Polikondentsatlashtirish Korazers tenglamasi - Химия - Курсовые работы

Информация о документе

Цена	15000UZS
Размер	733.3KB
Покупки	0
Дата загрузки	06 Июнь 2024
Расширение	docx
Раздел	Курсовые работы
Предмет	Химия

Polikondentsatlashtirish Korazers tenglamasi

Купить

O`zbekiston Respublikasi
Oliy ta`lim, fan va innovatsiya vazirligi
Andijon davlat universiteti
Tabiiy fanlar fakulteti Kimyo ta`lim yo`nalishi
___- bosqich ___ guruh talabasi
_____________________________ ning
Yuqori malekulyar birikmalar kimyosi fanidan
KURS ISHI
Mavzu: Polikondentsatlashtirish Korazers tenglamasi

Kurs ishi rahbari: ____________________

Andijon – 2024
Mundarija

Kirish…………………………………………………………………………… 3-4
I BOB: Polikondensatlanish reaksiyalari……………………………..….….. 5-
12
1.1 Polikondensatlanishning turlari……………………………………….………..
6
1.2 Polikondensatlanish termodinamikasi………………………………….………
7
1.3 Polikondensatlanish kinetikasi…………………………………………..……..
9
1.4 Polikondensatlanish tezligi va polimer molekulyar massasiga haroratning
ta’siri…………………………………………………………………………. 11
II BOB: Karozers tenglamasi………………………………………….……. 13-
21
2.1 Polikondensatlanishning destruktiv reaksiyalari………………………….…..
18
2.2 Polikondensatlanishning amaliy usullari…………………………………..….
20
Xulosa……………………………………………………………………...……..
22
Foydalanilgan adabiyotlar……………………………………………….…….. 23
2

Kirish
Kimyo- modda (uning tuzilishi, xossalari va kimyoviy o`zgarishlari) haqidagi
fan. Polimerlar kimyosi- polimer moddalar, ularning tuzilishi, xossalari va
kimyoviy o`zgarishlari haqidagi kimyo fanining juda muhim va katta bo`limidir.
Har qanday fan kabi polimerlar kimyosining ham o`z tili, atamalari bor. Poli- ko`p,
meros- o`lcham demakdir. polimerlarning molekulyar massasi juda katta, ulkan
bo`ladi. Ularning aniq ilmiy nomi- yuqorimolekulali birikmalar. Uning qisqaroq
"polimer" deb ataluvchi sinonimik fan, texnika va hayotda ko`p ishlatiladi.
Polimerlar molekulasi juda katta molekulyar massaga ega bo`lgani uchun
makromolekula deb ataladi. Polimerlar deb makromolekulasi zanjirsimon
tuzilishga ega bo`lib, ko`p marta qaytaruvchi atomlar guruhi (bo`g`in)lardan
tashkil topgan yuqorimolekulali birikmalarga aytiladi. Polimerlarni monomer deb
ataluvchi quyi molekulali moddalardan sintez qilib olinadi. Polimer
makromolekulasining tarkibiga kirgan va uning ko`p marta qaytaruvchi atomlar
guruhini tashkil qilgan "monomer" bo`g`ini yoki oddiy bo`g`in deb ataladi.
Bo`g`inning kimyoviy brutto formulasi monomernikiga teng.
Makromolekuladagi bo`g`inlar soni makromolekulaning nechta monomerni
kimyoviy bog`lab sintez qilinganini bildiradi. Shuning uchun
makromalekulalarning bo`g`inlar soni "n" polimerlanish darajasi deyiladi.
(Polimerlanish- monomerlardan polimerlarni sintez qilish usulidir). Odatda n-
10,100,1000 va undan ham katta bo`lishi mumkin.
Polimerlar makromolekulasining eng muhim xususiyati uning zanjirsimon
tuzilganligi, ya'ni molekulani chiziqli uzunligining ko`ndalang o`lchamidan ko`p
marta (bir necha tartibga) kattaligidir.
Masalan, ko`p ishlatiladigan Har xil polietilen tasmalaridagi
makromolekulalarning uzunligi diametridan 1000-10000 marta katta.
Makromolekulaning zanjirsimon tuzilganligidan polimer moddalari quyi
molekulali moddalarnikidan butunlay farqlanuvchi xossalarga ega bo`lib, ular
quyidagilar: -makromolekulalarning zanjirsimon tuzilishi ularda egiluvchanlik
xususiyatini barpo qiladi. Ana shu ma'lum chegarada ilgarlanma mustaqil harakat
3

