WWW.DISS.SELUK.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА
(Авторефераты, диссертации, методички, учебные программы, монографии)

 

if

УДК 547.233:547.299:547.94

На правах рукописи

]Eb

ВАЛИТОВ ДЕНИС АНАТОЛЬЕВИЧ

Струкгурообраэоваине водных растворов і^мата с крахмалом, казеинатом и

поливиниловым спиртом, свойства и применение поликомплексов на их основе

02.00.06 - Высокомолекулярные соединения

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук

Республика Казахстан Караганда. 2010

Работа выполнена в ТОО «Институт органического синтеза и углехимии Республики Казахстан» ив Северо-Казахстанском государственном университете имени М. Козыбаена Научные руководителя: доктор химических наук, профессор Жолболсыдава Л.С.

доктор химических наук, Аккулова З.Г.

Официальные оппоненты: доктор химических наук, профессор Асаубеков М.А.

кандидат химических наук, доцент Любченко Н.П.

Ведущая организация АО «Институт химических наук им. А,Б. Беюурова»

Защита диссертации состоится 21 декабря 2010 года в 1400 часов на заседании диссертационного совета ОД 14.07.01 при Карагандинском государственном университете имени Е.А. Букетова по адресу: 100028. г. Караганда, ул.

Университетская, 28, химический факультет, актовый зал.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Карат андинскош государственного университета имени Е.А. Букетова.

Автореферат разослан « /3» ноября 2010 г.

Ученый секретарь диссертационного совета ОД 14.07. доктор химических наук, профессор ' 7* Салькеева Л.К.

Г..- ~Г~----------и /' “ ' ьГ| 1 ^J;;сг« • м Общая характеристифі'^6оті* - V Актуальность исследования. В последнее время пристальное вниманий' исследователей различного профиля - химиков, физиков, биологов и друлах специали-.

стов привлекают вопросы получения и изучения смесей Полимеров г Этот интереса связан с явлением самоорганизации полимеров и образованием новых структур, об­ ладающих повышенными ценными в сравнении с исходными полимерами характе­ ристиками или даже совершенно новыми свойствами. Типы самоорганизованных структур связаны с эффективной конкуренцией разных типов взаимодействий, преж­ де всего, дальнодействующих кулоновских сил и гидрофобных взаимодействий.



В процессе сгруктурообразования смеси полимеров в водных растворах могут образовывать водорастворимые и нерастворимые полиэлектролитные комплексы.

Они обладают устойчивостью из-за кооперативного характера взаимодействия мак­ ромолекул, приводящих к образованию в системе макромолекулярной сетки. Физи­ ко-механические свойства таких гелей зависят не только от густоты сетки и темпера­ туры, но и от pH и ионной силы раствора, что дает дополнительные возможности ре­ гулирования свойств гидрогеля.

Известно широкое применение гидрогелей, студней из синтетических и при­ родных полимеров в качестве самых разнообразных функциональных материалов, занимающих промежуточное положение между жидкостями и твердыми телами.

Гидрогели обладают уникальными механическими, оптическими и электрическими свойствами, что определяет их различное применение в промышленности, быту, сельском хозяйстве. Многообразие трехмерных фрагментов и соответствующих кар­ касных структур пленок позволяет регулировать в почвозащитных технологиях возделывания сельскохозяйственных культур процессы растворения, порообразова­ ния, газообмена диффузии, совместимости компонентов; поверхностно- активные свойства и влагоудержание почв. Кроме того, введение модифицирующих добавок в полимерные композиции приводит в процессе пленкообразования к формированию структуры различного типа и изменению свойств покрытий, влияющих на ростовые свойства семян и развитие корневой системы. При капсулировании семян композици­ ей из модифицированных полимеров и пестицидов при набухании образовавшейся пленки происходит постепенное проникновение препарата внутрь семени, что способ­ ствует более длительной защите прорастающих семян от негативного воздействия пат тогенной микрофлоры и возбудителей болезней.

Изменение структурообразующей и сорбционной способности основных поли­ мерных компонентов является одной из основных задач в ряде технологических процессов. В настоящее время широко изучаются закономерности и условий стаби­ лизации и сгруктурообразования в водных растворах и дисперсиях различных поли­ меров. Особенно активно в этой области ведутся исследования для смесей ионсодер­ жащих синтетических и природных полимеров. К ионсодержащим полимерам отно­ сятся гуминовые кислоты, представляющие собой продукты окисления углей.

Гуминовые кислоты — уникальные природные полимеры неременного и неопре­ деленного состава, которые содержат конденсированное ядро ароматических и гете­ роциклических соединений и боковые ответвления, насыщенные кислородсодержа­ щими группами разной природы. Они проявляют свойства коллоидных веществ, об­ ладают поверхностно-активными и "электроповерхностными свойствами, относятся к самоорганизующимся анионным пол ифункциональным полиэлектролитам. Полиз функциональность гуминовых кислот определяет способность их вступать в реак ионного обмена, переноса электрона (окислительно-восстановительные реакции комллексообразования. Кроме того, іуминовые кислоты (ГК) участвуют в донорно акцепторных, гидрофобных и сорбционных взаимодействиях. Это означает, что Г могут связывать практически все виды экотоксикантов, включая ионы переходны металлов, радионуклиды, нефтяные и хлорированные углеводороды, пестициды юпроароматические соединения и т.д.

Представляет высокий научный и практический интерес исследования смесе водных растворов гумата с различными природными и синтетическими полимер переходящих в процессе сгруктурообразования компонентов в смешанные гидро левые структуры. Уже известно, что гумаггы в смеси с полимерами могут проявля самый разнообразный синергетический эффект по различным видам активности известны различные смеси гуминовых кислот, которые применяются в медицине животноводстве, птицеводстве и технических отраслях (цементной, керамическо нефтедобывающей промышленности и т.д). Известен ряд фармацевтических пр ратов и кремов с добавкой гуматов, биологическая активность которых также связ на, прежде всего, с проявлением ценных свойств гуматов. С действием гуминовы гелевых веществ обусловлены многие природные процессы.

В настоящее время в Республике Казахстан внедряются ресурсосберегающ почвозащитные технологии возделывания сельскохозяйственных культур, поэто перспективы по использованию в них гуминовых водорастворимых полиэлектроя ных комплексов, обладающих повышенными структурообразующими, ростстиму лирующими, удобряющими и другими свойствами, очень велики.

Для Республики Казахстан перспективность таких исследований определяет также большими ресурсами малоиспользуемых и окисленных углей, являющихс ходами угледобычи и дешевой доступной базой для получения гуминовых кисло этого уникального по свойствам и широкому практическому применению природн го полимера. Создание нового поколения доступной, нетоксичной и эффективной гуминовой продукции путем взаимодействия местных гуминовых кислот с другим широко используемыми природными полимерами типа крахмала, казеина, жела имеет актуальное научное и практическое значение для региона'и республики в ц лом. Одновременно решается проблема утилизации экологически опасных отход угледобычи региона* Степень разработанности проблемы. Процессы гелеобразования растворов природных и синтетических полимеров изучены в многочисленных работах П.А.Ребидера, С.П. Папкова, А. Вейса, В.Н.Измайловой, П.ИЗубова, В-А.Каргина Г. Харрингтона, В.Маейра, И. Доннели, С.МЛипатова, В.П.Кулезнева, J1.P Трапез кова, Г.А.Слонимского и др. Казахстанские работы A.C. Жолболсьшовой и Е.Б Бе турова посвящены изучению методов получения и закономерностям процессов г образования различные белковых систем. Несмотря на достаточное количество по изучению свойств казеината натрия, крахмала, поливинилового спирта, а такж наличию работ, посвященных гелеобразованию данных полимеров в присутстви различных веществ, исследования по модификации их гуматом натрия до настоящ времени не проводились. В работе впервые рассмалриваютея проблемы возник ния и развития пространственных структур для ряда природных полимеров в сме гуматом с целью получения нового поколения модифицированной гуматной прод ции с улучшенными сорбционными свойствами.

