритилаётган
намунасини
концентрациясига
боғлиқ
бўлмайди
ва
бу
ҳолат
полиэлектролит
бўкишни
тўла
бартараф
этилганини
билдиради
(5-
эгри
чизиқ
).
ПАК
учун
полиэлектролит
бўкиш
ва
ион
эксклюзияни
бартараф
этишни
7-
расмда
келтирилган
М
w
= 8 10
4
га
эга
бўлган
намунанинг
элюент
рН
нинг
турли
қийматларида
олинган
К
d
га
концентрация
боғланишлари
графигидан
кўриш
мумкин
.
Маълумки
,
рН
ни
камайиши
полианионларнинг
ионлашиш
даражасини
,
зарядланган
занжир
элементлари
ўртасидаги
электростатик
таъсирлашувларни
ва
натижада
макроионларни
ўртача
ўлчамларини
камайишига
олиб
келади
.
20
6-
расм
.
Молекуляр
массаси
М
w
= 8 10
4
га
тенг
бўлган
ПАК
намунасининг
тақсимланиш
коэффициенти
К
d
ни
киритилаётган
намуна
концентрациясига
(
С
)
рН
нинг
турли
қийматларида
олинган
устма
-
уст
туширилган
боғланишлари
.
Эгри
чизиқлардаги
рН
қийматлари
: 1 –
рН
8; 2 –
рН
7; 3 –
рН
6; 4 –
рН
4,7; 5 –
рН
2,3.
Ғовакларининг
ўртача
қиймати
1150
Ǻ
га
тенг
бўлган
МПШ
тўлдирилган
колонка
.
Элюент
:
сувнинг
буфер
эритмалари
.
ПАКни
титрлаш
эгри
чизиғидан
маълумки
,
титрланаётган
полиэлектролитни
концентрациясига
боғлиқ
равишда
рН
нинг
қиймати
3,3
дан
9
гача
ортганда
макроионларнинг
ионлашиш
даражаси
0
дан
1
гача
ортади
.
Шунинг
учун
ПАКнинг
К
d
сини
концентрацияга
боғланишлари
макроионларнинг
полиэлектролит
бўкиш
содир
бўладиган
элюентнинг
рН
соҳасида
олинган
. 7-
расм
, 1-
эгри
чизиқдан
кўришимиз
мумкинки
,
ПАК
намунасининг
концентрациясини
ортиши
К
d
нинг
0
дан
0,52
гача
сезиларли
ортишига
сабаб
бўлди
ва
бу
эса
полиэлектролит
бўкиш
эффектини
К
d
нинг
энг
кенг
соҳасида
бартараф
этилишини
намоён
қилди
.
Элюент
рН
ни
камайиши
(2,3,4-
эгри
чизиқлар
)
мос
равишда
K
d
ни
олдин
сакрашсимон
,
кейин
намунани
турли
киритилаётган
концентрацияларида
монотон
ортишига
ва
рН
ни
қийматини
кейинги
2.3
гача
камайиши
яна
K
d
ни
ортишига
сабаб
бўлади
.5-
эгри
чизиқ
намунадаги
ПАК
концентрациясининг
барча
соҳасида
K
d
нинг
энг
катта
ва
ўзгармас
қийматига
эга
бўлади
.
Бундай
ҳолат
рН
2,3
да
макро
-
молекулалар
ионлашиши
содир
бўлмайди
ва
занжир
бўғинлари
ўртасида
эса
электростатик
таъсирлашувлар
ҳам
бўлмаслиги
билан
тушунтирилади
.
Шундай
қилиб
,
ПАКнинг
тақсимланиш
коэффициентини
(
К
d
)
ўзгаришини
концентрация
боғланишларидан
кўришимиз
мумкинки
(6,7-
расмлар
),
полиэлектролит
бўкиш
эффекти
асосан
эритма
концентрациясининг
0-6
мг
/
мл
соҳасида
содир
бўлади
ҳамда
уни
эритманинг
рН
ва
ион
кучини
ўзгартириш
орқали
бартараф
этиш
мумкин
.
ЭСХнинг
ажратиш
механизмини
ўрнатиш
,
полиэлектролит
бўкиш
ва
ион
эксклюзияни
бартараф
этишни
8
а
расмда
келтирилган
элюентнинг
турли
ион
21
кучларида
олинган
ПАКнинг
калибрлаш
боғланишларидан
кўришимиз
мумкин
.
7
а
-
расм
.
Элюентнинг
ион
кучи
ўзгарганда
ПАК
намунаси
lg M
нинг
K
d
га
калибрлаш
боғланишлари
.
МПШ
1150
ва
МПШ
250
га
эга
2
та
колонкали
тизим
.
Элюент
:
Н
2
О
.
рН
7.
Киритилаётган
намуна
концентрацияси
0,25
г
/
дл
.
Эгри
чизиқлардаги
NaNO
3
концентрацияси
(
моль
/
л
): 1-0; 2- 1 10
-3
; 3- 5 10
-3
;
4- 5 10
-2
; 5-1 10
-1
; 6- 2 10
-1
7
б
-
расм
.
Метанолга
шовул
кислотасини
аралаштирилганда
ПАКнинг
калибрлаш
боғланишларини
ўзгариши
.
Сорбент
:
силанизацияланмаган
МПШ
1150
ва
МПШ
250.
Эгри
чизиқлардаги
шовул
кислотанинг
метанолдаги
концентрацияси
(
мкг
/
мл
):
▲
- 0;
□
- 20;
○
-30;
∆
-50.
Кўришимиз
мумкинки
,
тузсиз
элюентда
(1-
эгри
чизиқ
)
ион
эксклюзия
туфайли
ММлар
қийматларидан
қатьий
назар
(
М
η
от
1 10
4
до
1 10
6
)
колонкадан
унинг
эркин
хажмида
(K
d
=0)
чиқмоқда
.
Элюентнинг
ион
кучини
22
1 10
-3
дан
0,2
моль
/
л
гача
аста
секин
ошиб
бориши
(2-6
эгри
чизиқлар
) K
d
нинг
ортиб
бориш
йўналиши
бўйича
калибрлаш
чизиғини
кўчишига
ва
бурилишига
ҳамда
ушбу
хроматографик
тизимнинг
ажратиш
селективлигини
ортишига
олиб
келди
.
Шуни
таъкидлаш
лозимки
,
элюентнинг
0,1-0,2
моль
/
л
га
тенг
ион
кучида
(5.6 -
эгри
чизиқлар
)
калибрлаш
чизиқларининг
кўчиши
ва
бурилиши
содир
бўлмайди
,
бу
эса
ПАК
намуналарининг
полиэлектролит
бўкиш
ва
ион
эксклюзия
эффектларини
тўла
бартараф
этилганини
тасдиқлайди
.
Шу
йўл
билан
ПАК
намуналарини
ММнинг
кенг
диапазонида
ЭСХнинг
ажратиш
механизмини
ўрнатилганлигига
ишонч
ҳосил
қилса
бўлади
.
Натижада
шуни
ҳулоса
қилиш
мумкинки
, 6-
калибрлаш
чизиғини
(7
а
-
расм
)
ЭСХ
усулида
ПАК
намуналарининг
ММТ
си
ва
ўртача
ММ
ларини
аниқлаш
учун
ишлатиш
мумкин
(
элюент
0,1
М
NaNO
3
нинг
сувли
эритмаси
,
рН
3,5).
ПАК
адсорбциясини
бартараф
этиш
ва
унинг
учун
ЭСХнинг
ажратиш
механизмини
ўрнатилишини
7
б
-
расмдан
кўришимиз
мумкин
.
Унда
ПАКнинг
шовул
кислотасининг
метанолдаги
турли
концентрацияларида
олинган
устма
-
уст
туширилган
калибрлаш
чизиқлари
келтирилган
.
Кўриниб
турибдики
,
метанолга
оз
миқдордаги
(20
мкг
/
мл
)
шовул
кислотаси
қўшилганда
калибрлаш
чизиқлари
вертикал
ҳолатда
K
d
=1
га
тенг
қиймат
атрофида
жойлашади
ва
намуналарни
ММ
си
1 10
4
дан
7 10
5
гача
бўлган
диапазонида
ажратиш
мумкин
бўлмайди
.
Шу
билан
бирга
бундай
шароитда
тажриба
натижалари
ностабил
холатда
эканлиги
қайд
этилди
.
Бундай
ҳолат
метанолга
кичик
миқдордаги
шовул
кислотаси
қўшилганда
кучсиз
адсорбцияни
характерловчи
эркин
энергияни
этальпия
ташкил
этувчиси
молекуланинг
МПШ
ғовакларига
тушган
пайтдаги
энтропия
йўқотиш
қийматларига
тенг
бўлиб
қолади
.
Бу
ердан
∆
G
нинг
қиймати
нолга
яқин
бўлади
(
∆
G
≥
0).
8-
расм
.
ЭСХнинг
ДМФАга
шовул
кислотаси
қўшилганда
lgM(a)
ва
lgM[
η
] (
б
)
нинг
К
d
га
калибрлаш
боғланишлари
.
○
– «
Вотерс
»
фирмасининг
полистирол
стандартлари
,
Δ
-
ПВП
(
фракция
)
намуналари
.
Колонкалар
тизими
6-
расмдаги
билан
бир
хил
.
ДМФА
даги
шовул
кислотасининг
концентрацияси
,
масс
.%
ларда
: 1 – 0; 2 – 0, 025, 3 – 0,05.
23
Бошқача
айтганда
,
ташқи
шароитларнинг
(
элюент
таркиби
,
харорат
ва
бошқ
.)
ўзгаришини
юқори
даражада
сезувчи
критик
шароит
ўрнатилади
.
Шовул
кислотасини
метанолдаги
кейинги
ортиши
(>20
мкг
/
мл
)
калибрлаш
чизиғининг
K
d
.
ни
камайиши
томонига
силжишига
олиб
келди
.
Хусусан
ПАКнинг
юқори
молекуляр
массалари
сохасида
калибрлаш
чизиғининг
қиялиги
(
∆
lg M/
∆
K
d
)
камаяди
(3-4
чизиқлар
).
Натижада
хроматографик
ажратишнинг
селективлиги
ортади
.
Метанолдаги
шовул
кислотасининг
концентрацияси
50
мкг
/
мл
дан
ошганда
(4-
эгри
чизиқ
)
ЭСХ
нинг
ажратиш
механизми
ўрнатилади
. 8-
расмда
элюентга
шовул
кислотасини
қўшиб
бориш
натижасида
ПВП
намуналари
учун
калибрлаш
боғланишларини
ўзгариб
бориши
келтирилган
.
Кўришимиз
мумкинки
,
ДМФАдаги
шовул
кислотаси
миқдорининг
ортиб
бориши
калибрлаш
чизиғининг
қиялигини
камайишига
ва
бундан
келиб
чиқиб
бу
хроматографик
тизимнинг
ушбу
қияликка
тескари
пропорционал
бўлган
ажратиш
селективлигини
ортишига
олиб
келди
.
Қайд
қилиндики
,
ДМФАга
шовул
кислотаси
қўшилмаганда
калибрлаш
эгри
чизиқлари
тақсимланиш
коэффициенти
K
d
=1
яқин
қийматлар
сохасида
жойлашади
ва
тизим
ММ
1 10
4
дан
1 10
6
гача
бўлган
диапазонида
ПВП
намуналарини
ажралишини
таъминламайди
(1-
эгри
чизиқ
).
ДМФА
даги
шовул
кислотасининг
маълум
қийматларида
ПВП
намуналарининг
ажратиш
селективлигининг
ортиши
кузатилди
(2,3-
эгри
чизиқлар
).
Бу
холат
биринчидан
элюентнинг
рН
қийматини
камайиши
ва
бундан
келиб
чиқиб
МПШ
сиртидаги
гидроксил
гуруҳларнинг
диссоциациясини
сўндириш
билан
тушунтириш
мумкин
.
Бу
ўз
навбатида
водород
боғларни
хосил
бўлишини
камайтиради
.
Иккинчидан
,
ДМФАга
шовул
кислотаси
қўшилганда
ортиқча
протонлар
ПВП
ён
занжиридаги
карбонил
кислород
ва
азотнинг
адсорбтив
фаол
бўлинмаган
электрон
жуфтлиги
билан
водород
боғланиш
ҳосил
қилиши
натижасида
экранлаштиради
.
Бу
яна
полимер
-
сорбент
таъсирлашувларини
кучсизланишига
олиб
келади
.
Шундай
қилиб
,
ДМФА
даги
шовул
кислотасини
концентрацияси
0,05%
дан
ошганда
силанизацияланган
МПШ
да
ПВПнинг
ЭСХ
ажратиш
механизми
ўрнатилди
.
Айниқса
,
МПШ
сиртида
ПВПниннг
адсорбциясини
бартараф
этилиши
натижасида
полимер
-
сорбент
тизимида
энтальпик
ва
бошқа
таъсирлашувларнинг
йўқлиги
ПВПнинг
элюция
холатини
характерлайди
.
Бу
фактни
8
б
-
расмда
келтирилган
универсал
калибрлаш
боғланиш
принципини
ўрнатилганлигидир
.
Силанизацияланган
МПШ
да
полистирол
(
ПС
)
ва
ПВП
лар
учун
аниқланган
универсал
калибрлашнинг
шарт
-
шароитлари
ПВПнинг
молекуляр
тавсифномаларини
таҳлили
учун
юқори
аниқликда
қўлланилади
.
Универсал
калибрлаш
боғланишини
қуришда
ДМФА
да
25
0
С
да
аниқланган
қуйидаги
Марк
-
Кун
-
Хаувинк
тенгламалари
ишлатилди
:
ПС
[
η
] = 3.32 10
-4
М
0,6
(
дл
/
г
);
ПВП
учун
[
η
] = 5,49 10
-4
М
0,55
(
дл
/
г
).
ВП
:
АК
сополимерларини
ММТ
ни
аниқлаш
учун
суюқлик
хроматографи
таркибида
2
та
:
спектрофотометрик
ва
рефрактометрик
детекторлар
ишлатилди
.
Булардан
биттаси
сополимернинг
битта
компонентини
танловчанлик
асосида
қайд
қилади
.
Шуни
таъкидлаш
лозимки
,
сополимер
учун
Марк
-
Кун
-
Хаувинк
тенгламаси
маълум
бўлса
у
24
холда
универсал
калибрлаш
услуби
ёрдамида
сополимернинг
ММТ
ни
аниқлаш
имконияти
мавжуд
бўлади
.
ПС
ва
ВП
:
АК
сополимерларини
ММТ
ни
аниқлашда
ДМФА
да
қуйидаги
тенгламалар
ишлатилди
:
ПС
учун
[
η
] =
3,32 10
-4
M
0,6
,
дл
/
г
;
ВП
:
АК
/1:1,1
учун
[
η
] = 3,16 10
-4
М
0,6
,
дл
/
г
;
ВП
:
АК
/
1:1,7
учун
[
η
] =6,3 10
-4
М
0,55
,
дл
/
г
.
Диссертациянинг
«
Сувда
эрувчан
табиий
полимерларнинг
молеку
-
ляр
массавий
параметрларини
тадқиқ
қилиш
ва
аниқлаш
»
номли
4-
бобида
сувда
эрувчан
целлюлоза
ҳосилалари
,
шу
жумладан
натрий
тузли
карбоксиметилцеллюлоза
,
сульфат
целлюлоза
ҳамда
галактозали
гетерополисахаридларни
ЭСХ
усули
ёрдамида
тадқиқ
қилиш
натижалари
муҳокама
қилинади
.