qiladi. Bu xossasi tufayli makromolekulalardan tashkil topgan jismlar yangi
yuqorielastik holatini namoyon qiladi; -uzun va zanjirsimonligidan
makromolekulalarning o`zaro ta'sirlashuvi, bog`liqligining kuchi juda katta.
Shu sababli polimer moddalardan xilma-xil tolalar va tasmalar olinadi; -
polimerlar eruvchanlikda ham yangi xususiyat namoyon qiladi. Ular to`g`ridan-
to`g`ri eriy olmaydi. Avval bo`kadi, so`ng eriydi. Eritmasining qovushqoqligi
benihoya katta bo`lib 1-2%li eritmalar oquvchanligini yo`qotadi va gelga aylanadi;
-polimerlarning kimyoviy reaksiyalarida oddiy quyi molekulyar birikmalarda
uchramaydigan hollar ham bor. Makromolekulalar va polimerlarning tuzilish va
xossalariga oid keltirilgan xususiyatlari noyobdir. Ular quyimolekulyar
moddalarda bo`la olmaydi. Shular sababli polimer holatni moddaning noyob holati
desa bo`ladi. Shuning uchun ham, polimerlar kimyosining alohida fan sifatidagi
tadsisoti, o`rganilishi va o`qitilishining sababi tushunarlidir.
O`zbekiston polimerlar ishlab chiqarish uchun zarur xom ashyolarga boy. Gaz
va neft, paxta linti, kaprolaktam, atsetilen, etilen va akrilonitril kabi monomerlar
shular jumlasidandir.
Mamlakatimizda poliakrilonitril, poliakrilamid, polikaprolaktam (poliamid-6),
karboksimetilsellyuloza, diatsetilsellyuloza zavodlari ishlab turibdi. Mikrokristallik
sellyuloza (MKS) ishlab chisarilyapti. Keyingi yillarda Sho`rtan gaz-kimyo
majmuasida polietilen ishlab chiqaruvchi va Namangan, Farg`ona, Yangiyo`l
shaharlarida har xil maqsadli sellyuloza ishlab chiqaruvchi korxonalar ishga tushdi.
Kurs ishining tuzilishi. Ushbu Kurs ishi kirish, xulosa, foydalanilgan
adabiyotlar ro’yxati va o’zaro mazmunan bog’langan 2 ta bobdan iborat bo’lib
umumiy hajmda 23 betni tashkil etadi .
4

I BOB: Poliondensatlanish reaksiyalari
Polikondensatlanish reaksiyasi deb, tarkibida ikki yoki undan ko`p funksional
guruhi bo`lgan monomerlarning bir-biri bilan ta'sirlanishi yoki polimerning
reaksion qobiliyatli guruhlari bilan ta'sirlanishi hamda hosil bo`lgan polimerlar
makromolekulalarini o`zaro ta'sirlanishi natijasida yuqorimolekulyar moddalar
hosil bo`lishiga aytiladi. Polikondensatlanish natijasida makromolekulalarni hosil
bo`lishi uchun organik kimyoda ma'lum bo`lgan xoxlagan kondensatlanish yoki
birikish reaksiyasidan foydalanish mumkin, lekin bunday reaksiyalarda
monomerlarda turli xil kamida ikki funksional guruhi bo`lishi kerak. Odatda
polikondensatlanish reaksiyalari natijasida polimer bilan quyimolekulyar moddalar
ham (suv, spirt, ammiak, vodorood xlorid va h.k.) ajralib chiqadi.
Misol tariqasida polieterifikasiyalanish reaksiyalarini ko`raylik:HO − R−COOH +HO − R−COOH → HO − R−CO − R−COOH +H 2
HO − R−CO −O− R−COOH +HO − R−COOH → HO − R−CO −O− R− CO −O− R−COOH +H 2va h.k…
Bu reaksiya natijasida oksikislotalarni o`zaro ta'sirlashishi natijasida suv
molekulasi ajralib chiqadi va reaksiya davomida poliefir hosil bo`ladi. Xuddi
shunday diaminlar bilan ikki asosli kislotalarning dixlorangidridlari reaksiyaga
kirishsa poliamidlar hosil bo`ladi:
Bu reaksiyalarda polimerlanish reaksiyalaridan farqli o`laroq, hosil bo`lgan
polimerlarning zvenolari monomerlarning tuzilishidan farq qiladi.
Polikondensatlanishning ikkala holida ham reaksiya natijasida hosil bo`lgan
makromolekulalarning chetki qismlarida funksional guruhlar bo`ladi va ular
zanjirni o`sishiga qodirdir. Polikondensatlanish reaksiyasining har bir bosqichidagi
moddalar barqaror bo`lib, ularni ajratib olish mumkin. Bu xususiyat
5