Связь работы с планом государственных научных программ Работа выполнена в рамках программ фундаментальных исследований Инс та органического синтеза и углехимии РК по теме «Создание научных основ полу ния новых перспективных материалов на базе химически модифицированных пр дуктов угольного сырья (комплексные удобрения, мелиоранты, детоксиканты и структурообразователи почв, сорбенты для очистки сточных вод, ингибиторы кор зии металлов, лекарственные средства, электронные материалы и высококачест ное синтетическое жидкое топливо) (2006-2008 гг., гос.рег. № 0106 РК 01031); по т ме «Разработка научных основ и технологий получения новых нанокомпозитных тализаторов гидрогенизации углей, самоорганизующихся гуминополимерных и о элекгронных материалов, биологически активных веществ и гуминовых препарат полифункционального назначения на базе продуктов химической переработки уг и углеотходов» (2009-2011 гг., гос. per. № 0)09 РК 00432).

Цели и задачи исследования. Установление модифицирующего влияния гум та натрия на структурообразующее поведение водных растворов природных и си тических полимеров (крахмала, казеината натрия и поливинилового спирта), изуч ние условий образования полимерных комплексов на их основе, исследование и реологических, гидродинамических, сорбционных свойств и проведение испытан их в растениеводстве для предпосевной обработки семенного материала различ сельскохозяйственных культур.

Поставленная цель включала решение следующих основных задан:....

- исследование закономерностей и особенностей процесса структурообразо ния водных растворов ряда полимеров в присутствии гумата натрия в зависимос pH, концентрации и состава смеси, природы полимера;

- изучение реологических, гидродинамических, кислотных и сорбционных свойств полимерных комплексов гуматов с крахмалом разного состава;

- исследование реологических и гидродинамических свойств гуматов с казеи натом и поливиниловым спиртом;

- проведение вегетационных, мелкоделяночных и полупромышленных испы ний полученных полимерных комплексов гуматов с природными полимерами в р тениеводстве на различных сельскохозяйственных культурах.

Научная новизна работы заключается в том, что впервые:

- разработаны научные основы процесса сгруктурообразования водных раст углегуминовых кислот из отходов угледобычи с крахмалом, казеином и поливини вым спиртом. Изучены оптимальные условия, кинетические закономерности и ос ности процесса сгруктурообразования гуматов натрия с выбранными полимерам - охарактеризованы реологические, гидродинамические и сорбционные сво полимерных гелей гуматов с некоторыми природными и синтетическими полиме - обнаружен значительный синергетический эффект повышения кислотных сорбционных свойств для комплексов гумат-крахмал, более выраженный при ма концентрациях гумата в смеси. Предположен механизм специфического действи малых доз гуматов на свойства храхмально-гумапгного комплекса;

- рассмотрена возможность применения в полупромышленных условиях н торых полученных комплексов в качестве пленкообразователей для предпосев обработки семян сельскохозяйственных растений.

Практическая значимость работы. Результаты исследований являются тео тической и практической основой для разработай рациональных систем эффек го применения полученных полимерных гелей, модифицированных гуматом на в качестве пленкообразователей для предпосевной обработки семенного матер сельскохозяйственных культур. Полученные полимерные комплексы с гуматом трия нетоксичны и экологически безопасны. Эффективность применения получ ных полимеров подтверждена испытаниями и получены акты внедрения. Спосо лучения средства для дражирования семян, а также способ посева обработанн мян защищены патентами РК.

Личный вклад автора заключается в выборе направления и постановке исс дований, теоретическом обосновании задач, непосредственном участии в прове эксперимента, в том числе в опытно-производственных испытаниях, интерпрета обобщении полученных результатов.

Основные положения, выносимые на защиту:, - установление закономерностей и особенностей процессов гелеобразован водных растворах гумата с крахмалом, казеинатом натрия и поливиниловом сп том в зависимости от состава исходной смеси, концентрации и природы полиме и pH среды;

- результаты изучения кислотньех и сорбционных свойств поликомплекса на основе крахмала и гумата;

- результаты изучения реологических и гидродинамических характеристик смешанных полимерных гелей с модифицирующей добавкой гумата, - испытания полученных гидрогелей в качестве пленкообразователей и сти ляторов роста растений для предпосевной обработки семян.

Апробация работы. Материалы диссертации докладывались и обсуждалис на Международных научных конференциях: «Алдамжаровские чтения -2009»

(Костанай, 2009); «Валихановские чтения-14» (Кокшетау, 2009) «Индустриально инновационное развитие на современном этапе: состояние и перспективы» (Па лодар, 2009), X Сатпаевские чтения «Стратегический план 2020 Казахстанский путь к лидерству» (Павлодар, 2010), «Наука и её роль в современном мире» (Ка ганда, 2010), «Теоретическая и экспериментальная химия» (Караганда, 2010); н республиканских научно-практических конференциях: «Козыбаевские чтения Петропавловск, 2009); «Молодежь и наука в современном мире» (Талды корган, 2010).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 15 научных работ, из них статей в журналах, входящих в список рекомендованных ККСОН МОН РК и 7 р бот в сборниках материалов международных и республиканских конференций.

Получено 2 инновационных патента РК.

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 130 страницах компьютерного текста и состоит из четырех глав, приложения, содержащих акты испытаний и внедрения. Список литературы включает 180 источника. Работа ил люстрирована 36 рисунками и содержит 30 таблиц.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность, научная новизна и практическая зна­ чимость работы, сформулированы цель и задачи исследования.

1 Структурообразование, свойства и применение водных растворов и по­ ликомплексов гелеобразующих полимеров Приведен литературный обзор, где систематизированы сведения по структур образоваяию водных растворов природных и синтетических полимеров, свойства и применению полимерных гелей и комплексов. Основное внимание уделено во­ просам структурирования гелеобразующих полимеров (желатина, казеина, крахм ла, поливинилового спирта). Отдельный раздел посвящен обзору исследований п гуминовьш кислотам, отмечено применение полимеров в растениеводстве, 2 Экспериментальная часть включает методы получения и физико-хими­ ческого анализа исходных полимеров и полимерных комплексов на их основе, ме тодики изучения процессов сгруктурообразования, определения кислотных, гид­ родинамических, реологических и других характеристик гуминовых полимерных комплексов разного состава, методики проведения испытаний поликомплексов в растениеводстве.

3 Особенности сгруктурообразования, свойства и применение водных растворов и поликомплексов гумата натрия с крахмалом, казеинатом натрия и поливиниловым спиртом В разделе рассмотрены вопросы сгруктурообразования и изучены свойства в ных растворов и полимерных комплексов гумэта натрия с водораетаоркмыми пол мерами с крахмалом, казеинатом нагия и поливиниловым спиртом (ЛВС). Выбор лимеров был обусловлен их высокими гелеобразующими свойствами, наличием ставе функциональных групп, способствующих образованию межмолекулярных с зей с функциональными группами гуминовых кислот, а также их промышленной д тупностью. Изучено модифицирующее влияние гумагга на процесс струкгурообра ния и на реологические и гидродинамические свойства образующихся полимерны поликомплексов. Наиболее подробно охарактеризованы поликомплексы гумата с крахмалом. Представлены результаты полупромышленных испытаний полученн смешанных полимерных гелей.

3.1 Получение и исследование полимерных комплексов гуматов с крахмалом Гуминовые кислоты извлечены щелочной экстракцией из окисленных углей баркольского месторождения - отходов угледобычи. Характеристики гумагга натр сумма кислотных групп - 5,00 мг-экв/г, в том числе, карбоксильных групп- 3,74 мг-эк влажность - 11 %, зольность - 7,0 %. Аминогуминовые кислоты для комплексов с крахмалом получены впервые в лаборатории путем аминирования окисленных у различными аминами. Крахмал содержит в своем составе гидроксильные и эфир связи, способствующие образованию межмолекулярных связей с функциональны группами гуминовых кислот (СООН, ОН, О). Характеристика крахмала: влажность 13%, зольность 0,3 %, pH - 7,5. Крахмал представляет собой смесь двух полисаха ридов: линейного - амилозы и разветвленного — амилопектина (до 78%) общей формулы (QHioOs)n. Амилоза имеет более упорядоченную линейную структуру ее молекул, благодаря чему возможна более компактная упаковка ее цепи, чем разветвленных цепочек амилопектина. Разветвленная структура амилопектина обеспечивает растворимость его в воде.