Целлюлоза
полиэфирларини
ЭСХ
-
таҳлилида
кўп
бурчакли
лазер
нури
тарқалишига
(
КБЛН
)
асосланган
детектор
ва
рефрактометр
(
РД
)
ишлатилди
.
ЭСХда
ушбу
детекторларни
биргаликда
ишлатилиши
макромолекулаларнинг
ўртача
ММ
ларининг
абсолют
қийматлари
(M
w
, M
n
, M
z
,)
ва
инерция
радиуслари
(R
g
)
ҳамда
агрегация
ва
ассоциация
ходисаларини
аниқлаш
мумкин
.
Вискозиметриядан
маълумки
,
сувда
эрувчан
целлюлоза
полиэфирлари
,
шу
жумладан
Na-
тузли
карбоксиметилцеллюлоза
ва
сульфат
целлюлоза
сувли
эритмаларда
полиэлектролит
хоссаларини
намоён
қилади
.
ЭСХда
полиэлектролит
эффект
-
лар
ушланиб
қолиш
хажмини
(V
R
)
концентрацияга
боғлиқлиги
,
хроматограм
-
маларнинг
асиммметрияси
,
яъни
хроматографик
чўққи
формасини
Гаусс
тақ
-
симланишидан
четлашиши
кузатилади
.
9-
расмда
ММ
M
w
= 2,7·10
4
га
тенг
бўлган
Na-
КМЦ
киритилаётган
намунасининг
0,2; 0,8; 2; 4
мг
/
мл
бўлган
концентрацияларида
олинган
устма
-
уст
туширилган
гель
-
хроматограммалари
келтирилган
.
Расмдан
гель
-
хроматограм
маларни
мультимодал
тақсимланиши
ва
асимметрик
формага
эга
эканлигини
кўришимиз
мумкин
.
9-
расм
.
ММ
M
w
= 2,7·10
4
га
тенг
бўлган
Na-
КМЦ
нинг
устма
-
уст
туширилган
гель
-
хроматограммалари
.
Эгри
чизиқлардаги
намуна
концентрациялари
,
мг
/
мл
: 1- 0,2 ; 2- 0,8 ; 3- 2; 4- 4.
Элюент
:
сув
.
Колонка
: 2
та
PL Aquagel-OH
Mixed.
детектор
сигнали
25
Хроматограммалардан
намунанинг
концентрацияси
камайганда
концентрацияси
камайганда
биринчи
чўққининг
ушланиб
қолиш
ҳажми
V
R
нинг
камайганлиги
кузатилди
ва
бу
хроматографик
тизимда
полиэлектролит
бўкиш
эффекти
содир
бўлганлиги
аниқланди
.
СЦ
ва
Na-
КМЦ
ларнинг
элюция
хусусиятларига
эритувчининг
табиатини
таъсирини
ўрганиш
мақсадида
концентрациялари
0,1
моль
/
л
га
тенг
ва
таркибида
NaN
3
,
NaCl , NaNO
3
уч
хил
тузлар
бўлган
сувли
эритмаларда
тадқиқотлар
ўтказилди
.
Металлполимерли
нанобиокомпозитлар
(
МН
) –
энг
янги
технологияларда
,
шу
жумладан
биомедицина
мақсадларида
истиқболли
ишлатиш
учун
кенг
ўрганилаётган
моддаларнинг
янги
синфидир
.
Кўп
полисахаридлар
,
шу
жумладан
галактозали
арабиногалактан
(
АГ
),
галактоманнан
(
ГМ
)
ва
каррагинан
(
КГ
)
стабилизацияловчи
матрицалар
ва
қайта
тикловчи
агентлар
сифатида
ишлатилмоқда
.
АГ
,
ГМ
ва
КГ
полисахарид
матрицаларида
нодир
металлар
нанозаррачаларини
жойлаштириш
таркибида
биомослашувчан
металл
сақловчи
нанобиоком
-
позитларни
олишнинг
самарали
усулларидан
ҳисобланади
.
10-
расм
.
Галактоманнан
ва
унинг
асосидаги
олтин
ва
кумуш
тутган
наноком
-
позитлар
гель
-
хроматограммалари
.
а
-
Г
M,
б
- Ag-
Г
M,
в
- Au-
Г
M.
Детекторлар
: 1-
рефрактометр
; 2-
ёруғлик
сочилишига
асосланган
детектор
; 3-
спектрофотометр
26
Галактозали
табиий
полисахаридлар
асосидаги
металли
нанобиоком
-
позитларни
молекуляр
-
массавий
тавсифномаларини
ўрганишни
комплексли
уч
детекторли
ЭСХ
усули
билан
бажарилди
.
Ушбу
полисахаридлар
оксид
-
ланиш
ўзгаришларига
эга
бўлган
холда
металлар
прекурсорлари
учун
қайта
тикловчи
агентлар
сифатида
иш
бажарадилар
.
Редокс
-
ўзгаришлар
юқори
хароратда
рН
нинг
ишқорий
соҳасида
содир
бўлганлиги
сабабли
макромолекулалар
тузилишига
полисахаридларнинг
деполимерланиш
жараёни
хам
таъсир
кўрсатади
.
Бир
пайтда
ҳосил
бўладиган
учта
ўтадиган
жараёнлар
полисахаридларни
молекуляр
-
массавий
тавсифномаларини
ўзгаришига
олиб
келади
.10
а
расмда
келтирилган
галактоманнан
М
р
=120.5
кДа
га
,
ушланиб
қолиш
вақти
31,6
минутга
,
ўртача
массали
M
w
= 234.4
кДа
,
ўртача
сонли
M
n
=128.8
кДа
га
эга
бўлиб
,
унинг
полидисперслиги
АГникидан
жуда
катта
ва
1.82
га
тенг
.
Галактоманнан
макромолекулалари
асосан
агрегацияланган
холатда
бўлиб
,
ёруғлик
тарқалишига
асосланган
детектор
(26.2
ва
29.6
мин
)
қайд
қилган
чўққиларнинг
ушланиб
қолиш
вақти
рефрактометр
(31.6
мин
)
қайд
қилган
чўққиларга
нисбатан
кичик
қийматга
эга
бўлиши
аниқланди
.
ГМ
ҳосил
қилган
агрегатлар
радиусининг
хисобланган
қиймати
27
нм
га
тенг
.
Колонкадан
чиқаётган
полимер
фракцияларидаги
полисахарид
концентрациясини
қайд
қилувчи
рефрактометрни
пуллулан
стандартлари
ёрдамида
универсал
калибрлаш
билан
ишлатилиши
нанокомпозитларни
ўртача
массавий
M
w
ва
ўртача
сонли
M
n
ММларини
ўзгаришини
баҳолаш
имконини
берди
.
Кўп
бурчакли
сочилишга
асосланган
детектор
эса
ўртача
массали
M
w
ни
абсолют
қийматини
,
айланиш
ўртача
радиусини
ҳамда
полисахарид
фракцияларидаги
макромолекулалар
агрегатларини
мавжудлигини
баҳолаш
имкониятини
берди
.
Олиб
борилган
тадқиқотлардан
нодир
металлар
прекурсорлари
билан
редокс
-
айланишлар
ва
ишқорий
деструкция
ҳисобига
нанокомпозитлар
синтези
жараёнида
ММ
ни
камайиши
ва
полидисперсликни
ўзгариши
аниқланди
.
Нодир
металлар
нанозаррачалари
полисахаридларни
стабиллаштирувчи
матрицалари
билан
таъсирлашувлари
кайд
қилинди
.
Наокомпозитларни
ҳосил
бўлиш
жараёнида
тикланаётган
нодир
металл
концентрациясини
молекуляр
-
массавий
параметрларининг
камайишига
маълум
даражада
таъсири
аниқланди
.
Нанозаррачаларни
нанокомпозитдаги
миқдорий
ортиши
агрегацияланган
полимер
макромолекулалари
ортишига
олиб
келди
.
Нанокомпозитларни
ҳосил
бўлишида
деструктив
жараёнларни
таъсири
асосан
кичик
тармоқланган
полисахаридлардан
галактоманнан
ва
каррагинаннинг
ММ
камайишида
намоён
бўлди
.
27
ХУЛОСАЛАР
«
Сувда
эрувчан
полимерлар
эксклюзив
суюқлик
хроматографияси
»
докторлик
диссертацияси
мавзуси
бўйича
бажарилган
илмий
тадқиқотлар
натижалари
қуйидагилардан
иборат
:
1.
Поливинилпирролидон
ва
унинг
сополимерларини
органик
эритувчиларда
модификацияланган
кремнийли
сорбентларни
ишлатиб
эксклюзив
хроматография
усули
ишлаб
чиқилди
.
Сорбент
сиртида
содир
бўладиган
молекуляр
адсорбция
ходисаси
бартараф
этилди
.
2.
Сувли
эритмаларда
эритувчининг
рН
ва
ион
кучига
,
сорбентнинг
ғоваклари
ўлчамига
боғлиқ
равишда
полиэлектролит
эффектлар
ўрганилди
.
Модификацияланмаган
кремнийли
сорбентларда
полиакрил
кислотасининг
эксклюзив
хроматографиясини
ўрнатиш
учун
бу
эффектлар
бартараф
этилди
.
Ион
эксклюзия
,
гидрофил
ва
гидрофоб
адсорбция
ходисаларини
содир
бўлиши
эксклюзив
хроматографиянинг
кремнийли
ва
полимер
сорбент
-
ларида
исботланди
.
3.
Бенуанинг
универсал
калибрлаш
боғланиши
ўрнатилди
ва
уни
полиакрил
кислотанинг
метанолда
,
полистиролнинг
толуолда
ва
поливинилпирролидоннинг
диметилформамидда
молекуляр
-
массавий
катталикларини
аниқлаш
ва
таҳлил
қилиш
учун
ишлатилди
.
4.
Анион
полиэлектролитлар
учун
макропорали
шиша
ғовакларидаги
Дебайнинг
экранлаштириш
радиуси
аниқланди
.
Унинг
қиймати
эритувчининг
ион
кучи
1
х
10
-3
дан
5
х
10
-2
моль
/
л
гача
ўзгарганда
30 Å
дан
200 Å
гача
ўзгаради
.
5.
Полиакрил
кислотаси
ва
макропорали
шишанинг
потенциометрик
титрлашдан
олинган
полиэлектролит
хоссаларини
ўрганиш
натижасида
ион
эксклюзия
ва
полиэлектролит
бўртиш
эффектларини
эритувчининг
рН
4
дан
юқори
бўлган
қийматларида
содир
бўлиши
аниқланди
.
6.
Лазер
нурининг
кўп
бурчакли
тарқалишига
асосланган
детектор
ёрдамида
сувнинг
тузли
эритмаларида
молекуляр
агрегатлар
миқдори
аниқланди
ва
целлюлозанинг
сувда
эрувчан
ҳосилаларини
молекуляр
-
массавий
параметрларини
аниқлашнинг
икки
детекторли
эксклюзив
хроматографияси
усули
ишлатилди
.
7.
Гетерополисахаридлар
асосида
олинган
полимер
-
металл
нанобиоком
-
позитларни
структуравий
ва
молекуляр
-
массавий
параметрлари
уч
детекторли
эксклюзив
хроматография
усули
билан
аниқланди
.
Ушбу
усулни
полиса
-
харидларнинг
сувли
эритмаларида
ҳосил
бўладиган
макромолекула
-
лар
агрегатларини
аниқлаш
учун
тавсия
этилди
.
8.
Арабиногалактан
,
ксилан
ва
галактоглюкоманнаннинг
зарядланган
ва
нейтрал
фракциялари
сувли
эритмаларда
эксклюзив
хроматография
жара
-
ёнида
бир
-
биридан
ажратилди
.
Бу
полисахаридлар
хроматограммаларини
28
асимметрик
кўринишга
эгалиги
ва
полимерни
колонкадан
чиқиш
вақти
унинг
концентрацияси
ўзгаришига
мутаносиблигидан
зарядланган
фракциялари
-
нинг
полиэлектролит
табиатга
эга
эканлиги
исботланди
.
29
НАУЧНЫЙ
СОВЕТ
DSc.27.06.2017.FM/K/T/36.01
ПО
ПРИСУЖДЕНИЮ
УЧЁНЫХ
СТЕПЕНЕЙ
ПРИ
ИНСТИТУТЕ
ХИМИИ
И
ФИЗИКИ
ПОЛИМЕРОВ
АКАДЕМИИ
НАУК
УЗБЕКИСТАНА
НАМАНГАНСКИЙ
ИНЖЕНЕРНО
-
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ
ИНСТИТУТ
БОЙМИРЗАЕВ
АЗАМАТ
СОЛИЕВИЧ
ЭКСКЛЮЗИОННАЯ
ЖИДКОСТНАЯ
ХРОМАТОГРАФИЯ
ВОДОРАСТВОРИМЫХ
ПОЛИМЕРОВ
02.00.06 –
Высокомолекулярные
соединения
АВТОРЕФЕРАТ
ДИССЕРТАЦИИ
ДОКТОРА
(DSc)
ПО
ХИМИЧЕСКИМ
НАУКАМ
Ташкент
– 2017
30
Тема
диссертации
доктора
наук
(DSc)
зарегистрирована
в
Высшей
аттестационной
комиссии
при
Кабинете
Министров
Республики
Узбекистан
за
номером
B2017.1.DSc/K10
Диссертация
выполнена
в
Наманганском
инженерно
-
технологическом
институте
Автореферат
диссертации
на
трёх
языках
(
узбекский
,
русский
,
английский
(
резюме
))
размещен
на
веб
-
странице
Научного
совета
(www.polychemphys.uz)
и
Информационно
-
образовательном
портале
«Ziyonet» (www.ziyonet.uz).
Официальные
оппоненты
:
Рузимурадов
Олим
Нарбекович
доктор
химических
наук
Красиков
Валерий
Дмитриевич
доктор
химических
наук
Каримов
Аминжон
Каримович
доктор
химических
наук
,
профессор
Ведущая
организация
:
Национальный
университет
Узбекистана
Защита
диссертации
состоится
« ___ »
декабря
2017
года
в
____
часов
на
заседании
Научного
совета
DSc.27.06.2017.FM/K/T/36.01
при
Институте
химии
и
физики
полимеров
(
Адрес
:
100128,
г
.
Ташкент
,
ул
.
А
.
Кадыри
,7
б
.
Тел
. (+99871) 241- 85- 94,
Факс
: (+99871) 241-26-61 e-mail:
polymer@academy.uz
C
диссертацией
можно
ознакомиться
в
информационно
-
ресурсном
центре
Институте
химии
и
физики
полимеров
за
№
_____. (
Адрес
: 100128,
г
.
Ташкент
,
ул
.
А
.
Кадыри
,7
б
,
тел
. (+99871) 241 85
94.
Автореферат
диссертации
разослан
«______ »______________ 2017
года
.
(
протокола
рассылки
_________
от
«_____» ____________2017
года
).
С
.
Ш
.
Рашидова
Председатель
научного
совета
по
присуждению
ученых
степеней
,
д
.
х
.
н
.,
профессор
,
академик
Н
.
Р
.
Вохидова
Учений
секретарь
научного
совета
по
присуждению
ученых
степеней
,
д
.
х
.
н
.,
с
.
н
.
с
.
В
.
О
.
Кудышкин
Председатель
научного
семинара
при
Научном
совете
по
присуждению
ученых
степеней
,
д
.
х
.
н
.,
профессор
31
ВВЕДЕНИЕ
(
аннотация
диссертации
доктора
наук
(DSc))
Актуальность
и
востребованность
темы
диссертации
.