polikondensatlanish reaksiyasining polimerlanishdan asosiy farqlaridan biri bo`lib
hisoblanadi.
1.1 Polikondensatlanishning turlari
a) polikondensatlanishga faqat bifunksional guruhli monomerlar
qatnashsa, reaksiya natijasida chiziqsimon tuzilishli polimerlar hosil bo`ladi.
Bunday polikondensatlashga chiziqli polikondensatlanish deyiladi. Yuqorida
keltirilgan poliefirlar va poliamidlar olish reaksiyalari bunga misol bo`la oladi;
b) ikkidan ortiq funksional guruhli monomerlarni polikondensatlanishi
natijasida tarmoqlangan polimerlar hosil bo`ladi. Bunday reaksiyalarga fazoviy
polikondensatlanish deyiladi. Masalan: gliserin bilan ftal kislotasining
polikondensatlanishi natijasida to`rsimon ko`rinishga ega bo`lgan polimer hosil
bo`ladi;
v) polikondensatlanishga eng kamida ikki funksional guruh tutgan bitta
monomer uchrasa, bunday reaksiyaga gomopolikondensatlanish deyiladi.
Masalan:
x HO-(CH
2 )
6 -COOH →
H[-O-(CH
2 )
6 -CO-)
X -OH+(X-1)H
2 O
g) tarkibida funksional guruh tutgan eng kamida ikki monomer bir-biri
bilan o`zaro ta'sirlashib polimer hosil qilsa, bunday reaksiyaga
geteropolikondensatlanish deyiladi.
Masalan: geksametilendiamin bilan adipin kislotasining
polikondensatlanishi natijasida neylon-6,6 olinishi
d) ikki va undan ko`p bir turli monomerlar polikondensatlansa, bu
reaksiyaga sopolikondensatlanish deyiladi.
Masalan: aminokapron kislotasi bilan aminoenant kislotasini o`zaro
reaksiyalari
6

1.2 Polikondensatlanish termodinamikasi
Polikondensatsiya termodinamikasi, polimer kimyodagi bir konseptdir. Bu
termin, polimerlar o'rnatilishini belgilash uchun ishlatiladi. "Poly" so'zi "ko'p" yoki
"bir nechta" ma'nolariga mos keladi, "kondensatsiya" so'zi esa kimyoviy
reaksiyalarda molekulalar birgalikda birlashib, katta molekulli bo'lishadi degan
jarayonni ifodalaydi.
Polimerlar, bir-biriga bog'langan uzun zanjir shaklidagi molekulalardan
iborat. Bu molekullar, monomer deb ataladigan kichik tuzuvdagi to'g'ri qo'yilgan
bir-biriga kelgan molekulalar yordamida yaratiladi. Polikondensatsiya,
polimerlarning o'rnatilishida keng qo'llaniladigan mekanizmadir.
Polikondensatsiya reaksiyalari, odatda ikki yoki undan ko'p farqli monomer
molekulalarini bir-biriga o'rnatish orqali amalga oshiriladi. Bu reaksiyalarda
odatda kichik bir tomonlama mahsul chiqadi. Masalan, suv, ammiak yoki metanol
kabi tomonlama mahsullar hosil bo'lishi mumkin.
Termodinamika qarashidan, polikondensatsiya reaksiyalari odatda
termodinamika tomonidan boshqariladi. Bu reaksiyalarda, entropi o'sishi va bepul
energiya kamayishi kabi termodinamika tushunchalari e'tibor qilinadi. Bu,
polimerlar o'rnatilishi jarayonida termodinamik ta'sirning hisobga olinishini talab
qiladi.
Natijada, polikondensatsiya termodinikasi, polimerlar o'rnatilishi va ularning
boshqa reaksiyalari boshqarilishida muhim ahamiyatga ega. Bu printsiplar, polimer
kimyosida va sanoat polimer ishlab chiqarishida tushunilishi zarur bo'lgan muhim
konseptlardan biridir.
Polikondensatlanish reaksiyasi davomida ikki xil muvozanatga erishish
mumkin:
1) Hosil bo`lgan quyimolekulyar modda bilan polimer orasida
2) Polimer bilan hosil bo`lgan siklik birikma orasida:
7