Поликомплексы получали смешиванием 0,5-5 % -ных водных растворов крахмала и гумагга (аминогумата) разного состава при температуре 20 - 60°С и времени выдержки смеси от 0,5 до 1 суток. Во всех случаях образуются гомоген­ ные устойчивые смеси, не расслаивающиеся и со временем структурирующиеся образованием студней. Высокая устойчивость их к расслаиванию обусловлена д ствием межмолекулярных сил и образованием водородных связей между функц нальными группами исходных макромолекул. Исследуемые смеси, содержащие достаточную концентрацию полярных неионизованных и ионизованных функцио нальных групп (карбоксильные, фенольные, метоксильные, гидроксильные, эфи ные), способны к различным акцепторно-донорным и гидрофобным взаимодейс ям, в результате которых могут возникнуть внутренние пространственные сетки.

Введение гуматов в растворы крахмала приводит к образованию прозрачных, до но прочных, гидролитически стойких и нерастворимых пленок. Гу мат прочно свя крахмалом и не вымывается водой. Крахмал обеспечивает равномерное распре гумата по всему объему. Предположено, что все это способствует сохранению ил вышению активности реакционных центров и сорбционной способности гуматов Кислотно-основные свойства полученных комплексов исследованы мето­ дами кондуктометрии и потенциометрии. Титрование раствора гумата раствором крахмала сопровождается снижением удельной электропроводности и снижение значений pH, что свидетельствует о протекании реакции комплексообразования между компонентами. По перегибу на кривых титрования было предположено об разование комплекса гумат - крахмал стехиометрического состава 1:1.

Рисунок 1 - Зависимость содержания кислотных групп крахмал-гуматного и крахмал-аминогуматного поликомплекса от содержания гумата в смеси.

Графические зависимости (рисунок 1) показывают, что кислотно-основной функциональный состав пол и комплексов существенным образом отличается о исходного состава компонентов. На рисунке четко наблюдается синергетический эффект повышения кислотных свойств комплексов разного состава, особенно вы раженный в области малых концентраций гумата (аминогумата) в смеси. Экспе­ риментальные данные потенциометрии и кондуктометрии удовлетворительно со падают. Повышение кислотных свойств гумато-крахмальных комплексов должно способствовать возрастанию их сорбционной активности.

Проведено изучение ионообменных свойств новых нерастворимых гуматны комплексов в виде пленок при извлечении ионов меди, никеля и свинца из их вод ных растворов различной концентрации в статических условиях. Содержание ио нов металлов в равновесных растворах определено комплексонометрическим м іжтж«і*мю** металлов. С повышением концентрации рас­ творов солей металлов и в ряду ионов металлов Ni (II) Cu (И) Pb (II) сорбци­ онная емкость комплексов возрастает.

Рисунок 2 - Зависимость сорбционной емкости крахмал-гуматного комплекса по и нам Ni2* (1), Cu2+ (2) или Pb2+ (3) от содержания гумата натрия в исходной смеси ( 0,025 моль/л) Из рисунка 2 следует, что СОЕ возрастает по мере снижения концентрации гумата натрия в исходной смеси. Максимальная сорбция наблюдается для низк концентраций гумата (2-4 мол. %) в исходной смеси. Возрастание СОЕ происхо­ дит симбатно изменению кислотных свойств гуматно -крахмальных комплексов (рисунок 1).

Предположено, что иммобилизация гумата в ячейках крахмальной сетки и сорбция на гумате ионов меди происходит по следующей схеме.- Гумат натрия оказывает гидролитическое влияние на крахмал, деструктируя сильно разветвл ные структуры амилопектина до линейных амилозных цепей и, одновременно, разрушая имеющиеся водородные связи между гидроксильными группами крах мала. Это приводит к значительному снижению вязкости, что доказано эксперме тапьно. Образующиеся линейные амилозные цепи, содержащие достаточное ко чество гидроксильных групп, способны к самоструктурированию посредством об разования большего количества новых водородных связей, что ведет к возникно вению новой более упорядоченной, регулярной н прочной структуры. Упрочнени и уплотнение структуры крахмала продолжается также за счет образования нов более прочных водородных связей между кислотными группами макромолекул гуминовых кислот и гидроксильными группами крахмала. В результате сшивок между цепями макромолекул крахмала образуются свободные пространства (ячейки), в которых макромолекулы гуматов равномерно распределяются (диспе гируются). При этом повышается удельная поверхность гумата, становятся стер чески доступными многие кислотные центры гумата. В результате создаются бл гоприятные условия для протекания различных химических процессов в микро­ объеме с участием гумата. Под действием крахмала и воды кислотные группы макромолекул гуминовых соединений активизируются. Все эти процессы, в сово купности, приводят к синергетическому эффекту повышения кислотных и сорбци ных свойств гумата в крахмале. Варьируя концентрацией гумата, можно целена ленно изменять свойства гуматно-крахмальных композиций для расширения об тей их применения.

Доказательством образования водородных связей между СООН, фенольны ОН-группами гуматов и ОН-группами крахмала служили ИК-спектры исходных соединений и полученных поликомплексов. Для ИК- спектров поликомплексов гумата с крахмалом характерно наличие широкой полосы в области 3500-3200 см 1, которая свидетельствует о наличии гидроксильных групп, связанных водород­ ными связями. Области 1660-70 см'1 относятся к ионизованным карбоксилатным ионам. Колебания акцепторной группы С=0 смещаются на 5-25 см'1 в сторону меньших волновых чисел, что также говорит в пользу участия ее в образовании водородной связи. В средней области ИК- спектра влияние водородных связей проявляется в смещении частоты валентного колебания ОН группы 1300-1000 см в сторону меньших волновых чисел, в возрастании интегральной интенсивности полосы и ее уширение. Имеющиеся пики на широкой полосе в области 3500- см 1 можно также отнести к различным типам водородных связей. Полученные данные доказывают, что исследуемые смеси, содержащие достаточную концен­ трацию полярных неионизованньіх и ионизованных функциональных групп (кар­ боксильные, карбоксилатные, фенольные, метоксильные, гидроксильные, эфир­ ные), способны к различным акцепторно-донорным и гидрофобным взаимодейст виям, в результате которых возникают внутренние пространственные сетки.

Методами потенциометрии и кондуктометрии по изменению содержания карбоксильных, фенольных и аминных групп в полимерных комплексах гумино­ вых соединений проведена сравнительная оценка влияния температуры и соотн шения исходных компонентов, природы гуминовых соединений на процесс комплексообразования. Отмечено, что повышение в составе гуматной составляюще температуры и времени процесса приводит к снижению содержания кислотных и аминных групп в составе всех изученных систем, что подтверждает образование полимерных комплексов гуминовых соединений с крахмалом посредством водо­ родных связей между функциональными группами компонентов.

Для составов аминогумат- крахмал соблюдаются те же закономерности изме нения кислотно-основных свойств» что и для крахмала с гуматом (рисунок 1).

Атомы азота, в отличие от атомов кислорода, имеют более высокую поляризуемость и, следовательно, азотпроизводные гуминовых кислот более склонны к образованию комплексов, нежели гуминовые кислоты.'Кроме того, пол амфолитная природа аминогуминовых кислот предполагает большее разнообра комплексообразующих процессов в исследуемых системах. Системы аминотума крахмал в сравнении с исходными соединениями, имеют более высокое содержа функциональных групп, чем при применении гуматов. В таблице 1 показаны боле высокие показатели сорбции поликомплексов гумата и аминогумата с крахмалом сравнении с исходными соединениями.