Одним
из
важных
проблем
в
мире
является
использование
высокоэффективного
метода
анализа
эксклюзионной
жидкостной
хромтографии
(
ЭЖХ
)
для
определения
моле
-
кулярно
-
массового
распределения
синтетических
и
природных
водорас
-
творимых
полимеров
.
В
настоящее
время
в
мировых
научных
исследованиях
и
промышленности
метод
ЭЖХ
применяется
в
исследованиях
физико
-
химических
свойств
большинства
полимеров
и
создаются
возмож
-
ности
применения
данного
метода
к
исследованию
водорастворимых
полиэлектролитов
и
полисахаридов
.
В
мире
молекулярно
-
массовые
характеристики
большинства
полимеров
в
органических
растворителях
методом
ЭЖХ
достаточно
широко
изучены
и
вместе
с
этим
повышается
потребность
исследования
влияния
процессов
кинетики
синтеза
и
модификации
водорастворимых
полимеров
на
молекулярные
параметры
,
процессов
образования
ассоциатов
и
агрегатов
в
растворах
.
В
связи
с
этим
уделение
особого
внимания
подбору
детекторов
и
растворителей
,
недорогих
и
конкурентоспособных
сорбентов
,
обеспечи
-
вающих
высокоэффективный
метод
анализа
ЭЖХ
гидрофильных
синтетичес
-
ких
и
природных
полимеров
,
является
важным
.
После
достижения
независимости
Республики
Узбекистан
в
республике
особое
внимание
уделяется
к
использованию
водорастворимых
полимеров
в
нефтегазовой
промышленности
,
сельском
хозяестве
,
медицине
и
фармацев
-
тике
.
В
данном
направлении
определенные
успехи
достигнуты
в
определении
молекулярно
-
массовых
параметров
,
состава
и
физико
-
химических
свойств
гидрофильных
полимеров
с
помощью
метода
высокоэффективной
эксклю
-
зионной
хроматографии
.
Следует
отметить
,
что
в
нашей
республике
деталь
-
ное
исследование
полиэлектролитных
и
адсорбционных
эффектов
происходящие
в
процессе
эксклюзионной
хроматографии
в
зависмости
от
геометрических
размеров
сорбента
,
рН
и
ионной
силы
растворителя
не
проводилось
.
В
стратегиях
действий
по
дальнейшему
развитию
Республики
Узбекистан
отмечены
задачи
«
поощрение
научно
-
исследовательских
и
инновационных
деятельностей
,
создание
эффективных
механизмов
приме
-
нения
научных
и
инновационных
достижений
в
практике
».
В
этом
направлении
обеспечение
оптимальных
условий
проведения
хромато
-
графического
анализа
(
состав
растворителя
и
сорбента
,
температура
),
а
также
применение
метода
ЭЖХ
к
водорастворимым
полимерам
,
сополимерам
и
полисахаридам
и
его
дальнейшее
усовершенствование
разработка
новых
технологий
по
изучению
молекулярных
и
физико
-
химических
свойств
водорастворимых
полимеров
имеет
особое
значение
.
Данное
диссертационное
исследование
в
определенной
степени
служит
в
выполнении
отмеченных
задач
в
постановлениях
Президента
Республики
Узбекистан
от
28
сентября
2016
года
ПП
-2614 «
о
мерах
увеличения
производства
готовой
продукции
на
основе
углубленной
переработки
углеводородного
сырья
в
2016-2020
годах
»
и
от
15
июня
2008
года
ПП
-916 «
32
о
дополнительных
мерах
поощрения
применения
инновационных
проектов
и
технологий
в
промышленности
»,
а
также
в
других
нормативно
-
правовых
документациях
,
принятых
в
данной
сфере
.
Соответствие
исследования
приоритетным
направлениям
развития
науки
и
технологий
в
республике
.
Данное
исследование
выполнено
в
соответствии
с
приоритетными
направлениями
науки
и
технологий
Республики
Узбекистан
в
рамках
программы
VII. «
Химические
технологии
и
нанотехнологии
».
Обзор
иностранных
научных
исследований
по
теме
диссертации
2
.
В
настоящее
время
за
рубежом
в
ведущих
научных
центрах
и
высших
учебных
заведениях
,
такие
как
Технологический
институт
Цюриха
(
Швейца
-
рия
),
университет
Вены
,
университет
Грац
(
Австрия
),
университет
Або
Академии
(
г
.
Турку
,
Финляндия
),
Технологический
университет
Брауншвай
-
га
,
университет
Зиген
,
университет
Гамбурга
(
Германия
),
Вильнюсский
университет
(
Литва
),
университет
Лунд
(
Швеция
),
Политехнический
универ
-
ситет
Бруклина
(
США
),
университет
им
.
Пьер
и
Мария
Кюри
(
Франция
),
Институт
химии
АН
Республики
Таджикистан
ведутся
научные
исследова
-
ния
,
направленные
на
изучения
методом
ЭЖХ
водорастворимых
синтетичес
-
ких
и
природных
полимеров
с
использованием
современных
мультидетек
-
торных
жидкостных
хроматографов
.
В
результате
проведенных
в
мире
исследований
по
определению
моле
-
кулярно
-
массовых
,
гидродинамических
и
физико
-
химических
свойств
синте
-
тических
и
природных
водорастворимых
полимеров
методом
эксклюзионной
хроматографии
получены
серии
результатов
,
а
именно
:
определена
молеку
-
лярная
масса
альгината
натрия
с
помощью
двухдетекторной
эксклюзионной
хроматографиии
и
выявлены
условия
проявления
электростатических
эффектов
(Universtityof Natural Recourses and Life Sciences,Tulln, Austria);
определена
образования
агрегатов
в
водных
растворах
галактозосодержащих
полисахаридов
арабиногалактана
,
галактоглюкоманнана
,
пектина
(Abo
Akademi University, Turku, Finland);
разработаны
методики
определения
молекулярной
массы
и
подавления
электростатических
эффектов
при
анализе
инулина
с
использованием
сорбента
Сефадекс
50 (
Воронежский
государственный
архитектурно
-
строительный
университет
,
Россия
);
разработаны
методики
определения
молекулярно
-
массовых
параметров
пектина
с
использованием
сорбента
PL Aquagel OH 60
и
40
в
водном
0,1
М
растворе
NaNO
3
(
Институт
химии
АН
Республики
Таджикистан
).
В
мире
по
определению
молекулярно
-
массовых
характеристик
гидрофильных
синтетических
полимеров
и
полисахаридов
ведутся
ряд
исследований
,
в
том
числе
в
следующих
приоритетных
направлениях
:
выявление
влияния
полиэлектролитных
и
адсорбционных
эффектов
на
механизм
разделения
метода
;
достижения
обеспечения
высокоэффективного
2
Научно
-
исследовательский
обзор
по
теме
диссертационной
работы
разработан
по
приведенным
данным
в
источниках
www.sciencedirect.com, www.researchgate.net, www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/ articles
и
на
основе
других
источников
33
оптимального
хроматографического
условия
разделения
по
гидродина
-
мическим
размерам
;
разработка
метода
ЭЖХ
анализа
новых
природных
полимеров
используемых
в
медицине
,
в
пищевой
и
других
промышленностей
;
разработка
скоростных
методов
определения
состава
и
молекулярно
-
массовых
параметров
гетеропо
-
лисахаридов
.
Степень
изученности
проблемы
.
Для
определения
физико
-
химических
,
гидродинамических
и
молекулярно
-
массовых
свойств
водорастворимых
полимеров
и
полисахаридов
аналитическими
методами
в
систематических
научных
исследованиях
большую
роль
сыграли
П
.
Л
.
Дубин
,
М
.
Ринаудо
,
Б
.
Кристенсен
и
Б
.
Сухов
.
Указанные
учёные
водорастворимые
полимеры
методом
ЭЖХ
в
органических
растворителях
используя
только
полимерные
сорбенты
и
не
были
учтены
энтальпийные
взаимодействия
между
полиме
-
ром
и
сорбентом
в
процессе
ЭЖХ
.
Следует
отметить
,
что
в
исследованиях
гидрофильных
полимеров
и
сополимеров
упомянутых
ученых
недостаточно
изучены
эффекты
нарушающие
механизм
разделения
ЭЖХ
по
гидродина
-
мическим
объемам
,
такие
как
полиэлектролитное
набухание
,
молекулярная
адсорбция
,
ионная
эксклюзия
,
ионная
инклюзия
в
зависимости
от
геометри
-
ческих
размеров
пор
сорбента
,
природы
гидрофобности
и
гидрофильности
поверхности
сорбента
и
термодинамических
параметров
элюента
.
В
Узбекистане
работы
по
исследованию
синтеза
,
структуры
,
состава
,
физико
-
химических
свойств
,
а
также
практическому
применению
гидрофильных
полимеров
и
полисахаридов
были
начаты
акад
.
Х
.
У
.
Усмановым
,
д
.
х
.
н
.,
проф
.,
акад
.
С
.
Ш
.
Рашидовой
,
продолжены
и
развиты
д
.
х
.
н
.,
проф
.
Р
.
С
.
Тиллаевым
,
д
.
х
.
н
.,
проф
.
С
.
А
.
Ташмухамедовым
,
д
.
х
.
н
.,
проф
.
У
.
Н
.
Мусаевым
,
д
.
х
.
н
.,
проф
.
Х
.
И
.
Акбаровым
,
д
.
т
.
н
.,
проф
.
А
.
А
.
Саримсаковым
,
д
.
т
.
н
.,
проф
.
Н
.
Р
.
Ашуровым
,
д
.
х
.
н
.,
проф
.
Б
.
Ж
.
Кабуловым
,
д
.
х
.
н
.,
проф
.
Г
.
Рахманбердиевым
,
д
.
х
.
н
.,
проф
.
Т
.
Бобоевым
,
д
.
х
.
н
.,
проф
.
М
.
Г
.
Мухамедиевым
,
д
.
х
.
н
.,
проф
.
А
.
С
.
Тураевым
д
.
ф
-
м
.
н
.,
проф
.
А
.
Холмуминовым
,
д
.
х
.
н
.,
проф
.
В
.
О
.
Кудышкиным
и
др
.
В
настоящее
время
исследования
по
выявлению
причин
проявления
полиэлектролитных
и
адсорбционных
эффектов
,
нарушаюших
механизм
разделения
ЭЖХ
,
нахождения
способов
их
подавления
,
реализация
эксклюзионного
механизма
разделения
метода
ЭЖХ
и
универсальной
калибровки
Бенуа
для
водорастворимых
полимеров
являются
актуальными
задачами
и
в
данной
диссертационной
работе
указанные
проблемы
впервые
детально
изучены
и
решены
.
Связь
темы
диссертации
с
научно
-
исследовательскими
работами
высшего
образовательного
учреждения
,
где
выполнена
диссертация
.
Диссертационное
исследование
выполнено
в
рамках
плана
научно
-
исследовательского
прикладного
проекта
ФА
-
Ф
7-
Т
090 ID:A7-AF-0-75151
Наманганского
инженерно
-
технологического
института
«
Исследование
физико
-
химических
и
молекулярно
-
массовых
параметров
методом
гель
-
хроматографии
» (2012-2014
гг
.),
международного
совместного
Узбекско
-
Американского
проекта
Фонда
гражданских
исследований
и
развития
UZC2-
34
2876-TA-07 (2007-2009
гг
.)
по
теме
: «
Молекулярно
-
массовое
распределение
и
структурные
параметры
водорастворимых
полимеров
и
их
производных
».
Целью
исследования
являются
установление
принципа
универсальной
калибровки
Бенуа
для
определения
молекулярно
-
массовых
параметров
водорастворимых
полимеров
,
определение
влияния
электростатических
и
полиэлектролитных
эффектов
на
параметры
хроматографической
системы
.
З
адачи
исследования
:
изучение
полиэлектролитных
свойств
макропористых
стекол
и
полиакриловых
кислот
,
следовательно
,
определение
области
проявления
эффектов
полиэлектролитного
набухания
и
ионной
эксклюзии
,
а
также
разработка
режимов
подавления
этих
эффектов
с
целью
реализации
эксклюзионного
механизма
разделения
макромолекул
;
проведение
модификации
макропористых
стекол
триметилхорсиланом
с
целью
получения
гидрофобной
поверхности
для
использования
в
ЭЖХ
в
органических
растворителях
;
исследование
нежелательных
полиэлектролитных
и
адсорбционных
эффектов
нарушающих
молекулярно
-
ситовой
механизм
разделения
ЭЖХ
в
зависимости
от
термодинамических
параметров
хроматографической
системы
;
изучение
степени
проявления
энтальпийных
межмолекулярных
взаимодействий
в
системе
полимер
-
растворитель
-
сорбент
,
а
также
эффектов
полиэлектролитного
набухания
,
ионной
эксклюзии
и
молекулярной
адсорбции
;
разработка
ЭЖХ
методики
определения
ММР
полиакриловой
кислоты
(
ПАК
)
и
поли
-N-
винилпирролидона
(
ПВП
)
на
модифицированных
кремнеземных
сорбентах
;
создание
методов
определения
молекулярно
-
массовых
параметров
синтетических
и
природных
полимеров
на
основе
единой
универсальной
калибровки
Бенуа
в
водных
и
органических
растворителях
;
установление
методики
ЭЖХ
-
анализа
производных
целлюлозы
,
в
том
числе
натриевой
соли
карбоксиметилцеллюлозы
на
высокоэффективных
полимерных
сорбентах
,
включая
нанобиокомпозитов
на
основе
арабино
-
галактана
и
галактоманнана
.
Объектами
исследования
являются
макропористые
стекла
,
силикагель
,
поли
-N-
винилпирролидон
и
его
сополимеры
,
полиакриловая
кислота
,
декс
-
тран
,
молекулярная
масса
,
двойной
электростатический
слой
Дебая
,
сульфат
целлюлозы
,
натрий
карбоксиметилцеллюлоза
,
полиэтиленоксид
,
поливинил
-
капролактам
,
арабиногалактан
,
галактоманнан
,
каррагинан
.
Предметом
исследования
является
исследования
молекулярно
-
массовых
параметров
синтетических
и
природных
полимеров
методом
ЭЖХ
,
гидродинамических
и
полиэлектролитных
свойств
полиэлектролитов
методами
квазиупругого
рассеяния
лазерного
света
,
вискозиметии
и
потенциометрического
титрования
,
установление
выполнимости
принципа
универсальной
калибровки
в
ЭЖХ
для
водорастворимых
полимеров
.
35
Методы
исследования
.
В
работе
использовали
для
изучения
физико
-
химических
,
гидродинамических
и
полиэлектролитных
свойств
синтети
-
ческих
и
природных
полимеров
,
а
также
кремнеземных
сорбентов
методы
двухдетекторной
ЭЖХ
,
вискозиметрии
,
потенциометрического
титрования
и
квазиупругого
рассеяния
лазерного
света
.