К ' va К lar muvozanat konstantalari. К '- chiziqsimon modda bilan siklik
birikmalarning termodinamik potensiallarini farqiga bog`liq.
∆ G 0
, ∆ H 0
, ∆ S 0
lar termodinamik potensial, entalpiya va entropiyalarning
stnadart qiymatlarini farqi.
Siklik birikmani hosil bo`lishi monomolekulyar, chiziqsimon polimerni hosil
bo`lishi esa bimolekulyar reaksiya turiga kiradi. Shuning uchun konsentrasiya
kamayganda siklik birikmaning hosil bo`lishi kuchayadi. Konsentrasiyani
ko`payishi esa chiziqsimon polimerni hosil bo`lish imkoniyatini oshiradi. K ni
qiymatiga qarab polikondensatlanish muvozanatli va muvozanatsiz
polikondensatlanish reaksiyalariga bo`linadi. Odatda K=10-100 gacha qiymatlarga
ega bo`lsa, polimerning molekulyar massasi va reaksiyaning unumiy
muvozanatdagi monomerlarning konsentrasiyasiga bog`liq bo`ladi.
Bunday reaksiyalar muvozanatli yoki qaytar polikondensatlanish deyiladi.
Agar К>1000 bo`lsa polikondensatlanish reaksiyasi muvozanatsiz yoki qaytmas
reaksiya bo`ladi.
Masalan, dixlorangidridlarning diaminlar bilan polikondensatlanishida
К>1015; qaytar polikondensatlanishda hosil bo`lgan quyimolekulyar modda
bilan
polimer orasida juda tez muvozanat hosil bo`ladi. Shuning uchun qaytar
polikondensatlanishda polimerning unumini ko`paytirish uchun hosil bo`layotgan
quyimolekulyar moddani reaksion muhitdan chiqarib turiladi.
8

1.3 Polikondensatlanish kinetikasi
Polikondensatsiya kinetikasi, polimerlar o'rnatilishi jarayonida sodir
bo'layotgan kimyoaviy reaksiyalarning tezligini va uslubini o'rganuvchi soha
hisoblanadi. Bu termin polimerlar o'rnatilishi va ularga qo'shilishi uchun
foydalaniladigan vaqtning o'tishini aniqlash uchun ishlatiladi, reaksiya
tezliklari, reaksiya sharoitlari va foydalaniladigan katalizatorlar kabi o'tkazish
sharoitlarini ham qamrab o'tadi.
Polikondensatsiya reaksiyalari odatda ikki yoki undan ko'p farqli
monomer molekulalari bir-biriga kelganide, katta polimer zanjirlarini yaratish
reaksiyalari hisoblanadi. Bu reaksiyalar o'tirish paytida odatda tomonlama
mahsul hosil bo'ladi.
Polikondensatsiya kinetikasi, bu tur reaksiyalarning tezligini va
rivojlanishini tushuntirish uchun foydalaniladigan turli kinetik modellarni o'z
ichiga oladi. Bu modellar, reaksiya tezliklarini, aktivatsiya energiyasini,
molekulyar to'qnashishning ehtimolliklarini va boshqa faktorlarni tahlil qilib,
polimerizatsiyani shakllantirishni maqsad qiladi.
Polikondensatsiya kinetikasi, polimer kimyoda muhim o'rin egallaydi,
chunki polimerlarining ayrim xususiyatlari, tuzilishi va oxirgi mahsul
xususiyatlari, polimerizatsiya kinetigi tomonidan aniqlanishi mumkin. Shuning
uchun, polimerizatsiya kinetigining yaxshi tushunilishi, talab qilingan polimer
mahsulotlarining dizayni va sintezi uchun kritik ahamiyatga ega.
а) chiziqsimon polikondensatlanishda reaksiyaning tezligi sarf
bo`layotgan komponentlarning birortasini konsentrasiyasiga bog`liq bo`ladi
К - tezlik konstantasi, С
k - katalizator konsentrasiyasi ( С
k - o`zgarmaydi deb
qabul qilinadi); Agar С
a =C
b bo`lsa, u holda reaksiyaning tezligiga quyidagi ifodani
hosil qilamiz.
9