Таблица 1 - Сорбционные свойства исходных гуматов и их поликомплексов Исследовав процесс набухания крахмал-гуматных пленок во времени. Уста­ новлено, что степень набухания зависит от состава комплекса. Относительно бы строе водопоглощение связано с химическим сродством пленок к воде. Водопоглощение составляет от 2,3 до 4,3 г /г сорбента. Набухшие пленки поликомплексо крахмала с гуматом способны длительное время удерживать до 60 -70% связанн воду, что должно способствовать улучшению прочностных и эластичных свойств пленок. За счет удерживания воды полученные гуматные пленки приобретают по ниженную горючесть. Такие гидрогели особенно полезны в сельском хозяйстве к ростстимулирующие и влагоудерживающие препараты для почв. Полученные ко плексы не растворимы в воде, устойчивы к действию минеральных кислот и щел чей, проявляют более высокие сорбционные свойства. Повышенные кислотные свойства гумата и аминогумата в поликомплексах в сравнении с исходными комп нентами, представляют значительный интерес для получения эффективных, дос тупных, экономных и водостойких сорбентов многофункционального назначения Исследована нефтеемкость некоторых полимерных комплексов по керосину Определение велось гравиметрическим методом. Новые сорбенты обладают ср ней нефтеемкостью от 0,8 до 4,0 г керосина на 1 г сорбента. Наилучшие результа показывает гумат натрия и аминогуминовая кислота. Комплексы гумата с природ ными полимерами показывают более низкие результаты.

32 Влияние гумата натрия и поливинилового спирта на гелеобразование крахмала Изучено влияние гумата натрия на структурообразование крахмала и поливи нилового спирта (ПВС). С этой целью получены смешанные растворы гумата и ПВС разного состава в 10% растворе крахмала. Содержание гумата и ПВС варь вали от 0 до 10% по отношению к крахмалу. Процесс сгруктурообразования изуч ли по изменению реологических характеристик поликомппексов во времени. Пол чены данные по влиянию концентрации гумата на предельное напряжение сдвиг температуру плавления, время структурирования и относительную вязкость. Пок зано, что образование студней с практически измеримой прочностью происходит при концентрации смешиваемых растворов, равной 10% и при содержании гума в смеси 10% от крахмала. При повышении концентрации гуматов в смеси время структурирования крахмала увеличивается. Это означает снижение вероятности упорядочения макромолекул гумата натрия относительно макромолекул крахма Однако, несмотря на это смесь остается однородной и длительное время не рас слаивается. Результаты увеличения относительной вязкости 0,5%-ных растворо крахмала во времени подтверждают продолжающийся процесс структурировани в смешанных водных растворах гуматов с крахмалом и образование ассоциатов повышением концентрации гумата в смеси относительная вязкость снижается ли нейно, в среднем на 8-8,5 % для любого соотношения компонентов в смеси.

Предположено, что наличие в составе гуминовых кислот значительного числа ра нообразных функциональных групп способствует определенному упорядочению гуматов относительно крахмала и их межмакромолекулярному взаимодействию Для системы крахмал - гумат установлено, что предел прочности и формировани пространственного каркаса достигается через 4 суток. В таблице 2 сведены реол гические характеристики для всех изученных полимеров, модифицированных гу­ матом, в зависимости от концентрации гумата, что позволяет провести сравни­ тельную оценку влияния гумата на каждую смешанную систему и полимерный комплекс. Так, из таблицы 2 следует, что увеличение содержания гумата в смеси крахмалом опт 2 до 10% приводит к снижению предельного напряжения сдвига крахмала на 6-26%, температуры плавления на 6-29%, то есть реологические ха­ рактеристики крахмала в смеси с гуматом ухудшаются. Снижение характеристик связано с разрушением гуматом установившихся связей крахмала и вступлением полифункционального гумата в конкурентную борьбу за свои более прочные со временем межмолекулярные связи с крахмалом.

При изучении реологических характеристик смеси крахмал - ПВС найдена об ратная картина. В присутствии поливинилового спирта время структурирования в ных растворов крахмала уменьшается, что является результатом проявления сил межмолекулярного притяжения между сближающимися частицами крахмала и П содержащего значительное количество гидроксильных групп по цепи, ведущие к возникновению водородных связей между ними. С увеличением содержания ПВ 10 % гелях крахмала происходит повышение прочностных характеристик. Поливи ниловый спирт способствует структурированию крахмала, что сказывается на уве чении вязкости системы при добавлении ПВС. Таким образом, реокинетические и следования позволили сделать вывод, что введение в крахмал линейного гидроф ного полимера ПВС, содержащего значительное количество гидроксильных групп позволяет уменьшить время гелеобразования крахмала, увеличить вязкость его р творов и получить более прочную трехмерную структуру. Сложная структура гума натрия, в отличии от достаточно простой линейной структуры ПВС, не способству ет гелеобразованию крахмала Время структурирования увеличивается, а прочно структур и вязкость растворов в присутствии гумата натрия, напротив, уменьшают ся (таблица 2).

Таблица 2 - Сравнительное влияние гумата натрия на реологические характеристики полимеров_ Модифицирующее Содержание іумата натрия в смеси, % от массы полимеров:

Относительная вязкость для 0,5% растворов полимеров 3.3 Структурирование и реологические свойства водных растворов казеината натрия, модифицированных гуматом натрия Проведено изучение влияния гумата натрия на структурообразование и реологические свойства казеината натрия - молочного белка, содержащего до 22% карбоксильных групп. Смешанная система казеината натрия с гуматом состоит из двух одинаково заряженных полимеров и при выбранных концентрациях однородны и не расслаивается. Как видно из таблицы 2, поликомплексы имеют самые высокие прочностные показатели (по предельному напряжению сдвига).

Установлено, что введение гумата натрия в 20%-ные растворы казеината увеличивает на 9 - 53% время структурирования, снижают на 4*20% прочность и на 1,5-8,5% относительную вязкость казеината в зависимости от содержания гумата. То есть, закономерности влияния гумата на гелеобразующие свойства независимо от природы полимера (кроме ПВС) одинаковы. Имеющееся отличие системы казеинат -гумат от других заключается в том, что вязкость разбавленных водных растворов казеината натрия в присутствии гумата уменьшается со временем, что по-видимому, связано с одинаковой степенью заряженности полимеров. С увеличением содержания гумата в смеси снижается также соотношение полуосей, что обусловлено протекающим процессом комплексообразования натрий - казеината с гуматом натрия. Также уменьшение полуосей свидетельствует о том, что комплекс приобретает более симметричную форму по сравнению с макромолекулой казеината натрия. Таким образом, результаты исследования показывают о незначительных межмакромолекулярном взаимодействии макромолекул казеината с гуматом натрия.

В таблице 2 приведены данные для сравнения по гелеобразованию гумата с желатином. Найдено, что гумат натрия замедляет гелеобразование водных раство ров желатины, повышает критическую его концентрацию и ослабляет структуру.

Влияние гумата натрия усиливается с возрастанием его содержания в поликомпле се.

3.4 Влияние гумата натрия на гелеобразование поливинилового спирта Проведено исследование влияния гумата натрия на структурообразование поливинилового спирта (ПВС) по изменению реологических характеристик поли­ комплексов с гуматом. Концентрация раствора ПВС составляла 18%, содержание гумата в растворе ПВС - от 2 до 10%. Показано изменение предельного напряже­ ния сдвига, времени структурирования, относительной вязкости (0,5% -ных рас­ творов) и температурь] плавления от содержания гумата в поликомплексе. В дан­ ной системе, гумат, в отличие от других систем, улучшает все реологические ха­ рактеристики ПВС. Увеличение содержания гумата натрия в смеси от 2 % до 10 % приводит к повышению предельного напряжения сдвига от 2,1 % до 13 %, повы­ шению температуры плавления от 1,2 % до 6 %. Это свидетельствует о формиро­ вании прочных интерполимерных комплексов между макромолекулами ПВС и гуматом натрия за счет образования значительного количества водородных связе Относительная вязкость водных растворов поливинилового спирта увеличивается при введении гумата натрия, линейно возрастая с его концентрацией, что обуслов лено взаимодействием карбоксильных, карбонильных, спиртовых и фенольных групп гумата натрия с гидроксильными группами поливинилового спирта. Форми­ рование пространственной структуры ПВС с гуматом завершается через 6 суток.