Научная
новизна
исследования
заключается
в
следующим
:
впервые
детально
определена
зависимость
эффектов
ионной
эксклюзии
и
полиэлектролитного
набухания
от
изменения
параметров
хромато
-
графической
системы
,
определен
радиус
Дебая
двойного
электрического
слоя
у
внутренней
поверхности
пор
макропористых
стекол
;
обоснован
принцип
выполнения
универсальной
калибровочной
зависи
-
мости
Бенуа
для
поливинилпирролидона
в
диметилформамиде
,
полистирола
в
толуоле
,
полиакриловых
кислот
в
метаноле
на
сорбентах
силанизи
-
рованных
макропористых
стекол
;
доказаны
условия
проведения
анализов
эксклюзионной
хроматографии
молекулярно
-
массовых
характеристик
полиакриловой
кислоты
как
в
водных
,
так
и
неводных
растворителях
на
модифицированных
и
немодифици
-
рованных
макропористых
стеклах
;
доказаны
условия
проведения
двух
и
трехдетекторной
эксклюзионной
хроматографии
для
определения
молекулярно
-
массового
распределения
простых
и
сложных
эфиров
целлюлозы
,
а
также
в
металлополимерных
нанобиокомпозитов
изготовленнные
на
основе
гетерополисахаридов
;
выявлены
условия
хроматографического
анализа
для
разделения
заря
-
женных
и
нейтральных
фракций
арабиногалактана
,
галактоглюкоманнана
и
ксилана
в
водном
растворителе
.
Практические
результаты
исследования
заключаются
в
следующем
:
выявлена
выполнимость
принципа
универсальной
калибровки
Бенуа
для
ПВП
и
ПАК
на
силанизированных
макропористых
стеклах
;
обоснованы
условия
подавления
полиэлектролитного
набухания
,
ионной
эксклюзии
и
молекулярной
адсорбции
в
результате
изучения
их
зависимости
параметров
хроматографической
системы
;
в
результате
исследования
полиэлектролитных
свойств
МПС
и
ПАК
в
воде
определен
диапазон
рН
при
котором
проявляются
электростатические
эффекты
в
воде
;
обоснована
методика
определения
ММР
,
агрегации
и
ассоциации
макромолекул
полисахаридов
с
использованием
высокоэффективных
полимерных
сорбентов
методом
двухдетекторной
ЭЖХ
.
Достоверность
полученных
результатов
обоснована
соответствием
теоретических
и
экспериментальных
результатов
исследований
и
сравнением
параметров
разработанных
методик
ЭЖХ
анализа
с
результатами
других
физико
-
химических
методов
анализа
.
Подтверждением
полученных
результатов
служат
экспертные
оценки
наших
и
зарубежных
специалистов
,
практическая
реализация
результатов
исследований
,
обсуждение
результатов
исследований
на
республиканских
и
международных
научных
конференциях
,
36
публикация
результатов
исследований
в
рецензируемых
научных
изданиях
с
высоким
импакт
-
фактором
Научная
и
практическая
значимость
результатов
исследований
.
Научная
значимость
исследований
заключается
в
выявлениях
электростатических
эффектов
в
зависимости
от
ионной
силы
и
рН
растворителя
,
размеров
пор
сорбента
,
впервые
найденных
значениях
длины
экранирования
Дебая
в
поровом
пространстве
сорбента
,
а
также
в
установлении
единой
универсальной
калибровки
Бенуа
для
ПВП
,
полистиролов
и
ПАК
,
подтвержденные
корреляционной
спектроскопией
.
Практической
ценностью
проведенных
исследований
является
внедрение
разработанных
методик
ЭЖХ
для
определения
ММР
синтетических
и
природных
полимеров
в
научные
исследования
по
синтезу
и
модификации
полимеров
,
а
также
промышленность
с
целью
контроля
молекулярных
масс
и
полидисперсности
выпускаемых
полимеров
с
минимальными
энергети
-
ческими
затратами
.
Внедрение
результатов
исследования
.
На
основе
изучения
области
применения
эксклюзионной
хроматографии
к
водорастворимым
полимерам
:
эксклюзионная
хроматография
применена
для
анализа
и
определения
степени
полимеризации
образцов
натриевой
соли
карбоксиметилцеллюлозы
в
практике
МЧЖ
“
Карбонам
” (
справка
от
АО
“
Узбектефтегаз
” 12-2-152
от
17
октября
2017
года
).
В
результате
найдена
возможность
применения
скорост
-
ного
определения
средних
молекулярных
масс
и
полидисперсности
натрий
карбоксиметилцеллюлозы
в
промышленности
;
для
процессов
модификации
полиэлектролитов
эксклюзионная
хрома
-
тография
применена
к
контролю
синтеза
и
модификации
синтетических
и
природных
водорастворимых
полимеров
в
Институте
Макромолекулярной
химии
Техническом
университете
Брауншвайга
Германии
(
справка
от
Технического
университета
Брауншвайг
от
11
сентября
2017
года
).
Результаты
позволили
выявить
возможности
определения
молекулярно
-
массовых
параметров
полиэлектролитов
,
сульфатов
целлюлозы
и
пектина
;
для
процессов
модификации
эксклюзионная
хроматография
применена
к
определению
молекулярно
-
массовых
характеристик
производных
целлюлозы
,
пектинов
и
гуар
в
проекте
ФА
-
Ф
6-
Т
097 «
Синтез
модифицированных
полисахаридов
с
целью
получения
новых
лекарственных
средств
для
мишенных
органов
и
их
биологические
функции
» (
справка
от
Агентства
по
науке
и
технологий
при
Кабинете
Министерства
Республики
Узбекистан
ФТА
-02-11/661
от
15
сентября
2017
года
).
Результаты
позволили
выявить
возможности
применения
скоростного
и
эффективного
метода
к
определению
молекулярно
-
массового
распределения
производных
целлюлозы
,
пектина
и
гуар
.
Апробация
результатов
исследований
.
Результаты
исследований
диссертационной
работы
прошли
апробацию
на
16
международных
и
9
республиканских
научно
-
практических
конференциях
.
Опубликованность
результатов
исследования
.
По
теме
диссертации
опубликовано
всего
40
научных
работ
,
из
них
15
научных
статей
,
в
том
числе
37
6
в
зарубежных
и
9
в
республиканских
научных
журналах
,
рекомендованных
Высшей
аттестационной
комиссией
Республики
Узбекистан
для
публикации
основных
научных
результатов
докторских
диссертаций
.
Структура
и
объем
диссертации
.
Структура
диссертации
состоит
из
введения
, 4
глав
,
заключения
,
списка
использованной
литературы
и
приложений
.
Объем
диссертации
составляет
из
198
страниц
.
ОСНОВНОЕ
СОДЕРЖАНИЕ
ДИССЕРТАЦИИ
Во
введении
обоснована
актуальность
и
востребованность
темы
диссер
-
тации
,
сформулированы
цель
и
задачи
,
выявлены
объекты
и
предметы
исследования
,
определено
соответствие
исследований
приоритетным
направ
-
лениям
развития
науки
и
технологий
Республики
Узбекистан
,
изложена
научная
новизна
и
практические
результаты
исследования
,
обоснована
их
достоверность
,
раскрыты
научная
и
практическая
ценность
полученных
результатов
,
представлены
сведения
о
внедрении
результатов
исследований
,
результаты
апробации
работ
,
сведения
по
опубликованным
работам
и
структуре
диссертации
.
В
первой
главе
диссертации
под
названием
«
Особенности
эксклюзионной
жидкостной
хроматографии
водорастворимых
полимеров
»
обсуждается
обзор
научных
исследований
по
анализу
физико
-
химических
,
конформационных
,
гидродинамических
свойств
полиэлектро
-
литов
,
а
также
неэксклюзионные
взаимодействия
в
процессе
хромато
-
графирования
синтетических
полимеров
и
полисахаридов
в
эксклюзионной
хроматографии
.
На
основе
разделения
метода
ЭЖХ
лежит
молекулярно
-
ситовый
механизм
,
согласно
которому
макромолекулы
продвигаясь
вдоль
хроматографической
колонки
разделяются
в
соответствии
с
их
гидроди
-
намическими
размерами
.
Это
условие
строго
соблюдается
,
когда
полностью
отсутствуют
энтальпийные
(
неэксклюзионные
)
взаимодействия
между
ионогенными
группами
полимера
и
поверхностью
сорбента
.
ЭЖХ
гидрофильных
полимеров
имеет
свои
особенности
.
Это
связано
с
тем
,
что
многие
гидрофильные
полимеры
являются
полиэлектролитами
и
при
их
хроматографировании
наблюдаются
побочные
эффекты
,
нарушающие
механизм
разделения
ЭЖХ
.
К
ним
относятся
эффекты
ионной
эксклюзии
,
полиэлектролитного
набухания
,
молекулярной
адсорбции
и
ионного
обмена
.
Более
детальное
исследование
полиэлектролитных
эффектов
в
зависимости
от
параметров
хроматографической
системы
позволяет
находить
оптимальные
условия
для
реализации
молекулярно
-
ситового
разделения
с
точки
зрения
получения
воспроизводимых
результатов
из
данных
ЭЖХ
.
Ионная
эксклюзия
связана
с
электростатическим
отталкиванием
полимера
от
поверхности
сорбента
,
когда
они
заряжены
одноименно
.
При
наличии
ионной
эксклюзии
макромолекулы
независимо
от
их
молекулярных
масс
выходят
из
колонки
со
свободным
объемом
V
0
.
Ионная
эксклюзия
является
наиболее
распространенным
из
полиэлектролитных
эффектов
,
наблюдаемых
в
водной
ЭЖХ
полиэлектролитов
.
Добавление
в
элюент
0,1
38
М
NaCl
или
NaNO
3
подавляет
ионную
эксклюзию
и
реализуется
молекулярно
-
ситовой
механизм
разделения
ЭЖХ
.
Полиэлектролитное
набухание
в
ЭЖХ
проявляется
в
уменьшении
удерживаемых
объемов
при
снижении
концентрации
полимера
в
пробе
.
Такое
аномальное
поведение
полиэлектролитов
объясняется
тем
,
что
разбавление
их
растворов
приводит
к
уменьшению
экранировки
электрических
зарядов
в
цепи
.
При
этом
повышаются
кулоновские
силы
электростатического
отталкивания
внутри
макромолекулы
и
полимерная
цепь
набухает
,
размер
макромолекулы
увеличивается
.
Молекулы
сильно
заряженных
полимеров
например
, Na-
соли
полистиролсульфокислоты
и
Na-
КМЦ
,
сульфатов
целлюлозыв
воде
принимают
конформацию
вытянутой
палочки
,
а
в
случае
же
слабых
анионных
полиэлектролитов
(
полиакриловые
и
полиметакриловые
кислоты
)
набухшие
статические
клубки
.
Гидрофильная
адсорбция
связана
с
возможностью
образования
водородной
связи
между
полимером
и
полярным
сорбентом
.
Эффект
гидрофильной
адсорбции
может
проявляться
при
ЭЖХ
белков
,
однако
это
зависит
от
рН
раствора
,
поскольку
многие
белки
являются
полиамфолитами
.
Было
установлено
,
что
в
кислой
среде
для
белков
с
изоэлектрической
точкой
<7
может
проявляться
ионная
эксклюзия
,
и
в
щелочной
среде
с
изоэлектрической
точкой
>7
может
образоваться
электровалентная
связь
между
его
аминогруппами
и
силанольными
группами
кремнеземных
сорбентов
или
анионными
группами
органических
гелей
.
Известно
,
что
макромолекулы
за
счет
тепловых
движений
могут
иметь
разнообразных
конформаций
и
поэтому
описание
состояния
макромолекулы
в
растворе
имеет
статистический
характер
.
Тепловое
движение
в
растворе
часто
способствует
создания
клубкообразной
структуры
(
гауссовые
клубки
)
гибкоцепной
макромолекулы
,
определяемой
взаимодействиями
ближнего
и
дальнего
порядка
.
В
определенных
условиях
силы
,
действующие
между
звеньями
и
сегментами
макромолекулярной
цепи
столь
велики
,
что
тепловое
движение
не
может
привести
к
скручиванию
цепи
.
Поэтому
макромолекула
может
принимать
«
палочкообразную
»
конформацию
,
весьма
характерную
для
ряда
полипептидов
.
Отметим
,
что
для
макромолекул
большинства
полиэлектролитов
характерно
электростатическое
взаимодействие
между
звеньями
цепи
,
приводящее
к
отклонению
от
формы
гауссового
клубка
.
Теории
,
описывающие
разворачивание
полиионов
в
растворах
,
сопостав
-
ляют
с
экспериментальными
данными
путем
измерения
[
η
],
которая
связана
со
средним
размерами
макромолекул
уравнением
Флори
–
Фокса
:
[ ] = Ф( )(ℎ )
/
/
(1)
где
Ф
(
ε
) =
Ф
(o) (1 – 2,63
ε
+ 2,63
ε
2
),
Ф
(o) = 2,84
·
10
23
моль
-1
.
Характеристическая
вязкость
заряженных
и
незаряженных
полимеров
связана
с
молекулярной
массой
уравнением
Марка
–
Куна
–
Хаувинка
[ ] =
(2)
где
K
η
и
a
–
константы
для
данной
системы
полимер
–
растворитель
.
39
В
таблице
1
приведены
данные
по
влиянию
ионной
силы
раствора
поли
-
акрилата
натрия
на
параметры
К
η
и
а
уравнении
Марка
-
Куна
-
Хаувинка
при
15
0
С
.
Изменение
ионной
силы
элюента
от
1,5
моль
/
л
до
2,5 10
-3
моль
/
л
приводит
к
увеличению
константы
а
от
0,5
до
0,89,
что
указывает
на
увели
-
чение
размеров
цепи
полиионов
при
разворачивании
клубков
ПАК
.
В
таблице
также
приведены
значения
экспериментальных
персистентных
длин
,
определенные
по
значениям
[
η
]
с
помощью
формулы
Ямакавы
и
Фуджи
.
Легко
заметить
,
что
увеличение
ионной
силы
раствора
приводит
к
увеличению
персистентной
длины
макроионов
от
1,2
до
18,2
нм
,
что
указывают
на
повышение
жесткости
цепей
полиакрилата
натрия
с
уменьшением
ионной
силы
раствора
.
Изменение
конформации
полиионов
происходит
также
при
изменении
степени
ионизации
ПАК
,
полученные
при
разных
ионных
силах
раствора
.
Таблица
1
Зависимость
персистентной
длины
l
макроионов
и
констант
в
уравнении
Марка
-
Куна
-
Хаувинка
от
ионной
силы
I 10
3
,
моль
/
л
К
η
10
4
,
дл
/
г
а
l
p,
нм
2,5 2,49 0,89 182
5 4,42
0,83
158
10 1,36
0,89 115
25 1,63
0,84 100
50 2,81
0,77 65
100 2,54 0,755 44
500 5,27 0,628 21
1500 12,4 0,5
12
Вторая
глава
«
Исследование
электрохимичских
,
хроматографи
-
ческих
свойств
полиэлектролитов
и
сорбентов
»
посвящена
описанию
методики
проведения
ЭЖХ
-
анализов
,
в
том
числе
подготовка
проб
,
упаковка
и
калибровка
колонок
,
а
также
исследованию
электрохимических
свойств
полиэлектролитов
и
сорбентов
методом
потенциометрического
титрования
,
а
также
хроматографических
свойств
полиэлектролитов
.
ЭЖХ
полимеров
нами
была
проведена
в
жидкостных
хроматографах
ХЖ
-1304
с
градиентном
устройством
и
ХЖ
-1307,
разработанных
в
Специальном
Конструкторском
Бюро
аналитического
приборостроения
Российской
Академии
Наук
(
г
.
Санкт
-
Петербург
).
Хроматорафы
ХЖ
-1304
и
ХЖ
-1307
приспособлены
для
проведения
высокоскоростной
ЭЖХ
.
Приборы
снабжены
двумя
детекторами
:
рефрактометрическим
и
спектрофотометрическим
.
Насосы
обеспечивают
подачи
элюента
со
скоростью
до
200
см
3
/
ч
.
при
давлении
до
250
кгс
/
см
2
.