- dC
dt = K C 2
integrallagandan so’ng:
Ni hosil qilamiz. q=C0−C
C 0 reaksiyani boorish darajasi, C0, C – esa funksianl
guruhlarning boshlang’ich va jarayon davomidagi konsentrasiyasi.
Qaytar reaksiya bo`lmaganda hosil bo`layotgan polimerning
o`rtacha polimerlanish darajasi quyidagicha topiladi:
Bu ifoda ko’rinib turibdiki
Pn qiymati reaksiya davomida ortib borishi
ma’lum bo’ldi.
1-rasm. Polimerlanish darajasini reaksiyaning borish darajasiga bog`liqligi.
1-rasmdan ko`rinib turibdiki faqat q- ning qiymati yuqori bo`lgandagina
(0,95) polimerning molekulyar massasi katta qiymatga ega bo`ladi.Turli xil
qo`shimcha reaksiyalar ham sodir bo`lgani uchun polikondensatlanishda hosil
bo`layotgan polimerning molekulyar massasi juda katta qiymatga ega bo`lmaydi.
Agar C
a <C
b bo’lsa, u holda
Pn uchun quyidagi ifoda yoziladi:
2-rasmda polimerning molekulyar massasini r ning qiymatiga bog`liqligi
ko`rsatilgan. Rasmdan ko`rinib turibdiki, faqat Са = С b ga yaqinlashgandagina
molekulyar massa tez orta boshlaydi.
10

1.4 Polikondensatlanish tezligi va polimer molekulyar massasiga
haroratning ta'siri
Polikondensatlanish reaksiyasining issiqlik effekti (8-10 kal) kichik bo`lgani
uchun, reaksiya harorati polimerning molekulyar massasiga kam ta'sir qiladi, lekin
harorat oshirilishi sistemani past haroratda erishish mumkin bo`lmagan muvozanat
holatiga kelishini tezlashtiradi. Harorat oshirilganda reaksiyada ajralib chiqayotgan
quyimolekulyar moddalarni yo`qotish oson bo`ladi, bu esa polikondensasiya
muvozanatini yukorimolekulyar moddalar hosil bo`lish tomoniga siljishiga olib
keladi, lekin bu harorat spesifik ta'siri natijasi emas. Bunday effektga reaksion
aralashmaga inert gaz yuborish, vakuum hosil qilish va h.k. orqali ham erishish
mumkin. Biroq harorat oshirilganda qisqa vaqt ichida eng yuqori polimerlanish
darajasiga erishiladi. Amalda reaksiya boshida muvozanat holatiga tezroq erishish
uchun polikondensatlanish yuqoriroq haroratda olib boriladi, keyin esa
polimerning molekulyar massasini oshirish uchun reaksion aralashma birmuncha
sovutiladi.
Amalda polikondensatlanish reaksiyasi tezligini oshirish uchun
katalizatorlardan ham foydalaniladi. Ko`pchilik hollarda (mineral kislotalar,
nordon tuzlar, organik sulfokislotalar, ishqorlar, metallarning galogenidlari) oddiy
kondensatlanish reaksiyalariga qanday katalizatorlik qilsa, polikondensatlanishda
ham shunday vazifani o`taydi.
11

Masalan, polieterifikasiya reaksiyasida kuchli kislotalar - СООН guruhni
protonlab, faol holatga keltiradi
Siklik birikmalarning polimerlanishiga o`xshash polimerlarni siklik
strukturaga o`tishiga ham katalizator imkon yaratadi. Haroratning ortishi
muvozanat holatiga va muvozanatdagi polimer molekulyar massasiga ta'sir
qilmaydi, balki sistemaning muvozanatga kelishini tezlashtiradi.
Polikondensatsiya tezligi va polimer molekulyar massasiga haroratning ta'siri
polimer kimyodagi muhim konseptlardan biridir. Bu ta'sir o'rnatilayotgan
polimerlerning kinetikasini va xususiyatlarini tushunishda juda muhimdir.
Harorat, polimerizatsiyon kinetigiga katta ta'sir qiladi. Normal holatda,
haroratning oshishi kinetika energiyasini (aktivatsiya energiyasini) pastroq qiladi
va shuning uchun reaksiyon tezligini oshiradi. Bundan tashqari, harorat
polimerizatsiya reaksiyonlarining dastlabki va o'tish marta reaksiyalariga ta'sir
qiladi.
Bir necha taqdim etilgan xususiyatlarga e'tibor bering:
1. Tezlik va harorat munosabati: Reaksiya tezligi harorat bilan o'zaro
bog'liqdir. Qo'shimcha haroratning oshishi tezlikni oshiradi va bir nechta
polikondensatsiya reaksiyalarini bajarishga imkoniyat beradi. Bu, polimer
molekulyalarini tez bir ko'prikarga yig'ishga olib keladi.
2. Molekulyar massa: Polimer molekulyar massasi o'sishi bilan reaksiya
tezligi o'sadi. Bu o'sish, polimerizatsiyon reaksiyalarini yakuniy mahsulotlarni
olishda ta'sir qiladi. Boshqa shartlar bilan bir xil, o'sish esa kinetikani oshiradi,
lekin so'nggi mahsulotlarni o'sish bilan ta'sir qiladi.
3. Entropiya o'zgarishi: Haroratning oshishi bilan birga, entropiya o'zgarishi
ham o'sadi. Bu esa sistemning o'zida qonunlarini o'zgartiradi va shu sababli
reaksiya jadvallarini o'zgarganligiga olib keladi.
12