Таким образом, реокинетические исследования показали, что макромолекул гидрофильного гумата натрия принимают активное участие в формировании сетчатой структуры в водных растворах поливинилового спирта. Можно предполагать, что образование межмолекулярных водородных связей приводит формированию более сложных структур.

4 Применение полимергуматных гидрогелей в растениеводстве Проведены исследования по применению поликомплексов на основе крахм ла, казеината натрия и ПВС, модифицированных гуматом натрия, при посевной обработке различных сельскохозяйственных культур (пшеницы разных сортов, ячменя, гороха, гречихи, подсолнечника, картофеля). Применение полуденных полимеров основано на способности их растворов при определенных условиях о разовывать пленки, обладающие прочностью. На этот процесс большое влияни оказывает гумат натрия как модифицирующая добавка. Она способствует форм рованию структуры, изменению свойств покрытий по равновесной степени набу­ хания, растворения, величине разрушающего напряжения, что оказывает полож тельное влияние на ростовые свойства семян и развитие корневой системы. Бла годаря содержанию в составе поликомплекса гумата натркя проявляются ростостимулируюшие свойства. Кроме того, при калсулированни семян композицией и модифицированных полимеров при набухании образовавшейся пленки происхо постепенное проникновение препарата внутрь семени, что будет способствоват длительной защите прорастающих семян ох негативного воздействия патогенно рофлоры и возбудителей болезней. Предлагаемые пленкообразователи --стиму роста растений можно рекомендовать для различных климатических зон Респуб

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Впервые изучены закономерности и особенности процесса совмещения сгруктурообразования в смешанных водных растворах гумата натрия с крахмал казеинатом и поливиниловым спиртом и установлены условия образования нов поликомплексов. Кинетическое изучение проведено по изменению предельной прочности на сдвиг и относительной вязкости растворов во времени при различных концентрациях гумата и состава смеси.

2. Методами потенциомерии, кондуктометрии и ИК-спектроскопии установлено, что стабилизация поликомплексов осуществляется совокупным действием водородных и гидрофобных взаимодействий между функциональны группами макромолекул полимеров и гумата.

3. Изучены реологические и гидродинамические свойства новых поликомплексов туматов с гелеообразующими полимерами в зависимости от ко центрации гумата. Проведено сравнительное исследование влияния природы п лимера и концентрации гумата на реологические характеристики поликомплексо Показано снижение реологических характеристик поликомплексов с повышением концентрации гумата в поликомплексе.

4. Получены и охарактеризованы кислотно-основные и сорбцинные свойст ликомллексов гумата и аминогумата с крахмалом разного состава. Показано обр ванию достаточно прочных гидролитически стойких и нерастворимых в воде пле нок и композиций, обладающих по сравнению с исходными компонентами более высокой сорбционной активностью по отношению к ионам металлов. Впервые о наружен значительный синергетический эффект повышения кислотных и сорбцио ных свойств для полученных комплексов, который более выражен при малых конц трациях гумата в смеси. Предположен механизм специфического действия малых гуматов на свойства крахмально-туматного комплекса Отмечена высокая способн поликомлексов к набуханию и удерживанию в массе до 15-30% воды, что повыша огнестойкость, к сорбции нефтепродуктов.

5. Проведены вегетационные и полупромышленные испытания некоторы новых псшикомплексов в растениеводстве в качестве пленкообразователей при п посевной обработке семян различных сельскохозяйственных культур и стимулято роста растений, получены акты внедрения. Полученные успешные результаты по ляют рекомендовать поликомплексы к применению в сельском хозяйстве в качест средств для дражирования семян различных сельскохозяйственных культур.

Оценка полноты решения поставленных задан. Полученные в диссертации результаты целиком отражают полноту решения поставленных задач научной пр блемы и подтверждают целесообразность предложенной стратегии и тактических приемов, использованных для достижения намеченной цели, начиная от выбора лимерных композиций и заканчивая данными по их внедрению в производство. В зультате проведенных исследований изучены реологические, гидродинамические кислотные, сорбционные свойства, гуматов с крахмалом, казеинатом натрия и пол виниловым спиртом. Проведены вегетационные и полупромышленные испытани полученных полимерных комплексов в качестве дешевых и эффективных средст для дражирования семян различных сельскохозяйственных культур.

Рекомендации по конкретному использованию полученя№Грг*уяьтатов.

Полученные в работе научные результаты вносят определенный вклад в тео рию и практику высокомолекулярных соединений. Полученные поликомплексы могут быть рекомендованы к углубленным испытаниям с целью применения их в качестве пленкообразователей, ростостимуляторов, структурообразователей поч почвоулучшателей в сельском хозяйстве, что подтверждено актами испьгганий.Кроме того они могут быть рекомендованы в качестве связующих и сорбентов в металлургической, угольной, нефтедобывающей и цементной промышленностя Оценка научного уровня выполненных исследований в сравнении с лучшими достижениями в данной области. Исследованию іуматов, крахмала, казеината натрия и поливинилового спирта, как самостоятельных полимеров, по­ священо достаточное количество работ. Однако смешанные системы на их основ с применением в качестве модифицирующего компонента гумата малоизучены. В работе впервые показано положительное влияние гумата на реологические, гидр динамические и сорбционные свойства ноликомплексов. Впервые показана воз­ можность получения простым методом смешения гуматов (отходов угледобычи) промышленными полимерами новых эффективных сорбентов для очистки воды пленкообразователей и стимуляторов роста растений для сельского хозяйства.

Список опубликованных работ по теме диссертации 1Амирханова А.К., Аккулова З.Г., Валитов ДА. Крахмал-гуматные полимерны комплексы // Известия НТО "Кахак". - 2010. - №3 (28). - С. 15-19.

2 Валитов ДА., Саликова Н.С., Жолболсынова A.C., Аккулова З.Г., Амирханов А.К. Структурирование и реологические свойства водных растворов казеината на модифицированного гумаггом натрия Н Изв. НАН РК, сер. хим. -2010. - № 4. - С. 6Валитов ДА., Жолболсынова A.C., Саликова Н.С. Влияние гумата натрия н леобразование поливинилового спирта // Вестник КарГУ - 2010. - №2(58). - С. 71- 4 Валитов ДА., Жолболсынова A.C., Шейко ТА. Управление структурирован ем водных растворов поливинилового спирта с помощью поверхностно-активны ществ //Материалы междун. науч.-пракг. конф. "Математическое и компьютерное делирование экологических проблем и актуальные проблемы современного обр ния", посвященной 60-леппо Б.Бакирбаева. - Тараз, 2010. - Т. 1. - СЛ 19-122.

5 Жолболсынова A.C., Аккулова З.Г., Валитов ДА. Эффективность примене гумата натрия при возделывании гречихи сорта «Сумчанка» //Новости науки Каза стана. - 2009. -№ 3. - С. 322-126.

6 Жолболсынова A.C., Аккулова 31"., Баязитова КЛ., Валитов ДА. Влияние г натрия на рост и развитие пшеницы //Новости науки Казахстана,-2009.-№ I.-014- 7 Жолболсынова A.C., Валитов ДА., Дощанов Д. Влияние гумата натрия на развитие гороха сорта «Неосыпаюіцийся-1»// Весгаик КарГ У. - 2009. - № 4(56). - С 8 Жолболсынова A.C., Валитов Д.А., Дощанов Д.Е. О предпосевной обрабо семян подсолнечника композицией из поливинилового спирта и гумата натрия. // териалы междун. науч.- пракг. конф. «Индустриально-инновационное развитие н временном этапе: состояние и перспективы»- Павлодар, 2009.- Т. 1 - С. 197-201.