В
ЭЖХ
важным
компонентом
,
обеспечивающим
разделение
,
является
сорбент
.
Одним
из
широко
применяемых
силикатных
сорбентов
является
разработанные
проф
.
С
.
П
.
Ждановым
макропористые
стекла
(
МПС
).
МПС
обладают
узким
распределением
пор
по
размерам
,
что
обеспечивает
высокую
селективность
разделения
в
ЭЖХ
.
40
Таблица
2
Структурные
свойства
промышленных
макропористых
стекол
,
используемых
в
качества
сорбента
в
эксклюзионной
хроматографии
полимеров
Марка
образца
Средний
диаметр
пор
,
мкм
Объем
пор
,
см
3
/
г
Удельная
поверхность
,
м
2
/
г
МПС
250
ГХ
0,02-0,03
0,5-0,8 120-130
МПС
700
ГХ
0,06-0,08
1,2-1,8 30-60
МПС
1000
В
-
ГХ
0,09-0,12
1,6-2,3
50-100
МПС
1500
ГХ
0,1-0,13
1,2-1,3
20-36
МПС
1600
ГХ
0,145-
1,175 1,2-1,8
15-30
МПС
2000
ГХ
0,18-0,22
1,2-1,8
15-20
МПС
2000
Б
-
ГХ
0,18-
0,26
1,7-2,5
25-26
МПС
8000
В
0,6-
1
0,5-0,9 2-6
МПС
13000
В
1-1,6
0,4-0,5
1-2,5
В
таблице
2
приведены
структурные
характеристики
промышленных
МПС
.
Пористые
стекла
с
индексом
«
В
»
предназначены
специально
для
использования
очистки
вакцин
и
вирусных
суспензий
в
хроматографических
процессах
.
Для
определения
диапазонов
разделения
силанизированных
кремнеземных
сорбентов
были
построены
совмещенные
калибровочные
зависимости
(
рис
.1)
по
стандартам
полистиролов
при
разных
системах
хроматографических
колонок
.
Видно
,
что
использование
силанизированного
Рис
.1.
Зависимость
молекулярной
массы
полимеров
от
коэффициента
распределения
, K
d
узкодисперсных
стандартов
полистиролов
фирмы
«
Вотерс
» (
США
),
полученные
на
следующих
системах
колонок
:
1-
МПС
(1150 Å +250 Å) +
силанизи
-
рованный
силикагель
«SEPARON SIX»
в
тетрагидрофуране
, 2-
МПС
(1150 Å + SEPARON SIX)
в
толуоле
,
3-
МПС
(1150 Å +250 Å)
в
толуоле
, 4-
макропористое
стекло
со
средними
диаметрами
пор
(2000 Å +1150 Å +250 Å)
в
тетрагидрофуране
, 5-
МПС
со
средним
диаметром
пор
1150 Å
в
толуоле
41
МПС
со
средним
диаметром
пор
2000Å
в
составе
увеличивает
диапазон
разделения
в
области
высоких
молекулярных
масс
разделяемых
макромолекул
,
но
ограничивается
нижним
значением
молекулярных
масс
от
5 10
4
(
Рис
.1
кривая
4).
Наиболее
широкий
диапазон
разделения
по
молекулярным
массам
обеспечивает
система
колонок
,
упакованные
МПС
со
средними
диаметрами
пор
1150 Å
и
250Å,
а
также
силикагеля
марки
«SEPARON SIX» (
Чехия
)
в
тетрагидрофуране
(
кривая
1).
В
отличие
от
нейтральных
полимеров
,
в
растворах
полиэлектролитов
приведенная
вязкость
(
η
уд
/C)
при
понижении
концентрации
нелинейно
возрастает
за
счет
уменьшения
экранирования
фиксированных
зарядов
цепи
,
их
взаимное
отталкивание
растет
и
полиион
набухает
.
Фуосс
и
Страус
в
результате
своих
исследований
вывели
эмпирическое
уравнение
концентрационной
зависимости
приведенной
вязкости
ионизованного
линейного
полиэлектролита
:
з
уд
/ = А/ (1 + √ ) +
(3)
где
А
,
В
, D –
константы
.
Характеристическую
вязкость
полиакриловой
кислоты
определяли
в
воде
.
На
рис
.2
представлена
зависимость
С
/
η
уд
.
от
C
.
Из
линейной
зависимости
рассчитали
коэффициент
В
,
пользуясь
уравнением
Фуосса
-
Страуса
,
и
из
графических
данных
получили
следующие
значения
:
В
=13,6
(
дл
/
г
)
1/2
, [
η
]= 55,5
дл
/
г
.
Рис
.2.
Зависимость
С
/
η
уд
.
от
C
для
ПАК
с
М
η
=4 10
4
,
полученная
по
уравнению
Фуосса
-
Страуса
.
С
целью
определения
влияния
рН
и
ионной
силы
раствора
на
гидродинамические
размеры
ПАК
в
воде
и
водно
-
солевых
растворах
проводили
сравнительные
исследования
с
помощью
методов
ЭЖХ
,
вискозиметрии
и
корреляционного
рассеяния
лазерного
света
(
КРЛС
).
Метод
КРЛС
дает
сведения
о
подвижности
макромолекул
–
коэффициентах
поступательной
и
вращательной
диффузии
,
о
характерных
временах
релаксации
внутримолекулярных
мод
движения
.
КРЛС
позволяет
за
время
42
порядка
нескольких
минут
определить
коэффициент
самодиффузии
,
т
.
е
.
диффузии
в
отсутствии
искусственного
градиента
концентрации
макромолекул
в
растворе
.
Применение
этой
процедуры
к
данным
КРЛС
позволяет
получить
распределения
частиц
(
макромолекул
)
по
коэффициентам
их
поступательной
диффузии
D
t
.
Для
определения
размеров
макромолекул
ПАК
по
значениям
D
t
использовали
следующее
уравнение
,
справедливое
для
непротекаемых
статистических
клубков
в
растворителях
разного
термодинамического
качества
:
=
/ ( [ ])
/
=
/ Ф
/
(ℎ )
/
(4)
где
А
0
-
универсальной
параметр
,
слабо
зависящий
от
гидродинамического
взаимодействия
и
для
большинства
систем
полимер
-
растворитель
в
широком
диапазоне
молекулярных
масс
гибкоцепных
полимеров
равен
3,4 10
-17
дж
/
град
моль
1/3
.
Учитывая
,
что
(h
2
)
1/2
=
6
R
g
для
радиуса
инерции
макромолекул
формулу
(3)
можно
переписать
следующим
образом
:
=
/ √6 Ф( )
/
(5)
Найденные
значения
R
g
для
образца
ПАК
с
М
w
= 8 10
4
представлены
на
рис
.3,
где
показана
зависимость
R
g
от
рН
раствора
при
различных
количествах
добавляемой
в
раствор
нейтральной
соли
.
Легко
заметить
,
что
увеличение
R
g
подтверждается
также
данными
вискозиметрии
(
кривая
1).
Рис
.3.
Зависимость
радиуса
вращения
R
g
молекул
ПАК
с
М
w
=8 10
4
от
рН
раствора
разных
количествах
добавляемой
в
раствор
соли
NaNO
3
.
Концентрация
NaNO
3
у
кривых
(
моль
/
л
): 1- 0,012; 2- 0,15.
Точки
:
о
–
данные
вискозиметрии
,
Δ
-
данные
метода
корреляционного
рассеяния
лазерного
света
.
Изменение
R
g
с
увеличением
рН
раствора
происходит
в
области
рН
от
4
до
8,
что
связано
с
разворачиванием
макроионов
в
этом
интервале
рН
.
Добавление
0.15
моль
/
л
NaNO
3
в
раствор
существенно
уменьшает
R
g
практически
во
всем
диапазоне
рН
от
2
до
8,
причем
значение
R
g
,
полученные
для
образцов
ПАК
по
значениям
D
t
в
диапазоне
ММ
от
3 10
4
до
1
43
10
6
были
сопоставлены
с
размерами
,
найденными
из
УКЗ
для
смеси
МПС
со
средними
диаметрами
пор
1150
и
250
Ǻ
.
Известно
,
что
в
ЭЖХ
в
качестве
размера
,
характеризующего
макромоле
-
кулы
(
независимо
от
их
формы
и
внутренней
структуры
),
можно
использовать
произведение
значения
ММ
на
характеристическую
вязкость
полимера
:
ЭЖХ
= ( [ ])
/
= Ф( )
/
(ℎ )
/
(6)
где
R
ЭЖХ
–
гидродинамический
радиус
макромолекул
,
определяемый
из
данных
ЭЖХ
.
Используя
формулы
Флори
-
Фокса
(1)
и
Марка
-
Куна
-
Хаувинка
(2)
для
гидродинамического
радиуса
R
ЭЖХ
можно
записать
:
ЭЖХ
= (
/ )
/
(7)
где
К
η
–
константа
в
уравнении
Марка
-
Куна
-
Хаувинка
,
М
-
молекулярная
масса
полимера
, N
А
-
число
Авогадро
,
равный
6.02 × 10
23
.
Для
перехода
от
R
g
к
R
ЭЖХ
использовали
следующее
выражение
:
ЭЖХ
= √6 (Ф( )/ )
/
(8)
Для
определения
R
ЭЖХ
для
ПАК
с
помощью
универсальной
калибровочной
зависимости
на
МПС
в
МеОН
, H
2
O,
а
также
для
полистиролов
в
толуоле
использовали
уравнения
Марка
-
Куна
-
Хаувинка
,
значения
констант
которых
приведены
в
табл
.3
Таблица
3
Значения
констант
уравнения
Марка
-
Куна
-
Хаувинка
для
полистирола
,
ПАК
и
поливинилпирролидона
в
разных
растворителях
(t
o
= 25
o
C).
Полимер
К
η
10
4
а
Растворитель
ПС
1.7
0.69
толуол
ПВП
5,49
0.55
диметилформамид
ПАК
3.12
0.755
H
2
O + 0.1 M NaNO
3
ПАК
1.28
0.7
метанол
Примечание
:
ПС
-
полистирол
,
ПВП
-
поли
-N-
винилпирролидон
,
ПАК
-
полиакриловая
кислота
.
В
соответствии
с
известными
значениями
этих
констант
для
смеси
МПС
со
средними
диаметрами
пор
1150Å
и
250Å
построена
УКЗ
для
ПАК
,
полистиролов
и
ПВП
,
не
зависящая
от
качества
растворителя
и
типа
макромолекул
.
УКЗ
,
полученная
при
использовании
формул
(6), (7), (8)
представлена
на
рис
.4
в
координатах
К
d
от
lg(M[
ɳ
]).
44
Рис
.4.
Универсальная
калибровочная
зависимость
K
d
от
логарифма
гидродинамического
радиуса
lg(M[
η
])
1/3
макромолекул
,
полученная
для
смеси
МПС
с
диаметрами
пор
1150
и
250
Ǻ
.
■
–
полистирол
/
толуол
;
▲
–
ПАК
/(H
2
O + 0,1 MNaNO
3
);
□
–
поли
-N-
винилпирролидон
/
диметилформамид
;
▼
–
ПАК
/(H
2
O,
рН
2,8,
по
данным
корреляционного
рассеяния
лазерного
света
);
●
–
ПАК
/(
МеОН
+
щавелевая
кислота
).
В
третьей
главе
«
Исследование
и
определение
молекулярно
-
массовых
характеристик
синтетических
гидрофильных
полимеров
»
рассматриваются
гидродинамические
и
конформационные
характеристики
полиэлектролитов
,
исследования
влияния
рН
,
размеров
пор
сорбента
и
ионной
силы
элюента
на
полиэлектролитные
эффекты
,
разработка
методик
анализа
полиакриловой
кислоты
,
поли
-N-
винилпирролидона
и
его
сополимеров
с
применением
универсальной
калибровки
Бенуа
для
определения
ММР
выше
указанных
полимеров
.
С
целью
определения
степени
влияния
параметров
хроматографической
системы
на
полиэлектролитные
эффекты
нами
проведены
эксперименты
с
изменением
свойств
элюента
.
Как
уже
указывалось
,
основными
параметрами
,
влияющими
на
размеры
полиионов
,
являются
ионная
сила
и
рН
раствора
.
Поэтому
исследование
влияния
рН
и
ионной
силы
элюента
на
концентрационные
зависимости
К
d
ПАК
может
дать
наиболее
полную
картину
проявления
полиэлектролитного
набухания
и
ионной
эксклюзии
на
МПС
.
На
рис
.5
представлена
концентрационная
зависимость
К
d
образца
ПАК
с
М
w
= 8 10
4
,
полученная
при
разных
количествах
добавляемой
в
элюент
нейтральной
соли
NaNO
3
на
МПС
со
средним
диаметром
пор
1150Å.
Видно
,
что
при
отсутствии
соли
(
С
s
=
О
,
кривая
1)
в
воде
увеличение
концентрации
ПАК
в
пробе
от
0
до
15
мг
/
мл
45
Рис
.5.
Совмещенные
зависимости
К
d
от
концентрации
вводимой
пробы
С
образца
ПАК
с
М
w
= 8 10
4
при
разных
количествах
добавляемой
в
элюент
нейтральной
соли
NaNO
3
(
моль
/
л
): 1- 0; 2 - 1 10
-3
; 3 -5 10
-3
; 4 -1 10
-2
; 5 - 5 10
-
2
; 6 - 10
-1
.
Элюент
:
Н
2
О
,
рН
7.
Колонка
с
макропористым
стеклом
со
средним
диаметром
пор
1150
Ǻ
.
Объем
вводимой
пробы
25
мкл
приводит
к
заметному
возрастанию
К
d
от
0
до
0,25,
что
связано
с
уменьшением
размеров
макроионов
при
повышении
концентрации
полимера
в
растворе
.
В
области
малых
концентраций
(
С
≈
0,5÷1
мг
/
мл
)
раствора
макроионы
настолько
развернуты
,
что
начинают
исключаться
из
пор
сорбента
за
счет
полиэлектролитного
набухания
,
а
также
ионной
эксклюзии
,
т
.
к
.
поверхность
МПС
заряжена
(
Н
2
О
,
рН
7).
Добавление
соли
с
концентрацией
С
s
= 0,001
моль
/
л
приводит
к
увеличению
общей
ионной
силы
раствора
.
При
этом
в
разбавленной
области
происходит
скачкообразное
повышение
K
d
,
что
связано
с
резким
уменьшением
размеров
макроионов
за
счет
экранировки
электростатических
взаимодействий
при
добавлении
соли
.
Повышение
концентрации
полиакриловой
кислоты
в
пробе
увеличивает
общую
ионную
силу
и
вызывает
дальнейшее
монотонное
повышение
К
d
(
кривая
2),
характеризующее
частичное
проникновение
макроионов
в
поры
в
зависимости
от
их
размеров
.
В
результате
у
каждой
кривой
,
соответствующей
разной
ионной
силе
раствора
,
появляется
линейный
участок
,
где
отсутствует
концентрационная
зависимость
К
d
.
Эти
линейные
участки
свидетельствуют
о
том
,
что
общая
ионная
сила
раствора
достаточна
для
того
чтобы
,
начиная
с
конкретной
величины
,
разбавление
образца
не
приводило
к
полиэлектролитному
набуханию
макроионов
.
При
достаточно
большой
ионной
силе
(
С
s
= 0,1
моль
/
л
)
К
d
образца
снова
не
зависит
от
концентрации
вводимой
пробы
ПАК
,
но
теперь
это
свидетельствует
о
полном
подавлении
полиэлектролитного
набухания
(
кривая
5).
