Yüksek molekül ağırlıklı poli (akrilamid) in sulu çözeltilerindeki moleküler bağlaşması

Abstract

ÖZET Bu çalışmada yüksek molekül ağırlıklı poli (akrilamid) 'in (PAAM) M^ 5x10 sulu çözeltilerindeki moleküler bağlaşması incelenmiştir. PAAM 'in sulu çözeltilerinin viskozitesinin zamanla azaldığı gözlenmiştir. Bu durum mikroorganizmaların sebep olduğu biyolojik bozunmadân ileri geldiği tesbit edilmiştir. Biyolojik bozunmanın ortama antimikrobiyal bir madde olan sodyum azidin ilave si ile önüne geçilebileceği görülmüş ve tüm çalışma NaKU'li ortamda yürütülmüştür. Çalışmalarımızda poli (akrilamid) ' in sulu çözeltilerindeki moleküler bağlaşmayı incelemek için viskozite sedimantasyon ve UV spektroskopisindeki davranışları incelenmiştir. PAAM` in sulu çözeltilerindeki viskozitesini güvenilir bir şekilde incelemek için yüzey gerilim ve kayma gerilim etkilerinin kontrol edilebileceği bir viskozimetre kullanılmıştır. Yapı bozucu özelliği olan hidrokinonun katılması ile çözelti viskozitesinin azaldığı gözlenmiş bu hidro kinonun, polimer-polimer veya polimer-çözücü molekülleri, arasına girerek intermoleküller bağlaşmaları azaltması ile açıklanmıştır. Ayrıca sıcaklığın çözelti viskozitesine olan etki- 23°C/ 30°C ve 38°C'a çıka- si incelenmiştir. Sıcaklığın ;23°C, 30°C ve 38 C*a çıka-II rılması neticesinde çözelti viskozitesinin giderek azaldığı gözlenmiştir. Sıcaklık etkisinin intermoleküler bağlaşmaların kırılma olasılıklarını artırdığı öne sürülmüş tür. Huggins sabiti, artan hidrokinon derişimi ve sıcak lığın etkisi ile giderek büyük bir değere ulaşmıştır.Bu çalışmada ayrıca kayma geriliminin Huggins sabitine olan etkisi de araştırılmıştır. Kayma geriliminin artması ile polimer yumaklarında meydana gelen deformasyondan dolayı polimer-çözücü etkileşmesi azalarak, çözücünün zayıf bir çözücü gibi davranmasına sebep olduğu gözlenmiştir. Poli (akrilamid) 'in kaolin süspansiyonlarını sedimante edici etkisinin artan hidrokinon derişimi ile azalması ise viskozimetrik incelemede bulunan sonuçlarla tam bir uyum içindedir. UV spektroskopisi ile yapılan destekleyici çalış malar sonunda poli (akrilamid) ile hidrokinonun polimerin amid yapısındaki karbonil grubu ile etkileştiğini ortaya koymuştur. Viskozimetre, sedimantasyon ve UV spektroskopisi çalışmalarının sonucunda PAAM'in sulu çözeltilerinde yük sek oranda zincirler arası bağlaşmalar yaptığı anlaşılmıştır.

Ill SUMMARY In this study, the molecular association in aque ous solutions at high molecular weight poly(acryla- mide), (PAAM) with Mw = 5x10 has been investigated.lt has been observed that the viscosity of aqueous solu tions of PAAM decreased with time, and shown that this was due to the biodegradation of polymer induced by mic roorganisms. Biodegradation was completely supressed by adding sodium azide, an antimicrobial substance into the solutions, consequently all the measurements were carried out in the presence of this substance. In order to elucidate the molecular assocation of PAAM in aqueous solutions, viscometric, sedimentation and UV spectroscopic behaviors were investigated. A Special viscometer eliminating the surface tension and providing an accurate and reliable control of shear stress effect was designed and used throughout the study. It has been detetmined that when hydroquinon was used as the denaturing agent, the viscosity of polymer solutions decreased substantially. This behavior was explained as a reduction in the polymer-polymer and/or polymer-solvent interactions with the interference of hydroquinon. The effect of temperature on the viscometric be havior of PAAM solutions was also Investigated by work*IV ing at 18,23,30 and 38°C. The limiting viscosity numbers ofthe solutions decreased with increasing tem perature and this is attributed to an increase in the breakage of intermolecular associations among polymer chains with the action of heat. The value of Huggins constant increased with inc reasing temperature and hydroquinon concentraction The effect of shear stress on the Huggins constant was also studied in this wQrk, The deformation induced on polymer, coils with incerasing shear stress caused the solvent to high shear stresses. The sedimentation rate of Caolen suspensions by PAAM solutions decreased Kith increasing hydroquinon concentrations. This effect is also in very good ac cordance with the viscometric results. Supporting studies carried outwith UV. spectroscopy also revealed that there are strong interactions between the carbonyl group at amide structure and hydroquionon.. As a result of viscometric, sedimentation and UV spect roscopic w°rks, it has been determined that there are extensive intermolecular associations among PAAM chains in aqueous solutions.