Bu talablar polimerlar va ularning sintezida muhimdir. Harorat va polimer
molekulyar massasi reaksiya tezligini va yakuniy polimer xususiyatlarni
aniqlashda katta ro'lyashadi.
13

II BOB: Karozer tenglamasi
Funksional guruhlarining sarf bo`lish darajasi polikosdensatlanish
reaksiyasining tugallanish darajasini belgilaydi. Bu esa avvalo muvozanatni
polimer hosil bo`lish tomonga siljishiga imkon bermaydigan past molekulyar
moddalarni reaksion muhitdan yaxshilab chiqarib turilishiga bog`liq. Polimerlanish
darajasi P va reaksiyaning tugallanish darajasi (polimerning miqdori) X orasida
matematik bog`lanish mavjud bo`lib, uni Karozers keltirib chiqardi. Bu bog`lanish
faqat funksional guruhlar ekvivalent nisbatda bo`lgandagina to`g`ri natija beradi.
f- bitta monomer molekulasiga to`g`ri keladigan funksional guruhlar miqdori,
N0 va N- lar esa reaksion aralashmadagi dastlabki va oxirgi molekulalar soni
bo`lsin. Dastlabki aralashmadagi funksional guruhlarning umumiy soni f.N0 ga
teng. Har bir kondensatlanish reaksiyasida bitta monomer molekulasi va 2 ta
funksional guruh yo`qoladi. Polikondensatlanish davomida N0-N ta molekula
sarflanadi. Bunda reaksiyaga kirishgan guruhlar soni 2(N0-N)ga teng bo`ladi.
Polikondensatlanishning tugallanish darajasi X reaksiyaga kirishgan guruhlarning
qismini ko`rsatadi. Demak,
Bo’ladi.
Agar bitta makromolekula hosil bo`lishida x monomer birligi ishtirok etsa, n
ta makromolekula hosil bo`lishida X.N marta ko`p monomer molekulasi ishtirok
etadi:
qiymatini tenglamaga qo`yib, Karozers tenglamasini hosil qilamiz:
14

P ni o`rtacha polimerlanish darajasi deb, uni Karozers
tenglamasidan topamiz:
Bu ifodadan polikondensatlanish reaksiyasi qancha oxirigacha borsa,
polimerlanish darajasi shuncha yuqori bo’lishi ko`rinib turibdi. Reaksiyaning
tugallanish darajasi uni olib borish vaqti bilan aniqlanganligi uchun
makromolekulalarning uzunligi polikondensatlanish muddati uzayishi bilan ortadi.
Karozers tenglamasini quyidagi misollarda ko`rib chiqaylik:
Monomerlar bittadan funksional guruh tutgan va reaksiya to`la (f=1, Р=1)
ketgan bo`lsin. Bu f va P larning qiymatlarini Karozers tenglamasiga qo`yib,
kuyidagini topamiz:
Demak, monomerda faqat bitta funksional guruh bo`lsa, reaksiya 100 % ketsa
ham yuqorimolekulyar birikma hosil bo`lmas ekan.
2) Ekvimolekulyar miqdordagi bifunksional monomerlar orasidagi reaksiya
ma'lumki,
Bo’ladi.
Masalan, polimerlanish darajasi 10 ga teng bo`lishi uchun reaksiyaning
tugallanish darajasi 90% bo`lishi kerak, faqat reaksiya 99,8 % borganda, X=(1-
1/500) polimerlaning molekulyar massasi 500 ga yetadi. Bundan ko`rinib turibdiki,
yuqorimolekulyar birikmalarni hosil bo`lishi uchun amalda reaksiyani oxirigacha
olib borishga harakat qilish kerak.
15