Подавление
полиэлек
-
тролитного
набухания
и
ионной
эксклюзии
ПАК
можно
видеть
также
из
рис
.6,
где
представлена
концентрационная
зависимость
К
d
образца
ПАК
с
М
w
= 8 10
4
,
полученная
при
разных
значениях
рН
элюента
.
Известно
,
что
уменьшение
рН
раствора
приводит
к
уменьшению
степени
ионизации
(
α
i
)
полианионов
,
а
значит
и
электростатических
взаимодействий
между
46
заряженными
сегментами
,
что
в
конечном
счете
проявляется
в
уменьшении
средних
размеров
макроионов
.
Рис
.6.
Совмещенные
зависимости
коэффициентов
распределения
К
d
образца
полиакриловой
кислоты
с
М
w
= 8
10
4
от
концентрации
вводимой
пробы
С
при
разных
значениях
рН
элюента
.
Значения
рН
у
кривых
: 1 –
рН
8; 2 –
рН
7; 3 –
рН
6; 4 –
рН
4,7; 5 –
рН
2,3.
Колонка
с
МПС
со
средним
диаметром
пор
1150
Ǻ
.
Элюент
:
водные
буферные
растворы
.
Из
кривых
титрования
ПАК
известно
,
что
степень
ионизации
макроионов
меняется
от
0
до
1
при
изменении
рН
в
среднем
3,3
до
9
в
зависимости
от
концентрации
титруемого
полиэлектролита
.
Поэтому
концентрационная
зависимость
К
d
ПАК
получена
в
области
рН
элюента
,
где
происходит
полиэлектролитное
набухание
макроионов
.
Из
кривой
1
рис
.7
можно
видеть
,
что
повышение
концентрации
пробы
ПАК
приводит
к
заметному
возрастанию
К
d
от
0
до
0,52,
что
подавление
полиэлектролитного
набухания
проявляется
в
наиболее
широкой
области
К
d
.
Уменьшение
рН
элюента
(
кривые
2, 3, 4)
приводит
к
соответствующему
возрастанию
K
d
сначала
скачкообразно
,
а
затем
монотонно
при
разных
концентрациях
вводимой
пробы
,
и
дальнейшее
уменьшение
рН
до
2,3
приводит
также
к
росту
K
d
.
Кривая
5
характеризуется
наибольшим
и
постоянным
значением
K
d
по
всей
области
концентраций
ПАК
в
пробе
.
Это
,
по
-
видимому
,
связано
с
тем
,
что
при
рН
2,3
ионизации
макромолекул
подавлена
,
а
следовательно
отсутствуют
электростатические
взаимодействия
между
звеньями
цепи
.
Таким
образом
,
из
концентрационных
зависимостей
(
рис
.6,7)
коэффи
-
циентов
распределения
(
К
d
)
ПАК
можно
видеть
,
что
полиэлектролитное
набухание
проявляется
в
области
концентраций
раствора
полимера
,
характер
-
ных
для
обычных
нейтральных
полимеров
,
и
ее
подавление
возможно
при
изменении
рН
и
ионной
силы
раствора
.
47
Рис
. 7
а
.
Калибровочные
зависимости
lgM
от
K
d
образцов
ПАК
при
изменении
ионной
силы
элюента
.
Система
из
двух
колонок
с
МПС
1150
и
МПС
250.
Элюент
:
Н
2
О
.
рН
7.
Концентрация
вводимой
пробы
0,25
г
/
дл
.
Концентрация
NaNO
3
у
кривых
(
моль
/
л
): 1-0; 2- 1 10
-3
; 3- 5 10
-3
; 4- 5 10
-2
; 5-1
10
-1
; 6- 2 10
-1
Рис
. 7
б
.
Изменение
калибровочных
кривых
для
ПАК
при
добавлении
в
МеОН
щавелевой
кислоты
.
Сорбент
:
несиланизированное
МПС
1150
и
МПС
250.
Концентрация
щавелевой
кислоты
в
МеОН
(
мкг
/
мл
)
у
кривых
:
▲
- 0;
□
-
20;
○
-30;
∆
-50.
Подавление
полиэлектролитного
набухания
,
ионной
эксклюзии
и
реализацию
механизма
разделения
ЭЖХ
также
можно
видеть
на
рис
.7
а
,
где
представлены
калибровочные
зависимости
для
образцов
ПАК
,
полученные
при
разных
ионных
силах
элюента
.
Можно
заметить
,
что
при
отсутствии
соли
в
элюенте
(
кривая
1)
образцы
ПАК
независимо
от
их
значений
ММ
(
М
η
от
1 10
4
до
1 10
6
)
выходят
со
свободным
объемом
колонки
(K
d
=0)
из
-
за
ионной
эксклюзии
.
Постепенное
увеличение
ионной
силы
элюента
от
1 10
-3
до
0,2
моль
/
л
(
кривые
2-6)
приводит
к
смещению
и
повороту
калибровочных
кривых
в
сторону
увеличения
K
d
и
увеличению
селективности
разделения
данной
хроматографической
системы
.
Отметим
,
что
при
ионных
силах
элюента
0,1-0,2
моль
/
л
(
кривые
5.6)
смещение
калибровочных
кривых
не
происходит
,
что
свидетельствует
о
полном
подавлении
полиэлектролитного
48
набухания
и
ионной
эксклюзии
образцов
ПАК
.
Таким
путем
и
можно
убедиться
в
реализации
механизма
разделения
ЭЖХ
в
широком
диапазоне
ММ
образцов
ПАК
.
Можно
в
итоге
заключить
,
что
калибровочная
кривая
6
(
рис
.7
а
)
может
быть
использована
(
элюент
-
водный
0,1
М
NaNO
3
,
рН
3,5)
для
определения
ММР
и
средних
ММ
образцов
ПАК
методом
ЭЖХ
.
Подавление
адсорбции
ПАК
и
реализация
механизма
разделения
ЭЖХ
можно
видеть
и
из
рис
. 7
б
.
В
нем
представлены
совмещенные
калибровочные
зависимости
для
образцов
ПАК
,
полученных
при
разных
концентрациях
щавелевой
кислоты
в
метаноле
.
Видно
,
что
при
добавлении
небольшого
количества
щавелевой
кислоты
в
МеОН
до
20
мкг
/
мл
калибровочные
кривые
лежат
вертикально
в
области
K
d
=1
и
характеризует
практическое
отсутствие
разделения
образцов
в
диапазоне
молекулярных
масс
от
1 10
4
до
7 10
5
.
В
то
же
время
было
замечено
,
что
экспериментальные
результаты
в
этих
условиях
неоднозначны
.
Это
может
быть
связано
с
тем
,
что
при
добавлении
небольшого
количества
щавелевой
кислоты
в
МеОН
энтальпийная
составляющая
в
изменении
свободной
энергии
,
характеризующая
слабую
адсорбцию
макромолекул
ПАК
близка
по
величине
к
их
энтропийным
потерям
при
попадании
в
поры
МПС
.
Отсюда
и
величина
∆
G
будет
близкой
к
нулю
(
∆
G
≥
0).
Рис
.8.
Калибровочные
зависимости
lgM(a)
и
lgM[
η
] (
б
)
от
К
d
при
ЭЖХ
в
ДМФА
с
добавлением
щавелевой
кислоты
.
○
–
ПС
стандарты
фирмы
“
Вотерс
”
Δ
–
образцы
(
фракции
)
ПВП
.
Система
колонок
та
же
,
что
и
на
рис
.
6.
Концентрация
щавелевой
кислоты
в
диметилформамиде
в
масс
. %: 1 – 0; 2
– 0, 025, 3 – 0,05
.
Другими
словами
,
реализуются
т
.
н
.
критические
условия
,
которые
связаны
с
повышенной
чувствительностью
к
изменению
внешних
условий
(
состав
элюента
,
температура
и
др
.).
Дальнейшее
добавление
щавелевой
кислоты
(>20
мкг
/
мл
)
в
МеОН
приводит
к
смещению
калибровочных
кривых
в
сторону
уменьшения
K
d
.
Особенно
в
области
высоких
молекулярных
масс
ПАК
и
уменьшается
наклон
∆
lgM/
∆
K
d
калибровочных
кривых
(
кривые
3.4).
В
результате
,
селективность
хроматографического
разделения
увеличивается
.
При
концентрациях
щавелевой
кислоты
в
МеОН
50
мкг
/
мл
и
более
(
кривая
4)
реализуется
механизм
разделения
ЭЖХ
.
49
На
рис
.8
показано
изменение
калибровочных
зависимостей
для
образцов
ПВП
по
мере
добавления
в
элюент
щавелевой
кислоты
.
Можно
заметить
,
что
увеличение
содержания
щавелевой
кислоты
в
ДМФА
приводит
к
уменьшению
наклона
калибровочной
кривой
а
,
следовательно
,
к
увеличению
селективности
разделения
данной
хроматографической
системы
,
которая
обратно
пропорциональна
этому
наклону
.
Замечено
,
что
при
отсутствии
щавелевой
кислоты
в
ДМФА
(
кривые
1)
калибровочные
кривые
находится
в
области
близких
к
1
и
система
не
обеспечивает
разделения
образцов
ПВП
в
диапазоне
ММ
от
1 10
4
до
1 10
6
.
При
заметных
концентрациях
щавелевой
кислоты
в
ДМФА
(
кривые
2,3)
происходит
повышение
селективности
разделения
образцов
ПВП
.
Это
,
объясняется
,
во
–
первых
,
уменьшением
рН
элюента
и
,
следовательно
,
подавлением
диссоциации
гидроксильных
групп
на
поверхности
МПС
.
Это
,
в
свою
очередь
,
уменьшает
образования
водородных
связей
.
Во
-
вторых
,
избыток
протонов
при
добавлении
в
ДМФА
щавелевой
кислоты
блокирует
адсорбционно
активные
неподеленные
пары
электронов
карбонильного
кислорода
и
азота
в
боковой
цепи
ПВП
,
образуя
с
ними
водородную
связь
.
Это
также
приводит
к
ослаблению
взаимодействий
полимер
-
сорбент
.
Можно
заметить
,
что
увеличение
содержания
щавелевой
кислоты
в
ДМФА
приводит
к
уменьшению
наклона
калибровочной
кривой
,
а
следовательно
к
увеличению
селективности
разделения
данной
хромато
-
графической
системы
,
которая
обратно
пропорциональна
этому
наклону
.
Замечено
,
что
при
отсутствии
щавелевой
кислоты
в
ДМФА
(
кривые
1)
калибровочные
кривые
находится
в
области
близких
к
1
и
система
не
обеспечивает
разделения
образцов
ПВП
в
диапазоне
ММ
от
1 10
4
до
1 10
6
.
При
заметных
концентрациях
щавелевой
кислоты
в
диметилформамиде
(
кривые
2,3)
происходит
повышение
селективности
разделения
образцов
ПВП
.
Это
,
объясняется
,
во
–
первых
,
уменьшением
рН
элюента
и
,
следовательно
,
подавлением
диссоциации
гидроксильных
групп
на
поверхности
МПС
.
Это
,
в
свою
очередь
,
ухудшает
образования
водородных
связей
.
Во
-
вторых
,
избыток
протонов
при
добавлении
в
ДМФА
щавелевой
кислоты
блокирует
адсорбционно
активные
неподеленные
пары
электронов
карбонильного
кислорода
и
азота
в
боковой
цепи
ПВП
,
образуя
с
ними
водородную
связь
.
Это
также
приводит
к
ослаблению
взаимодействий
полимер
-
сорбент
.
Таким
образом
,
при
концентрациях
щавелевой
кислоты
в
ДМФА
0,05%
и
выше
реализуется
механизм
ЭЖХ
для
образцов
ПВП
на
силанизированных
МПС
.
Особенностью
элюционного
поведения
ПВП
является
отсутствие
энтальпийных
и
других
энергетических
взаимодействий
типа
полимер
-
сор
-
бент
,
особенно
после
подавления
адсорбции
ПВП
на
поверхности
МПС
.
В
пользу
этого
факта
свидетельствует
реализация
принципа
УКЗ
,
как
это
видно
из
калибровочных
кривых
на
рис
.8
б
.
Найденные
нами
условия
УКЗ
для
полистиролов
и
ПВП
на
силанизированных
МПС
позволяют
применить
ЭЖХ
для
анализа
молекулярных
характеристик
ПВП
с
высокой
воспроиз
-
водимостью
и
точностью
.
При
построении
УКЗ
использовали
следующие
уравнения
Марка
-
Куна
-
Хаувинка
для
полистиролов
[
η
] = 3.32 10
-4
М
0,6
(
дл
/
г
)
и
50
для
ПВП
[
η
] = 5,49 10
-4
М
0,55
(
дл
/
г
)
в
ДМФА
при
25
0
С
.
Для
определения
ММР
сополимеров
ВП
с
АК
в
составе
жидкостного
хроматографа
использовали
два
детектора
(
спектрофотометрический
и
рефрактомет
-
рический
),
один
из
которых
избирательно
регистрирует
лишь
одного
из
компонентов
сополимера
.
Отметим
,
что
в
тех
случаях
,
когда
известны
константы
Марка
-
Куна
-
Хаувинка
для
сополимера
,
то
возможен
анализ
его
молекулярных
параметров
с
помощью
УКЗ
.
Это
будет
вполне
правомочным
,
когда
рефрактометрический
детектор
регистрирует
оба
(
или
)
всех
компонентов
сополимера
.
Отметим
,
что
в
тех
случаях
,
когда
известны
константы
Марка
-
Куна
-
Хаувинка
для
сополимера
,
то
возможен
анализ
его
молекулярных
параметров
с
помощью
УКЗ
.
При
определении
молекулярно
-
массовых
характеристик
сополимеров
ВП
-
АК
использовали
принцип
УКЗ
с
использованием
следующих
уравнений
Марка
-
Куна
-
Хаувинка
в
ДМФА
при
25
О
С
для
:
полистиролов
[
η
] = 3,32 10
-4
M
0,6
,
дл
/
г
;
ВП
:
АК
/1:1,1 [
η
] = 3,16
10
-4
М
0,6
,
дл
/
г
;
ВП
:
АК
/1:1,7 [
η
] =6,3 10
-4
М
0,55
,
дл
/
г
.
В
четвертой
главе
«
Исследование
и
определение
молекулярно
-
массовых
параметров
водорастворимых
природных
полимеров
»
излагаются
результаты
исследований
водорастворимых
производных
целлюлозы
,
а
именно
сульфатов
целлюлозы
(
СЦ
)
и
натриевой
соли
карбоксиметилцеллюлозы
(Na-
КМЦ
),
а
также
галактозосодержащих
гетерополисахаридов
методом
ЭЖХ
.
Для
ЭЖХ
-
анализа
полиэфиров
целлюлозы
использовали
детектор
много
-
углового
рассеяния
лазерного
света
(
МРЛС
)
и
рефрактометрический
детектор
(
РД
).
В
ЭЖХ
в
совместном
использовании
двух
детекторов
(
МРЛС
и
РД
)
определяются
абсолютные
значения
средних
молекулярных
масс
(M
w
,
M
n
, M
z
,)
и
радиусы
инерции
(R
g
)
макромолекул
,
а
также
проявления
агрегации
и
ассоциации
макромолекул
.
Рис
.9
.
Совмещенные
гель
-
хроматограммы
Na-
соли
карбоксиметил
-
целлюлозы
с
M
w
= 2,7·10
4
.
Концентрации
вводимой
пробы
у
кривых
,
мг
/
мл
: 1-
0,2 ; 2- 0,8 ; 3- 2; 4- 4.