9 Жолболсынова A.C., Валитов Д.А., Саликова A.C., Бектемисова А.У., Шей ТА. Влияние гумата натрия на гелеобразование водных растворов желаггины. // М риалы междун. науч.-пракг. конф. «Алдамжаровские чтения -2009». - Косганай, -Т. 2.-С. 128-131.

10Жолболсынова A.C., Валитов ДА., Бекггемисова А.У., Аккулова З.Г. Эколо ческие аспекты применения полимеров при выращивании сельскохозяйственны культур // Материалы междун. науч.- практ. конф. «Наука и её роль в современно ре». - Караганда: Болашак-Баспа, 2010. - Т. 6.- С. 413-416.

11Валитов Д.А., Жолболсынова A.C., Аккулова З.Г. О композиции поливини вый спирт - гумагг натрия для предпосевной обработай семян. // Материалы IV м дун. науч.- практ. конф. «Теоретическая и экспериментальная химия», посвящен 80-летию профессора М.И. Бакеева. - Караганда, 2010. - С. 278-280.

12Жолболсынова A.C., Валитов ДА., Саликова Н.С., Бекгемифва А.У., Шейк ТА. Применение гумата натрия в сельском хозяйстве. // Материалы республ. нау практ. конф. «Козыбаевские чтения» - Петропавловск, IV, 2009. С. 113-115.

13 Валитов ДА., Жолболсынова A.C., Саликова Н.С., Дощанов Д.Е. Эффект ность препаратов гумат натрия и «Байкал-ЭМ-1» для предпосевной обработки се яровой твердой пшеницы // Матер, междун. науч. конф. «X Сатпаевские чтения « тегический план 2020 Казахстанский путь к лидерству». - Павлодар, 2010. - С. 14 Жолболсынова A.C., Валитов ДА., Саликова Н.С. Влияние гумата натрия рост и развитие картофеля // Материалы междун. науч.- пракг. конф. «Валихановс чтения-14». - Кокшетау, 2009. - С. 9-11.

15 Инновационный патент 22960 РК. Средство для дражирования сем хозяйственных культур /Жолболсынова A.C., Валитов Д.А.; опубл. 15.10.2010, Бю №10.

16 Имеется положительное решение от 23.09.2010 12-3/3142 о выдаче инно онного патента «Сошник для подпочвенно-разбросного посева» / Валитов А.Г., В тов ДА., Жолболсынова A.C.

ГУ М АТТ АРД ЫН, СУЛЫ ЕРГЛНДІЛЕРШЩ КРАХМАЛМЖН,

КАЗЕИНАТПЕН, ПОЛИВИНИЛ СПИРТІМЕН РЫЛЫМ ТЗУІ ЖЭНЕ

ОЛАРДЬЩ НЕГІЗШДЕГІПОЛИКОМИЛЕКСТЕРДЩ АСИЕТТЕРІ

МЕН ОЛДАНЫЛУЫ

«02.00.06 - жоары молекулалы осылыстар»

мамандыгы бойынша химия гылымдарьшы кандидаты ылыми дрежесін алу шін дайындалган диссертация авторефератына Зерттеу объектілері. Гумат жэне натрийді аминоіуматы, крахмал, натрийдщ казеинаты, поливинил спирті, рылым тузу рдістері, олардьш негізіндегі поликомплекстерді асиеттері жэне сімдік шаруашылыында олданылуьі.

Жмысты масаты. Табии жне синтетикалы (крахмал ды, натрий казеинатынын жне поливинилспиртіні) полимерлерді сулы ерітінділерінін рылым тзуіне натрий гуматыньщ модифирлеуші эсерін агтактау, оларды негізіндегі полимерлі комплекстердін. тзілу жадайларын аныктау, реологиялык, гидродинамикалы жне сорбциялы асиетгерін зерттеу, сімдік шаруашылыгында оларды ртрлі ауыл шаруашылы сінділерді тымдык.

материалдарын егу алдындаы деуде олдану шІн зерттеулерді жргізу.

Жмысты дістері. Крахмал-натрий гуматы сулы ерітшіділерінін физика-химиялы асиеттерін зертгеу шін И-спектрлік, потенциометрлік, кондуктометрлік, комплексономстрлік, визкозиметрлік дістер, реологиялык сипаттамаларын (озалыстьщ шектІ кшІ, гельдерді балу температурасы) анытау шін ребиндер-Вейлер, Ребиндер-Измайлов эдістері олданылды.

Жмысты нтижелері. Теориялы жэне тэжірибелік зерттеулерді орындауда алынган негізгі ылыми зерттеулер, тжірибелік орытындылар тмендегідей:

- алаш рет модифицирлеуші оспа натрий гуматыны кмегімен крахмалды, натрий казеинатынын, поливинилспиртіш жаа полимерлі комплекстері алынды жэне зерттелді. Потенциометрлік, кондуктометрлік жне И-спектрлік дістермен поликомлекстерді трактандырылуы крахмал мен натрий гуматыны макромолекул ал арынын фунщионалды топтарынын арасындагы гидрофобты эрекеттесулердін, сутекті жэне электростатикалы байланыстарды жиынты эсерінен жзеге асады.

- крахмалды, натрий казеинатыны жэне поливинилспиртіні натрий гуматымен крылым тзу задылыктары аныкталды жэне рдістін кинетикасы зерттелді, поликомплекс тзілу жагдайлары аныкталды. Кинетикалы зерттеу озалыса атысты шекті беріктікті згерісі жне эртрлі pH, концентрация жне оспа рамында ерітінділерді салыстырмалы тугкырлыы бойынша жургізілді. Аралас жйелерді рылымдалуы - натрий гуматыны атысында баяулайтьш кинетикалы урдіс екені крсетілді.

- тузілген поликомплекстердш реологиялы асиетгері зерттелді.

Зерттелген pH барлы мэнінде оспадаы натрий гуматыны млшерін артіыранда озгалысты шекті жктемесІні тмендейтіні крсетілді.

Гельдерді баыланан накгы балу температурасы гельді торлы рылымын тратандыратын екіншілік куштерді болуын длелдейді. рылымдану уаыты іркелдек беріктік жне реттілік дрежесін анысгайды.

- крахмал ерітіндісіне гуматгарды енгізу бастапы компоненттермен салыстырганда металл иондарына атысты сорбциялы белсенділігі жоары, берік гидролитті траты жэне суда ерімейтін жанбайтын, жабындарды тзілуіне келеді.

жргізілген сынакгар алынган комплекстерді сімдік сіру шаруашьшыында тымдарды туйіршіктеу затгары ретінде олдануа сынуа ммкіндік береді жне аынды суларды ауыр металлдар иондарьшан тазарту шін суа жэне ота траты, тиімді, ол жеткізерлік, унемді, сорбентгерді алуда тжірибе жзінде ызыушылы тудырады.

олданыса егізу дарсжесі. Альшан поликомплекстерді ауыл шаруашылык сінділерді тымды материалдарын егу алдындаы деуде олданылатын жабын тзушІлер ретінде сынатан ткізу оларды олдану стимульдеуші эффект крсететіні аныгалды, ауылшаруашылы сінділерді енімділігін, саталуын, тіршілІк етуін жэне сапасьш артгыруа ммкіндік береді. Бл сынатар ондіріске егізу актілерімен дэлелдеиген.

Ауылшаруашылы сінділерін тйіршіктеу шІн арналан затгарды алу дісі Р патентімен коралган. Тйіршіктелгсн тымдарды топыраасты-шашырату жолымен егу дісі Р патентімен оралган. Гумат пен оны туындыларыны крахмалмен полимерлі комплекстері аынды суларды ауыр металл иондарынан жэне мнай німдерінен тазалауда олданылатьш тиімді, чол жеткізерлік, немді, суда жэне ота траты сорбенггерді алу шін тэжірибелік ызыгушылы тудырады.