3) 3 mol bifunksionalli monomerni 2 mol uch funksionalli birikmalar bilan
reaksiyasi.
Bu hol uchun bo’ladi. Agar Pn yani poliimerlanish darajasi
juda katta qiymatga ega bo’lsa ham bo’ladi.
Shunday qilib, agar makromolekula hosil bo`lishida cheksiz ko`p miqdorda
monomer qoldiqlari qatnashganda ham nazariy jihatdan hamma funksional
guruhlarni reaksiyaga qatnashishi mumkin emas. Fizik ma'no jihatdan, monomerda
funksional guruhlarining soni ikkidan ko`p bo`lgan holda uch o`lchamli "cheksiz
katta" makromolekula hosil bo`ladi. Bu makromolekula bilan hosil bo`lguncha bir-
biridan o`zining fazoviy joylanishi tufayli izolirlangan va reaksiyaga kirishib
ulgurmagan ozod holdagi funksional guruhlar bog`langan holda bo`ladi. Bunday
ozod funksional guruhlarni bog`lash uchun bu tipdagi polimerlarni olishda
reaksion aralashmaga biroz miqdorda monofunksional guruhli birikmalar
qo’shiladi. Izolyasiyalangan makromolekulalarga monofunksional guruhli
molekula oson diffuziyalanadi va ular bilan reaksiyaga kirishadi.
Karozers formulasi polimer polidispereligini, boshlang`ich reaksion
aralashmadagi monomerlar nisbati kabi polikondensatlanish jarayonidagi ayrim
holatlarni hisobga olmaydi.
Amalda ko`proq o`zida bir xil turdagi funksional guruh tutgan ikkita har xil
monomerlarni geteropolikondensatlanishi olib boriladi. Bunday hollarda
monomerlarning o`zaro miqdoriy nisbati katta ahamiyatga ega, chunki oddiy
sharoitda polikondensatlanish vaqtida birinchi monomer tugasa, ikkinchi
monomerning bir xil funksional guruhlari o`zaro reaksiyaga kirishmaydi va
polimer zanjiri o`sishdan to`xtaydi. Demak, monomerlar ekvivalent miqdorlarda
olinganda eng yaxshi sharoit vujudga keladi va natijada eng yuqori molekulyar
birikmalar hosil bo`ladi. Buni 3- rasmda ko`rsatish mumkin:
16

V.V.Korshak va V.V.Golubevlarning ko`rsatishicha, agar komponentlardan
birining miqdori 0,09% ortiq bo`lsa, hosil bo`layotgan polimerning molekulyar
massasi 10 marta kamayadi. Xuddi shunday holatni boshqa muvozanatli
polikondensatlanish reaksiyalarida ham kuzatish mumkin. Bunday reaksiyalarni
izchil kuzatish natijasida Korshak polimerning molekulyar massasi va biror
monomerning mol % da ortiqchaligi (q) orasida miqdoriy bog`lanish borligini
aniqlab, funksional guruhlarning noekvivalentlik qoidasini yaratdi:
bu yerda Ма,Мв ва Мав lar ortiqcha olingan komponentlar va reaksiyada
hosil bo`lgan qo`shimcha moddalarning molekulyar massasi.
Muvozanatli polikondensatlanishda almashinuv jarayonlarining borishiga
qaramasdan hosil bo`lgan makromolekula o`lchami noekvivalentlik hoidasi
yordamida aniqlanadi. Agar bir monomerning mollar soni n, boshqasiniki esa m
bo`lib, m>n bo`lsa, bunday holda polimerlanish darajasi sistemadagi kam
miqdorda olingan monomerlarning mollar sonini ortiqcha olingan monomerlarning
mollar soniga bo`lgan nisbati bilan belgilanadi:
17

Agar sistemaga funksional guruhlardan birortasi bilan o`zaro ta'sirida bo`la
oladigan monofunksional guruh kiritilsa, u funksional guruhni qurshab olishi
natijasida polikondensatlanish jarayonini to`xtatadi. Qachonki bir xil turdagi
funksional guruhlar sarflanib bo`lsagina, u reaksiya to`xtaydi. Bu vaqtda ikkinchi
turdagi funksional guruhlarning ortiqchasi sistemaga kiritilgan monofunksional
birikmaning miqdoriga ekvivalent bo`ladi. Polimerlanish darajasining qiymati 1
mol monofunksional birikmaga to`g`ri keladigan bifunksional birikmalarning
o`zaro nisbati orqali aniqlanadi:
Masalan, agar aminoenant kislotasini 1 mol% moy kislotasi ishtirokida
polikondensatlanishida polimerlanish darajasi 100 ga teng bo`lgan, polimer hosil
bo`lsa, 2% mol miqdorda moy kislotasi ishtirok etganda, maksimal polimerlanish
darajasi 50 ga teng bo`ladi. Polikondensatlanishda polimerning molekulyar
massasini monofunksional birikmalarni qo`shish yo`li bilan boshqarish mumkin.
Oligomerlar olishda foydalaniladigan reaksiyaga qobiliyatli bunday
monofunksional birikmalar molekulyar massani boshqarish uchun stabilizatorlar
deyiladi.
18

