3.4. Polyarizatsion diffuzometr, osmometriya, viskozimetriya. Polimerlarning molekulyar massasi va molekulyar-massaviy taqsimlanishi. Polimerlarning molekulyar massasini aniqlash usullari. Polimerlarning
sintez bo’lishida polimerlanish darajasi har xil bo’lgan makromolekulalarning
vujudga kelishi ularning hosil bo’lish mexanizmiga bevosita bog’liq bo’ladi. Hatto
tabiiy polimerlar ham (ba’zi oqsillardan tashqari) molekulyar massasi bo’yicha
ko’p jinsli bo’ladi. Shuning uchun polimerlarning molekulyar massasi o’rtacha
statistik qiymatga ega.
O’rta molekulyar polisaxaridlar massasini aniqlashda fizik usullar-
osmometriya, yorug’lik tarqatish va ultrasentrifugirlash qo’llaniladi. Keng
miqdorda polisaxaridlar fizik xossalari farqlanadi. Ko’pi suvda eriydi, ayrim
chiziqli polisaxaridlar hujayra devorlari komponentlari bo’lib suvda erimaydi va
bo’kmaydi ham.
Osmometrik usul . Polimer molekulyar massasini osmometrik usulda aniqlash
uchun yarim o’tkazgich membrana bilan ajratilgan qismlardan (biri polimer
eritmasi va ikkinchisi toza erituvchi uchun) iborat asbobdan foydalaniladi. Agar
polimer eritmasi osmometrda faqat erituvchi molekualarini o’tkazuvchi membrana
bilan ajratilgan bo’lsa, bunday sistema muvozanatlanmagan hisoblanadi, chunki
73
eritmadagi erituvchining kimyoviy potensiali μ toza erituvchidan kichik bo’ladi.
Agar erituvchining kimyoviy potensiallari qiymatini membrananing ikkala
tomonida tenglashtirsak, sistema muvozanatlanadi. Bunga polimer eritmasiga
tashqaridan bosim borib erishish mumkin. Bunday ortiqcha bosim osmotik bosim
deb ataladi.
Polimerlarning real eritmalari juda suyultirilganda ham ideallikdan ancha
uzoq. Shuning uchun ularga quyidagi tenglamani tatbiq qilish mumkin:
(3.7)
- Keltirilgan osmotik bosim, С
2
va М
2
- erigan moddaning konsentratsiyasi
va molekulyar massasi, А va В - varial koeffitsiyentlar. А koeffitsiyenti
polimerning molekulyar massasi va makromolekulalar tuzilishiga bog’liq. Eritma
cheksiz suyultirilganda (3.7) tenglama quyidagi ko`rinishga ega bo`ladi:
(3.8)
ning qiymati tajriba yo’li bilan eritmaning osmotik bosimini bir nechta
konsentratsiyada o’lchab =f(c) grafigidagi to’g’ri chiziqni cheksiz suyultirilgan
konsentratsiya (c=0) gacha ekstrapolyatsiya qilib topiladi. Polimer molekulyar
massasi (3.8) formuladan foydalanib hisoblanadi:
(3.9)
Bu usul o`rtacha arifmetik molekulyar massani (3 10
4
- 2 10
6
gacha) topish
imkonini beradi, chunki osmotik bosim polimer molekulalari soniga bog’liq.
Osmometrik usul krioskopik va ebulioskopik usullarga qaraganda ancha
aniq, ammo yarim o’tkazgich pardalar tayyorlash yetarlicha takomillashmaganligi
tufayli aniqlik bir muncha pasayadi. 3.20-rasmda osmometr sxemasi ko`rsatilgan.
Osmometr bir-biridan yarim o’tkazgich parda V orqali ajratilgan ikki qismdan
(kamera) iborat, bosimni o’lchash uchun xizmat qiluvchi A va B kapillyarlar bilan
jihozlangan. Kameralarning biriga erituvchi, ikkinchisiga polimer eritmasi
74
quyiladi. A va B kapillyarlardagi suyuqlik balandligini o’zgartirmay saqlash uchun
B kapillyardagi suyuqlikka ko’rsatiladigan tashqi bosim eritmaning osmotik
bosimiga teng bo’ladi.