олданылу аймагы. Диссертациялы жмысты алынан нтижелері оларды ауыл шаруашылыында, атап айтса сімдік шаруашылыында ауылшаруашылы сінділерші тымды материалдарын егу апдындаы деуде олданылатын жабын тзушілер ретінде, жер шаруашылыгында су жне жел эрозиясына шыраган топыракты рылым тзушісі ретінде паидалануа ммкіндік береді. Поликомплекстерді ісінуге жне массасында суды стап алуа жоары абілетгіліктері оларды ылалды стап алушы компоненттер ретінде олдануа ммкіндік береді. Алынган крахмал рамды полимерлі комплекстер аынды суларды ауыр металл иондарынан жне мнай німдерінен тазалайтын сорбциялык материалдар ретінде пайдаланылуы ммкін.

STRUCTURAL FORMATION OF WATER SOLUTIONS OF HUMATES

WITH STARCH, CASEINATES AND POLYVINYL ALCOHOL; THE USE

OF POLYCOMPLEXES ON THEIR BASIS

Abstract

of the dissertation on award of Candidate Degree in Chemistry Sciences on a specialty "02.00.06 - bigh-molecular compounds”

SUMMARY

Objects of research. Sodium humate and sodium aminohumate, starch, sodium caseinate, polyvinyl alcohol, structure formation processes, properties and the use of polycomplexes on their basis in plant cultivation.

The goal of research. The establishment of modifying influence of sodium hu­ mate on structural behavior of water solutions of natural and synthetic polymers (starch, sodium caseinate, gelatin and polyvinyl alcohol), the study of conditions of formation of polymeric complexes on their basis, investigation of their reological, hydrodynamic and sorption properties and testing them in plant cultivation for pre­ seed processing of seed materials of various agricultural crops.

Methods of researches. Following methods have been used for investigation of physicochemical properties of water solutions of sodium starch-humate: JR - spec­ troscopy, potentiometry, conductometry, complexonometry, viscosimetry, and for de­ termination of reological characteristics such methods as limited shift tension, tem­ perature of fusion of gels (Rebinder-Veiier’s and Rebinder-lzmaj lova’s methods).

Main results of research. The main scientific results, practical conclusions ob­ tained while carrying out theoretical and experimental investigations, consist in fol­ lowing:

- for the first time novel polymer complexes of starch, sodium caseinate and poly­ vinyl alcohol were obtained with the help of the method of modifying additives. It is established that stabilization of complexes takes place by joint effect of hydrophobic interaction, hydrogen and electrostatic bonds between functional groups of macromo­ lecules of starch and sodium humate by methods of potentiometry, conductometry.

- Kinetics and regularities of structure formation of water solutions of starch, sodium caseinate and polyvinyl alcohol with sodium humate. The conditions of for­ mation of polycomplexes have been established. Kinetic study was carried out de­ pending on structure of an initial mix, concentration and the nature of polymers, pH and concentration of a mix are established environments;

* The mechanism of gelling are established and the nature of the communications sta­ bilizing received polycomplexes of starch with humate, IR-spectroscopy methods, - Results of studying acid and sorption properties of polycomplex on the basis of starch and humate sodium, starch and aminohumid acids are generalised;

- Results of reologists and hydrodynamic characteristics of polymeric gels of starch, caseinate of sodium and polyvinyl spirit with the modifying additive humate of so­ dium are studied;

- Results of test of the received hydrogels in quality, filmmakers for preseeding seeds of agricultural crops rendering stimulating effect on growth and development of plants are resulted.

The practical importance of research work. Carrying out integrated tests of obtained polycomplexes as film-forming materials for preseed processing of a seed material of agricultural crops have shown that their application renders stimulating effect which allows to raise the efficiency, preservation and survival rate of agricul­ tural crops and finally to increase productivity and quality of plant cultivating pro­ duction. Testing data were proved by testing acts. Efficiency of application of the ob­ tained polymers in plant growing is confirmed by certificates of tests. The obtaining method of for preseeding seeds of agricultural crops is protected by patent of RK. Po­ lymeric complexes of humate and its derivatives with starch represent practical inter­ est for obtaining of effective, accessible, economic, water-and fire-resistant sorbents for sewage water treatment from ions of heavy metals and oil products.

Fields of application. The obtained results of work allowed 'to make it possible to use the objects of research in agriculture in particular in plant cultivation as film­ makers used for preseeding processing of a seed material of agricultural crops. It is established that application of film-forming compositions of polymers modified by sodium humate provides reception of stable productivity of high quality with the maximum indicators of economic efficiency. Received starching polymeric complex­ es also can be used in quality sorption materials for sewage treatment from ions of heavy metals and mineral oil. High ability of polycomplexes to swell and keep water in their mass gives opportunity to use them as water-keeping components. Obtained starch-containing polymeric complexes can be used as sorption materials for sewage water treatment from ions of heavy metals and oil products.



 
Похожие работы:

«МИРСАЙЗЯНОВА СВЕТЛАНА АНАТОЛЬЕВНА ЗАКОНОМЕРНОСТИ ОБРАЗОВАНИЯ ПРОСТЫХ, РАЗНОЛИГАНДНЫХ И ГЕТЕРОЯДЕРНЫХ КОМПЛЕКСОВ ЖЕЛЕЗА(III) С РЯДОМ ПРОИЗВОДНЫХ МОНО- И ДИОКСИБЕНЗОЛОВ В ВОДНЫХ РАСТВОРАХ ПОВЕРХНОСТНО-АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ, ЦИКЛОДЕКСТРИНА И НЕОРГАНИЧЕСКИХ СОЛЕЙ 02.00.01 – неорганическая химия Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук Казань – 2008 Работа выполнена в Казанском государственном университете им. В.И.Ульянова-Ленина. Научный...»

«Быков Евгений Евгеньевич КВАНТОВО-ХИМИЧЕСКОЕ ИЗУЧЕНИЕ МЕХАНИЗМОВ ТРАНСФОРМАЦИИ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ПРОИЗВОДНЫХ ИНДОЛИЛМАЛЕИНИМИДОВ ПОД ДЕЙСТВИЕМ ПРОТОННЫХ КИСЛОТ Специальность 02.00.10 - биоорганическая химия АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук Москва - 2009 Работа выполнена в лаборатории химической трансформации антибиотиков Института по изысканию новых антибиотиков имени Г.Ф.Гаузе РАМН Научный руководитель : Доктор химических...»

«Стойков Иван Иванович СИНТЕТИЧЕСКИЕ РЕЦЕПТОРЫ НА ОСНОВЕ ЗАМЕЩЕННЫХ (ТИА)КАЛИКС[4]АРЕНОВ 02.00.03 - Органическая химия Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора химических наук Казань-2008 Работа выполнена на кафедре органической химии Химического института им. А.М.Бутлерова Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования “Казанский государственный университет им. В.И.Ульянова-Ленина” Министерства образования и науки...»

«Володько Александра Викторовна Полиэлектролитные комплексы хитозан-каррагинан 02.00.10 Биоорганическая химия Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук Владивосток – 2014 Работа выполнена в Тихоокеанском институте биоорганической химии им. Г.Б. Елякова ДВО РАН доктор химических наук, старший научный сотрудник Научный руководитель : Ермак Ирина Михайловна Официальные Варламов Валерий Петрович доктор химических наук, профессор, оппоненты: зав....»

«Писарева Анна Владимировна Синтез и исследование физико-химических свойств кристаллических и полимерных протонных электролитов на основе бензолполикарбоновых и бензолполисульфоновых кислот 02.00.04 - физическая химия Автореферат диссертации на соискание учёной степени кандидата химических наук Черноголовка - 2004 Работа выполнена в Институте проблем химической физики Российской Академии Наук. Научный руководитель : кандидат химических наук Добровольский Юрий Анатольевич...»

«Краснова Татьяна Александровна Масс-спектрометрия с матрично(поверхностью)активированной лазерной десорбцией/ионизацией при идентификации и определении олигомеров полисульфоновых, поликарбоновых кислот и антибиотиков 02.00.02 – аналитическая химия АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук Саратов – 2013 Работа выполнена на кафедре химии Владимирского государственного университета имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича...»