Элюент
:
вода
.
Система
из
двух
хроматографических
колонок
марки
PL Aquagel-OH Mixed
.
Из
вискозиметрии
известно
,
что
водорастворимые
полиэфиры
целлюлозы
,
такие
как
Na-
соль
карбоксиметилцеллюлозы
и
сульфаты
51
целлюлозы
в
водных
растворах
проявляют
полиэлектролитные
свойства
.
В
ЭЖХ
полиэлектролитные
эффекты
проявляются
в
виде
концентрационных
зависимостей
удерживаемых
объемов
(V
R
)
и
асимметрии
хроматограмм
,
т
.
е
.
отклонении
от
гауссового
распределения
формы
хроматографического
пика
.
На
рис
.9
показаны
совмещенные
гель
-
хроматограммы
Na-
КМЦ
с
M
w
=
2,7·10
4
,
полученные
при
концентрациях
вводимой
пробы
- 0,2; 0,8; 2; 4
мг
/
мл
в
воде
.
Из
рисунка
видно
мультимодальные
распределения
и
асимметричный
профиль
гель
-
хроматограмм
.
Можно
заметить
,
что
уменьшение
V
R
первого
пика
при
уменьшении
концентрации
вводимой
пробы
свидетельствуют
о
наличии
в
данной
хроматографической
системе
эффекта
полиэлектролитного
набухания
.
С
целью
определения
влияния
природы
растворителя
на
элюционные
свойства
СЦ
и
Na-
КМЦ
нами
проведены
хроматографические
исследования
с
использованием
элюентов
,
содержащие
NaN
3
, NaCl
и
NaNO
3
в
воде
с
концентрацией
0,1
моль
/
л
.
Применение
метода
ЭЖХ
исследованию
металлополимерных
наноком
-
позитов
,
позволило
не
только
осуществить
разделение
макромолекул
по
размерам
и
определить
ММР
полисахаридной
матрицы
в
нанокомпозитах
,
но
и
установить
характер
влияния
формирующихся
наночастиц
на
стабилизирующую
матрицу
.
Металлополимерные
нанокомпозиты
(
НК
) -
новый
класс
веществ
,
широко
изучаемых
для
перспективного
использования
в
новейших
технологиях
,
в
том
числе
и
в
биомедицинских
целях
.
Множество
полисахаридов
,
в
том
числе
галактозосодержащие
арабиногалактан
(A
Г
),
галактоманнан
(
Г
M)
и
каррагинан
(
КГ
)
используются
в
качестве
стабилизирующих
матриц
и
восстанавливающих
агентов
.
Формирование
наночастиц
(
НЧ
)
благородных
металлов
в
полисахаридных
матрицах
A
Г
,
Г
M
и
КГ
является
эффективным
методом
получения
биосовместимых
металлосодержащих
нанобиокомпозитов
.
Изучение
молекулярно
-
массовых
характеристик
металлосодержащих
нанобиокомпозитов
на
основе
природных
галактозосодержащих
полисахаридов
выполнили
методом
эксклюзионной
ЭЖХ
с
применением
комплексной
трехдетекторной
системы
.
Комбинация
трех
одновременно
протекающих
процессов
приводит
к
изменению
молекулярно
-
массовых
характеристик
полисахаридов
.
Галактоманнан
,
гель
-
хроматограммы
которого
приведены
на
рис
.10
а
,
имеет
М
р
120.5
кДа
со
временем
удерживания
31.6
мин
,
со
среднемассовой
M
w
234.4
кДа
и
среднечисловой
M
n
128.8
кДа
,
полидисперсность
его
гораздо
выше
,
чем
у
A
Г
и
составляет
1.82.
Макромолекулы
Г
M
в
основном
находятся
в
агрегированном
состоянии
,
поскольку
пики
,
фиксируемые
детектором
по
светорассеянию
(26.2
и
29.6
мин
)
имеют
меньшие
времена
удерживания
,
чем
для
рефрактометрического
детектора
(31.6
мин
),
позволило
определить
изменение
среднемассовой
M
w
и
среднечисловой
M
n
молекулярных
масс
нанокомпозитов
.
Многоугловой
светорассеивающий
детектор
(
см
.
рис
.10)
позволяет
оценивать
абсолютные
значения
M
w
,
средний
их
радиус
вращения
,
а
также
наличие
во
фракциях
агрегированных
макромолекул
полисахаридов
.
52
Рис
. 10.
Гель
–
хроматограммы
галактоманнана
и
нанокомпозитов
серебра
и
золота
на
его
основе
:
а
-
Г
M,
б
- Ag-
Г
M,
в
- Au-
Г
M.
Детекторы
: 1-
рефрактометрический
, 2 –
светорассеивающий
, 3 -
спектрофотометрический
.
Из
проведенных
исследований
определено
,
что
в
процессе
синтеза
нанокомпозитов
происходит
снижение
молекулярных
масс
и
изменение
полидисперсности
полисахаридов
за
счет
редокс
-
превращений
с
прекурсорами
благородных
металлов
и
щелочной
деструкции
.
Зафиксировано
существование
взаимодействия
НЧ
благородных
металлов
со
стабилизирующими
их
матрицами
полисахаридов
.
Установлено
определяющее
влияние
количества
,
восстанавливаемого
благородного
металла
на
снижение
молекулярно
-
массовых
характеристик
изученных
полисахаридов
в
процессе
образования
НК
.
Возрастающее
количество
НЧ
в
НК
приводит
к
возрастанию
доли
агрегированных
макромолекул
полимера
.
Воздействие
деструкционных
процессов
при
образовании
НК
проявляется
в
основном
в
снижении
ММ
малоразветвленных
полисахаридов
галактоман
-
нана
и
каррагинана
.
53
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Результаты
проведенных
научных
исследований
по
теме
докторской
диссертации
«
Эксклюзионная
жидкостная
хроматография
водорастворимқх
полимеров
»
состоят
в
следующем
:
1.
Разработана
методика
эксклюзионной
хроматографии
поливинил
-
пирролидонов
и
его
сополимеров
с
использованием
модифицированных
кремнеземных
сорбентов
в
органических
растворителях
.
Найдены
условия
подавления
молекулярной
адсорбции
на
поверхности
сорбента
.
2.
В
водных
элюентах
исследованы
полиэлектролитные
эффекты
в
зависимости
от
рН
и
ионной
силы
элюента
,
размеров
пор
сорбента
.
Найдены
условия
подавления
этих
эффектов
с
целью
реализации
эксклюзионной
хроматографии
полиакриловой
кислоты
на
немодифицированных
кремнеземных
сорбентах
.
Обоснованы
проявления
эффектов
ионной
эксклюзии
,
гидрофильной
и
гидрофобной
адсорбции
при
эксклюзионной
хроматографии
на
кремнеземных
и
полимерных
сорбентах
.
3.
Установлена
универсальная
калибровочная
зависимость
Бенуа
и
показаны
возможности
использования
ее
для
анализа
молекулярно
-
массовых
характеристик
полиакриловой
кислоты
в
метаноле
,
полистиролов
в
толуоле
и
поливинилпирролидонов
в
диметилформамиде
.
4.
Определена
толщина
экранирования
Дебая
в
порах
макропористых
стекол
для
анионных
полиэлектролитов
в
воде
.
Ее
величина
составляла
от
30
Å
до
200 Å
при
изменении
ионной
силы
от
1 10
-3
до
5 10
-2
моль
/
л
.
5.
В
результате
исследования
полиэлектролитных
свойств
полиакриловой
кислоты
и
макропористых
стекол
из
данных
потенциометрического
титрования
определено
,
что
проявление
эффектов
ионной
эксклюзии
и
полиэлектролитного
набухания
присходит
при
значениях
больше
рН
4.
6.
Апробирована
методика
определения
молекулярно
-
массовых
параметров
методом
двухдетекторной
эксклюзионной
хроматографии
водорастворимых
производных
целлюлозы
водно
-
солевых
элюентах
и
определения
количеств
макромолекулярных
агрегатов
в
растворах
с
помощью
детектора
многоуглового
рассеяния
лазерного
света
.
7
.
Определены
структурные
и
молекулярно
-
массовые
параметры
металл
-
полимерных
нанобиокомпозитов
на
основе
гетерополисахаридов
методом
трехдетекторной
ЭЖХ
.
Методика
трехдетекторной
ЭЖХ
рекомендована
для
определения
макромолекулярных
агрегатов
в
водных
растворах
полисахаридов
.
8.
Установлен
процесс
разделения
заряженных
и
нейтральных
фракций
друг
от
друга
арабиногалактанов
,
ксиланов
,
галактоглюкоманнанов
в
водных
растворителях
.
Обоснована
полиэлектролитная
природа
заряженных
54
фракций
из
асимметричных
форм
хроматограмм
и
из
концентрационных
зависимостей
времен
удерживания
указанных
полисахаридов
.
55
SCIENTIFIC COUNCIL FOR AWARDING THE ACADEMIC DEGREES
DSc.27.06.2017.FM/K/T/36.01
AT THE INSTITUTE OF POLYMER
CHEMISTRY AND PHYSICS ACADEMY OF SCIENCES OF
UZBEKISTAN
NAMANGAN INSTITUTE OF ENGINEERING AND TECHNOLOGY
BOYMIRZAEV AZAMAT SOLIEVICH
EXCLUSION LIQUID CHROMATOGRAPHY OF WATER-SOLUBLE
POLYMERS
02.00.06 – High-molecular compounds
DISSERTATION ABSTRACT
FOR THE DOCTOR OF CHEMICAL SCIENCES (DSc)
Tashkent-2017
56
The title of the doctoral dissertation (DSc) has been registered by the Supreme
Attestation Commission at the Cabinet of Ministers of the Republic of Uzbekistan with
registration numbers of
B2017.1.DSc/K10.
The doctoral dissertation has been prepared at the Namangan Institute of Engineering and
Technology.
The abstract of the dissertation in three languages (Uzbek, Russian, English (resume)) is placed on
the website
of
the Scientific Council
www.polychemphys.uz and on the webside of «Ziyonet»
information- educational portal (www.ziyonet.uz).
Official opponents:
Ruzimuradov Olim Narbekovich
Doctor of Chemical Sciences
Krasikov Valeriy Dmitrievich
Doctor of Chemical Sciences
Karimov Aminjon Karimovich
Doctor of Chemical Sciences
, Professor
Leading organization
:
National University of Uzbekistan
The defense of the dissertation will take
place 2017
December « 01 » at 14
00
o’click at the meeting
of
Scientific council
DSc.27.06.2017.FM/K/T/36.01
at the Institute of Polymer Chemistry and Physics
(Address: 100128, Tashkent, A.Kadiri str.,7
b
, tel. (+99871) -241-85 94); fax: (+99871) 241-26-61;
e-mail: polymer@academy.uz
The doctoral dissertation has been registered at the Information and Resource Center of Institute of
Polymer Chemistry and Physics (registration number ____). Address: 100127, Tashkent, A.Kadiri,7
b
, tel.
(+99871) 241-85 94.
The abstract of dissertation sent out on 2017 November «_____»
(mailing report
№
_____ dated 2017 November « ____»)
S.Sh.Rashidova
Chairman of the scientific council for awarding
the scientific degrees, Doctor of Chemical
Science, Professor, Academician
N.R.Vohidova
Scientific secretary of the scientific council
on award scientific degrees,
Doctor of Chemical Science,Senior researcher
V.O.Kudyshkin
Chairman of the scientific seminar at the scientific
council for awarding the academic degrees,
Doctor of Chemical Science, Professor
57
INTRODUCTION (abstract of DSc thesis)
The aim of the research work
is establishing of principle of universal
calibration of Benoit for determination of molar mass parameters of water-soluble
polymers, determination of influence of electrostatic and polyelectrolyte effects to
the para-meters of chromatographic system.
The objects of the research work
are
macroporous glasses, silicagel,
polyvinyl-pyrrolidone and its copolymers, polyacrylic acid, dextran, molecular
weight, Debay double electrostatic layer, sulfate cellulose, sodium
carboxymethylcellulose, polyethyleneoxide, polyvinylcaprolactam, arabinogalac-
tan, galactomannan, carrageenan.
Scientific novelty of the research work
is as follows:
for the first time
dependence of
ion exclusion and polyelectrolyte expansion
effects to changing of chromatographic system parameters were determined in
detail;
radius of Debay electrical double layer in pores of macroporous glasses;
realization of universal calibration of Benoit was justified for polyacrylic acid in
methanol, polystyrene in tolyol and polyvinylpirrolidone in dimethylformamide for
silanised macroporous glass sorbent;
realization conditions of exclusion chromatography for analysis of molar mass
distribution of polyacrylic acid on modified and unmodified sorbents in water and
organic solvents is proved;
conditions for conducting for determination of molar mass parameters of
water-soluble cellulose ethers and esters including polymer-metal nanobio-
composities prepared on the basis of heteropolysaccharides by two and three
detector exclusion chromatography is proved;
separation conditions for chromatographyc analysis of charged and neutral
fractions of arabinogalactan, galactoglucomannan and xylan were determined.
Implementation of the research results.
Based on the results of investigation
area for the method of exclusion chromatography to water-soluble polymers:
exclusion chromatography was applied in practice for express analysis and
determination of degree of polymerization of sodium carboxymethylcellulose at
«Karbonam» Ltd (certificate No12-2152 from joint-stock company «Uzbeknefte-
gaz» dated October 7, 2017). As a result, application possibility was reached for
fast method for determination of average molar mass and degree of polydispersity
of carboxymethylcellulose in industry;
for the modification of polysaccharides exclusion chromatography was
applied in investigations for control and modification of synthetic and natural
polymers at the Macromolecular chemistry, Technicl university of Braunsweig,
Germany (receipt from Technical university of Braunsweig dated September 11,
2017);
for the modification of polysaccharides exclusion chromatography was
applied to determination of characteristics of molar mass distribution of cellulose
derivatives, pectin and guar in project No FA-F6-T097 «Synthesis of modified
polysaccharides in order to get new drugs for target organs and their biological
58
functions» (receipt no:FTA-02-11/661 from Agency for Science and technology
dated September 15, 2017).As a result, application possibility was reached for fast
and efficient method determination of molar mass distribution of cellulose
derivatives, pectin and guar.
The structure and volume of the thesis.
The dissertation consists of an
introduction, four chapters, conclusions, list of references and appendices. The size
of dissertation is 198 pages.
59
ЭЪЛОН
ҚИЛИНГАН
ИШЛАР
РЎЙҲАТИ
Список
опубликованных
работ
List of published works
I
бўлим
(I
часть
; part I)
1.
Боймирзаев
А
.,
Уринов
Э
,
С
.
Рашидова
С
.
Ш
.
Хроматографическое
опре
-
деление
количества
винилпирролидонов
смеси
винилпирролидон
-
поливи
-N-
нилпирролидон
//
Узбекский
химический
журнал
. -
Ташкент
,1989-
№
1-
С
.29-31.(02.00.00;
№
6)
2.
Боймирзаев
А
.
Универсальная
калибровочная
зависимость
Бенуа
в
экс
-
клюзионной
хроматографии
синтетических
водорастворимых
полимеров
//
Узбекский
химический
журнал
. –
Ташкент
.1997-
№
3 -
С
.28-
31.(02.00.00;
№
6)
3.
Боймирзаев
А
.,
Эксклюзионная
хроматография
полиакриловой
кислоты
на
макропористых
стеклах
//
Узбекский
физический
журнал
. –
Ташкент
.1998 -
№
3 -
С
.85-87 (01.00.00;
№
5)
4.
Боймирзаев
А
.
Влияние
рН
,
ионной
силы
элюента
и
размеров
пор
сорбента
на
электростатические
эффекты
в
эксклюзионной
хроматографии
//
Узбекский
физический
журнал
. –
Ташкент
.1998 -
№
5 -
С
.74-78 (01.00.00;
№
5)
5.
Боймирзаев
А
.,
Уринов
Э
.
Эксклюзионная
хроматография
водорастворимых
полимеров
на
гидролизованних
сополимерах
глицидилметакрилата
с
этилендиметакрилатом
//
Узбекский
химический
журнал
, 1999,
№
5-6,
С
.54-56 (02.00.00;
№
6)
6.
Боймирзаев
А
.
Исследование
электростатических
эффектов
в
эксклю
-
зионной
хроматографии
полиакриловой
кислоты
//
Узбекский
химический
журнал
. –
Ташкент
.2000 -
№
1 -
С
.59-61 (02.00.00;
№
6)
7.
Боймирзаев
А
.
Исследование
влияния
природы
растворителя
на
элюционные
свойства
полиакриловой
кислоты
в
эксклюзионной
жидкостной
хроматографии
//
Узбекский
химический
журнал
. –
Ташкент
.2005 -
№
6 -
С
.16-
20 (02.00.00;
№
6)
8.
Боймирзаев
А
.
Эксклюзионная
хроматография
водорастворимых
эфиров
целлюлозы
//
Журнал
физической
химии
–
Москва
. 2006,
Т
.80.
№
8.
С
.1527-1529 (02.00.00;
№
6)
9.
Боймирзаев
А
.,
Кабулов
Б
.,
Негматов
С
.
С
.
Исследование
эффектив
-
ности
композиционных
сорбентов
для
эксклюзионной
хроматографии
поли
-
меров
//
Композиционные
материалы
, 2007,
№
2 (27).
С
.13-14 (02.00.00;
№
4)
10.
Боймирзаев
А
.,
Кабулов
Б
.,
Негматов
С
.
С
.
Применение
эксклюзионной
хроматографии
к
анализу
молекулярно
-
массовых
параметров
полимерных
композиционных
материалов
//
Композиционные
материалы
,
2007,
№
2 (27).
С
.13-14 (02.00.00;
№
4)
11.
Боймирзаев
А
.
С
.
Стерическая
эксклюзионная
хроматография
водо
-
растворимых
полисахаридов
//
Химия
растительного
сырья
,
Россия
- 2009,
№
2,
С
.19-28
(02.00.00;
№
30)
60
12. Boymirzaev A.S., Shomurotov Sh., Turaev A.S. Secondary effects in
aqueous size-exclusion chromatography of polysaccharides //
Химия
расти
-
тельного
сырья
-
Россия
, 2013,
№
2,
С
.51-55 (02.00.00;
№
30)
13.Murzin D., Kusema B., Murzina E., Aho A., Tokarev A., Boymirzaev
A.S., Wärnå J, Dapsens P, Mondelli C, Pérez-Ramírez J, Salmi T. Hemicellulose
arabinogalactan hydrolytic hydrogenation over Ru-modified H-USY zeolites //
Journal of Catalysis - USA, 2015.V. 330, PP. 93-105. (ResearchGate
№
40, IF-
7,27)
14.
Александрова
Г
.
П
.,
Боймирзаев
А
.
С
.,
Лесничая
М
.
В
.,
Сухов
Б
.
Г
.,
Трофимов
Б
.
А
.,
Металлополимерные
нанобиокомпозиты
с
галактосодер
-
жащими
стабилизирующими
матрицами
:
размерный
эффект
в
изменении
молекулярно
-
массовых
характеристик
//
Журнал
общей
химии
-
Россия
,
2015,
Т
.85.
вып
. 2.
С
.317-326 (ResearchGate
№
40, IF-0,48)
II
бўлим
(II
часть
; II part)
15. A.S.Boymirzaev, A.S.Turaev.
Non-exclusion effects in aqueous Size-
Exclusion Chromatography of polysaccharides.// Chinese Medicine - 2010. -
No1,
РР
. 28-29.
16.
Боймирзаев
А
.,
Нестеров
В
.
В
.,
Беленький
Б
.
Г
.
Исследование
эффектов
ионного
исключения
и
полиэлектролитного
набухания
полиакриловой
кислоты
и
её
натриевой
соли
при
эксклюзионной
жидкостной
хроматографии
//
Тезисы
докладов
3-
Всесоюзной
конференции
«
Водорастворимые
полимеры
и
их
применение
»,
Иркутск
, 1987.
С
.137.
17.
Мусин
Р
.,
Ли
В
.,
Разиков
Р
.,
Тулаганов
Р
.,
Боймирзаев
А
.
С
.
Уринов
Э
.
Получение
и
свойства
гидролизованного
поливинилпирролидона
//
Химико
-
фармацевтический
журнал
. 1989,
№
11.
С
.1379-1381
18.
Уринов
Э
.,
Боймирзаев
А
.
С
.,
Абдуллаев
Ф
.
Гидродинамические
свойства
,
молекулярно
-
массовые
и
конформационные
характеристики
сополимера
N-
винилпирролидона
с
акриловой
кислотой
//
В
кн
:
Синтез
,
свойства
и
примене
-
ние
полимеров
на
основе
N-
виниллактамов
.
Фан
.
Тошкент
1990
г
,
С
. 137-144
19.
Боймирзаев
А
.
С
.,
Уринов
Э
.
Эксклюзионная
хроматография
водорастворимых
полимеров
на
ненабухаюших
полимерных
сорбентах
//
Тез
.
док
.
науч
-
прак
.
конф
. «
Достижение
науки
молодых
производству
», 21-24
апреля
,
Тошкент
-1992
г
.
с
.125.
20.
Боймирзаев
А
.
С
.
Полиэлектролитные
и
адсорбционные
эффекты
в
эксклюзионной
жидкостной
хроматографии
водорастворимых
полимеров
.//
Научная
.
конф
.
молодых
химиков
«
Выделение
природной
активных
веществ
из
лекарственных
растений
.
Лекарственные
препараты
» 1995, 23-24
ноябрь
,
НамГУ
.
Наманган
,
С
.58.
21.
Боймирзаев
А
.
С
.
Сувда
эрувчан
полимерларни
суюклик
хромато
-
графияси
ёрдамида
ўрганиш
//
Ёш
олимлар
ва
талабаларнинг
2-
Республика
илмий
конференция
тезислари
туплами
«
Шу
азиз
ватан
барчамизники
», 1996
йил
, 25-27
апрел
,
ТошДУ
,
Тошкент
, 57-
бет
.
61
22.
Боймирзаев
А
.
С
.
Полимерлар
молекуляр
массаси
ва
полидисперслигини
эксклюзив
хроматография
ёрдамида
аниклаш
услуби
//
«
Проблемы
биооргани
-
ческой
химии
»
Материалы
II
Международной
конференции
молодых
химиков
,
НамГУ
, 23-24
ноябрь
,1998
г
.,
С
.26-29.
23.
Боймирзаев
А
.
С
.
Полимерлар
молекуляр
массаси
ва
полидисперслигини
аниқлашнинг
тезкор
ва
юқори
самарали
усули
–
эксклюзив
хроматографиянинг
ютуқ
ва
истиқболлари
// «
Инновация
-98»
Халқаро
илмий
-
амалий
анжумани
тезислари
тўплами
, 1998, 26-28
март
,
Фарғона
политехника
институти
,108-
бет
.
24.
Боймирзаев
А
.
С
.
Исследование
энтальпийных
взаимодействий
в
эксклюзионной
хроматографии
синтетических
полимеров
//
Тез
.
докл
.
Между
-
народного
Симпозиума
«
Наука
о
полимерах
на
пороге
XXI
века
»,
ИХФП
АН
Р
.
Уз
.,
Ташкент
, 20-22
октябр
,1999
г
.
С
.126.
25. Boymirzaev A.S. Secondary effects in size-exclusion chromatography of
biodegradable polymers // International conference “Biodegradable polymers: New
approaches to synthesis”, Institute of Polymer Chemistry and
Р
hysics, Tashkent,
October 17-19, 2001, Book of abstracts,
Р
.7
26.
Боймирзаев
А
.
С
.,
Абдилалимов
О
.
Сувда
эрувчан
полимерлар
молекуляр
-
массавий
тақсимланишини
эксклюзив
хроматография
ёрдамида
аниқлаш
муаммолари
//
Тез
.
докл
.1-
Республиканской
научно
-
практической
конференции
,
посвященной
70-
летию
академика
А
.
Г
.
Ганиева
,
Термезский
Гос
.
Университет
, 2002,
С
.185.
27.
Боймирзаев
А
.
С
.,
Кабулов
Б
.,
Негматов
С
.
С
.
Сравнение
эксперимен
-
тальных
калибровочных
зависимостей
гибридных
и
композиционных
сорбен
-
тов
в
эксклюзионной
жидкостной
хроматографии
полимеров
//
Тез
.
докл
.
межд
.
конф
«
Актуальные
проблемы
химии
и
физики
полимеров
»,
17-18
октябрь
,2006
г
.
ИХФП
АН
Р
.
Уз
.,
Ташкент
,
С
.115-118.
28.
Боймирзаев
А
.
С
.,
Кабулов
Б
.,
Негматов
С
.
С
.
О
влиянии
полиэлек
-
тролитных
и
адсорбционных
эффектов
на
элюционные
свойства
молекул
в
эксклюзионной
хроматографии
гидрофильных
полимеров
//
Тез
.
докл
.
Всесоюз
.
симпоз
. (
к
юбилею
О
.
Г
.
Ларионова
) «
Хроматография
в
химическом
анализе
и
физико
-
химических
исследованиях
, 23-27
апрель
,2007.
Москва
,
г
.
Клязьма
.
С
.94.
29.
Боймирзаев
А
.
С
.,
Шомуротов
А
.,
Тураев
А
.
С
.,
Хайтметова
С
.
Б
.
Эксклю
-
зионная
жидкостная
хроматография
карбоксиметилцеллюлозы
//
Материалы
XIV
Международной
конференции
студентов
,
аспирантов
и
молодых
ученых
по
фундаментальным
наукам
«
ЛОМОНОСОВ
-2007»,
Москва
,
МГУ
,11-14
апреля
, 2007,
С
.167.
30.
Боймирзаев
А
.
С
.
Исследование
влияния
системы
элюент
-
сорбент
в
эксклюзионной
хроматографии
гидрофильных
полимеров
//
Сорбционные
и
хроматографические
процессы
, 2007,
Т
.7,
вып
.2.
С
.251-258.
31.
Боймирзаев
А
.
С
.
Некоторые
особенности
исследования
водораство
-
римых
полисахаридов
методом
эксклюзионной
хроматографии
//
Сб
.
тез
.
докл
.
Межд
.
конф
. «
Наноструктуры
в
полисахаридах
:
формирование
,
структура
,
62
свойства
,
применение
»,
ИХФП
АН
Р
.
Уз
.,
Ташкент
, 2008, 8-9
октября
,
с
.163-
166.
32.
Боймирзаев
А
.
С
.,
Отақўзиева
Г
.
Р
.,
Абдилалимов
О
.
Универсальная
калибровочная
зависимость
в
эксклюзионной
хроматографии
гидрофильных
полимеров
//
Сбор
.
науч
.
трудов
6-
Респ
.
конф
.
молод
.
химиков
. «
Проблемы
Биоорганической
химии
»,
Нам
.
ГУ
2009, 20-21
ноябрь
,
С
.93-96.
33.
Боймирзаев
А
.
С
.,
Солиев
Д
.
Использование
двухдетекторной
эксклю
-
зионной
хроматографии
в
исследовании
растительных
полисахаридов
//
«
Инновацион
ишланмалар
самародорлигини
оширишда
таълим
,
фан
ва
ишлаб
чиқариш
ўртасидаги
хамкорликни
роли
”
илмий
-
амалий
анжумани
тезислар
тўплами
.
Наманган
,
НамМПИ
, 2013
й
, 23-24
май
,
132-134
бетлар
.
34.
Боймирзаев
А
.
С
.,
Отақўзиева
Г
.,
Қодирхонов
М
.
Двухдетекторная
эксклюзионная
хроматография
карбоксиметилцеллюлозы
и
хитозана
//
НамДУ
илмий
ахборотномаси
, 2013,
№
3,
С
.70-76
35.
Боймирзаев
А
.
С
.,
Абдилалимов
О
.,
Отакузиева
Г
.,
Журабоев
Ф
.
Ис
-
пользование
универсальной
калибровки
Бенуа
в
эксклюзионной
хроматографии
водорастворимых
полисахаридов
//
Проблемы
в
аналитической
химии
,
Респ
.
науч
-
прак
.
конф
.,
Термез
, 2014,
С
.334-335.
36.
Боймирзаев
А
.
С
.,
Эргашев
О
.,
Журабоев
Ф
.
Исследование
элюционных
характеристик
водорастворимых
полисахаридов
в
гель
-
проникающей
хроматографии
//
Тенденции
и
инновации
в
современной
науке
,
Сборник
тезисов
докладов
XIV
Межд
.
науч
.
прак
.
конференции
.
Краснодар
, 24-
июня
, 2014.
С
.54.
37.Aleksandrova G., Boymirzaev A., Lesnichaya M, Sukhov B, and Trofimov
B. Macromolecular Characterisation of Metal-polymer Nanobiocomposities by
Aqueous Size-exclusion Chromatography with Multiple Detection // MedChem-
2015. 6-th Russian-Korean Conference “Current Issues of Biologically Active
Compound Chemistry and Biotechnology. Book of abstracts, Novosibirsk, Russia,
July 5-10, 2015. P.134. .
38.
Боймирзаев
А
.
С
.,
Александрова
Г
.
П
.,
Журабоев
,
Ф
.
Применение
мульти
-
детекторной
эксклюзионной
хроматографии
к
исследованию
молекулярно
-
массовых
характеристик
галактозодержащих
полисахаридов
//
Сборник
тезисов
всесоюзной
конференции
“
Теория
и
практика
хроматографии
”,
г
.
Самара
,
май
24-30, 2015,
С
.22.
39.
Боймирзаев
А
.
С
.,
Александрова
Г
.
П
,
Тожибоев
А
.,
Каюмов
Р
.
Экс
-
клюзионная
жидкостная
хроматография
металлополимерных
нанобио
-
композитов
//«
Полимерли
композитлар
физикаси
ва
кимёси
ҳамда
конструкцион
материаллар
технологиясини
долзарб
муаммолари
»
Халқаро
конференция
маъруза
тезислари
,
Нам
.
ДУ
,12-13
июль
, 2017
й
., 145-147
бет
-
лар
.
40.Boymirzaev A.S., Pranovich
А
., Willfor S. Evaluation of charged
molecules content of plant polysaccharides by aqueous size exclusion
chromatography //
Сорбционные
и
хроматографические
процессы
-
Россия
,
2017,
Т
.17,
№
4,
С
.916-920
63
Автореферат
«
Тўқимачилик
муаммолари
»
илмий
журнали
таҳририятида
таҳрир
қилинди
Бичими
60
х
84
1
/
16
.
Ризограф
босма
усули
. Times
гарнитураси
.
Шартли
босма
табоғи
: 3,75.
Адади
100.
Буюртма
№
29.
«
ЎзР
Фанлар
Академияси
Асосий
кутубхонаси
»
босмахонасида
чоп
этилган
.
Босмахона
манзили
: 100170,
Тошкент
ш
.,
Зиёлилар
кўчаси
, 13-
уй
.