«Хомишин Дмитрий Владимирович Получение изопреноидов и реакции их аллильной системы в синтезе монотерпенов с модифицированным углеводородным скелетом 02.00.03 Органическая химия АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук Москва 2012 год Работа выполнена в Лаборатории тонкого органического синтеза Института элементоорганических соединений им. А.Н. Несмеянова Российской академии наук (ИНЭОС РАН) и на кафедре Химии и технологии биомедицинских...»

«КОВАЛЕНКО ТАТЬЯНА АЛЕКСАНДРОВНА ИССЛЕДОВАНИЕ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ СОРБЦИИ ОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ И ИОНОВ МЕТАЛЛОВ НА УГЛЕРОДМИНЕРАЛЬНЫХ СОРБЕНТАХ, ПОЛУЧЕННЫХ ИЗ САПРОПЕЛЕЙ 02.00.04 – физическая химия АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук Тюмень – 2010 Работа выполнена в государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Омский государственный университет им. Ф.М. Достоевского на кафедре...»

«Болгов Алексей Александрович ПОЛУЧЕНИЕ ГОМОЛОГОВ ХИТОЗАНА И ЕГО ПОЛИМЕРАНАЛОГИЧНЫЕ ПРЕВРАЩЕНИЯ 02.00.06 – высокомолекулярные соединения АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук Москва 2009 www.sp-department.ru Работа выполнена в Воронежском государственном университете На кафедре высокомолекулярных соединений и коллоидов Научный руководитель : доктор химических наук, доцент Кузнецов Вячеслав Алексеевич Официальные оппоненты : доктор...»

«БЫЧКОВА СВЕТЛАНА АЛЕКСАНДРОВНА ТЕРМОДИНАМИКА РЕАКЦИЙ КИСЛОТНО-ОСНОВНОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ И КОМПЛЕКСООБРАЗОВАНИЯ ЯНТАРНОЙ, МАЛЕИНОВОЙ И ФУМАРОВОЙ КИСЛОТ С НЕКОТОРЫМИ ИОНАМИ ЩЕЛОЧНО-ЗЕМЕЛЬНЫХ И ПЕРЕХОДНЫХ МЕТАЛЛОВ В ВОДНОМ РАСТВОРЕ 02.00.04 – физическая химия Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук Иваново –2010 2 Работа выполнена на кафедре аналитической химии Государственного образовательного учреждения высшего профессионального...»

«Самойлова Ольга Владимировна ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ФАЗОВЫХ РАВНОВЕСИЙ В СИСТЕМЕ Cu–Si–Ni–O Специальность 02.00.04 – Физическая химия Автореферат диссертации на соискание учёной степени кандидата химических наук Челябинск 2013 Диссертация выполнена на кафедре Физическая химия ФГБОУ ВПО Южно-Уральский государственный университет (НИУ). Научный руководитель : доктор технических наук, профессор, Михайлов Геннадий Георгиевич....»

«Манжай Владимир Николаевич Физико-химические аспекты турбулентного течения разбавленных растворов полимеров 02.00.04 – физическая химия 02.00.06 - высокомолекулярные соединения АВТОРЕФЕРАТ диссертация на соискание ученой степени доктора химических наук Томск - 2009 Работа выполнена в Институте химии нефти СО РАН, г.Томск Научный консультант : доктор физико-математических наук, профессор Малкин Александр Яковлевич Официальные оппоненты : доктор химических наук, профессор...»

«Захаров Андрей Валерьевич КАТАЛИТИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ НА ОСНОВЕ ПОВЕРХНОСТНОАКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ И ПОЛИЭТИЛЕНИМИНА ДЛЯ РЕАКЦИЙ НУКЛЕОФИЛЬНОГО ЗАМЕЩЕНИЯ В ЭФИРАХ КИСЛОТ ФОСФОРА 02. 00. 15 – катализ АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук Казань - 2009 Работа выполнена на кафедре общей химической технологии ГОУ ВПО Казанский государственный технологический университет Научный руководитель : доктор химических наук, профессор Харлампиди Харлампий...»

«БЕЙРАХОВ Андрей Григорьевич КООРДИНАЦИОННЫЕ СОЕДИНЕНИЯ УРАНИЛА С ГИДРОКСИЛАМИНАМИ И ОКСИМАМИ 02.00.01- неорганическая химия Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора химических наук Москва 2010 Работа выполнена в Учреждении Российской академии наук Институте общей и неорганической химии имени Н. С. Курнакова РАН Официальные оппоненты : доктор химических наук Григорьев Михаил Семенович член-корреспондент РАН, доктор химических наук, профессор Кукушкин Вадим...»

«Романенко Сергей Владимирович Феноменологическое моделирование аналитических сигналов в форме пиков 02.00.02 — аналитическая химия Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора химических наук Томск 2006 2 Работа выполнена на кафедре физической и аналитической химии Томского политехнического университета Научный консультант : доктор химических наук А. Г. Стромберг Официальные оппоненты : доктор физико-математических наук, в.н.с. Померанцев А.Л. доктор химических...»

«СОЛОВЬЕВ Виталий Петрович ТЕРМОДИНАМИКА СУПРАМОЛЕКУЛЯРНЫХ КОМПЛЕКСОВ КРАУН-ЭФИРОВ И ИХ МАКРОЦИКЛИЧЕСКИХ И АЦИКЛИЧЕСКИХ АНАЛОГОВ 02.00.04 - физическая химия АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора химических наук Москва - 2007 Работа выполнена в Институте физической химии и электрохимии им. А. Н. Фрумкина Российской академии наук Научный консультант : академик, профессор Цивадзе Аслан Юсупович Институт физической химии и электрохимии РАН Официальные...»

«Контарева Татьяна Александровна Особенности деформационного поведения и разрушения высоконаполненных композиционных материалов на основе полиэтилена и частиц резины (резинопластов) Специальность: 02.00.06 – высокомолекулярные соединения АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук Москва – 2013 Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном учреждении науки Институте синтетических полимерных материалов им. Н.С. Ениколопова Российской...»

«Петров Александр Михайлович ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРИМЕСНОГО СОСТАВА ЧИСТЫХ ЦВЕТНЫХ И РЕДКИХ МЕТАЛЛОВ МЕТОДОМ ДУГОВОГО АТОМНО-ЭМИССИОННОГО АНАЛИЗА С ПРИМЕНЕНИЕМ МАЭС 02.00.02 – Аналитическая химия АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Москва 2012 1    Работа выполнена в Государственном научном центре Государственный научно-исследовательский и проектный институт редкометаллической промышленности Гиредмет Научный руководитель : член-корреспондент...»

«Рожков Сергей Сергеевич СИНТЕЗ И РЕАКЦИИ АЗОТСОДЕРЖАЩИХ ПРОИЗВОДНЫХ МАЛЕИНОВОЙ КИСЛОТЫ И ГЕТЕРОЦИКЛИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ НА ИХ ОСНОВЕ 02.00.03 – Органическая химия АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук Ярославль – 2014 2 Работа выполнена на кафедре Аналитическая химия и контроль качества продукции Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования Ярославский государственный...»

«Парфенова Людмила Вячеславовна МЕХАНИЗМЫ РЕАКЦИЙ ГИДРО-, КАРБО- И ЦИКЛОМЕТАЛЛИРОВАНИЯ АЛКЕНОВ С ПОМОЩЬЮ АЛЮМИНИЙОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ, КАТАЛИЗИРУЕМЫХ 5-КОМПЛЕКСАМИ Zr 02.00.15- Кинетика и катализ Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора химических наук Уфа-2012 2 Работа выполнена в Учреждении Российской академии наук Институте нефтехимии и катализа РАН член-корреспондент РАН, Научный консультант : доктор химических наук, профессор Джемилев Усеин...»








 
© 2013 www.diss.seluk.ru - «Бесплатная электронная библиотека - Авторефераты, Диссертации, Монографии, Методички, учебные программы»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.