2.1 Polikondensatlanishning destruktiv reaksiyalari
Polikondensatlanish reaksiyalarida ajralib chiqayotgan oddiy moddalar
ta'sirida destruksiya reaksiyasi sodir bo`ladi. Polikondensatlanishda bo`ladigan
destruksiya reaksiyalari V.V.Korshak tomonidan mukammal o`rganildi.
Destruksiya reaksiyalarining eng ko`p uchraydigani gidrolizdir. Polimerlarning
gidrolizga moyilligi polimer tarkibiga kirgan funksional guruhlar va bog`larning
tabiati orqali aniqlanadi. Polimerdagi yon funksional guruhlarning gidrolizi
natijasida polimerning kimyoviy tarkibi o`zgaradi. Gidroliz vaqtida asosiy
molekulyar zanjir tarkibidagi bog`lar destruksiya jarayoniga uchraydi va
polimerning molekulyar massasi kamayib ketadi. Poliasetallar, murakkab efirlar va
poliamidlar oson gidrolizlanadi:
Bu reaksiyalar natijasida efir bog`larining va ozod funksional guruhlar
sonlarining yig`indisi o`zgarmaydi, lekin poliefirning o`rtacha molekulyar massasi
kamayadi. Poliefirlar olinishida ichkimolekulyar pereeterifikasiyalanish
reaksiyalari ham sodir bo`lishi mumkin. Bunda poliefirlarning o`rtacha molekulyar
massasi o`zgarmasa ham makromolekulalarning molekulyar massasi bo`yicha
taqsimlanishi o`zgaradi:
19

Analogik reaksiyalar fenol formaldegid smolalarini sintez qilishda ham,
masalan fenol ta'sirida borishi mumkin. V.V.Korshak poliefirlarning asidoliz va
alkogolizi hamda poliamidlarning asidoliz, aminoliz jarayonlarining kinetikasini
tekshirib, destruksiya natijasida molekulyar massaning kamayish tezligi,
polimerning dastlabki o`rtacha molekulyar massasiga bog`liqligini aniqladi. Bir xil
sharoitda molekulyar massasi katta bo`lgan polimer molekulyar massasi kichik
bo`lgan polimerga qaraganda tezroq destruksiyaga uchraydi. Har bitta
makromolekulaga to`g`ri keladigan uzilgan bog`lar soni polimerning molekulyar
massasi ortishi bilan ortib boradi, ya'ni yuqoriroq molekulyar massaga ega bo`lgan
polimer destruksiyalanganida uning molekulyar massasi keskin kamayishi
kuzatiladi (4-rasm).
20

Shuningdek, polimerning to`la destruksiyalanishi uchun ketgan vaqt polimer
gomologik qatorlarining hamma fraksiyalarida bir xil bo`ladi, u uzilgan bog`
sonlarining yig`indisi bilan aniqlanadi. Shuning uchun destruksiyalanish
jarayonining borishiga polimer strukturasi ta'sir qilmasa, destruksiya polimerning
polidisperelik darajasining kamayishi bilan sodir bo`ladi. Bunday holat juda ko`p
tajribalar asosida tasdiqlangan.
2.2 Polikondensatlanishning amaliy usullari
Polikondensatlanish reaksiyasini monomerlarning suyuqlantirilgan holatida,
eritmasida, fazalarga ajralish chegarasida (fazalararo polikondensasiya) hamda
qattiq holatida olib borish mumkin. Monomerlarning suyuqlantirilgan holatida
polikondensatlanish reaksiyasi 200-220°C da, hatto undan yuqori haroratlarda olib
boriladi. Bunda destruksiya jarayonini minimal darajaga keltirish uchun ko`pincha
reaksiya inert gaz atmosferasida yoki yuqori vakuumda olib boriladi. Yuqori
vakuumdan foydalanilganda reaksiyada ajralib chiqadigan quyimolekulyar
moddalarni osonlik bilan yo`qotish va muvozanatni polimer hosil bo`lish tomoniga
siljitish imkoniyati vujudga keladi. Bu usulning afzalligi shundaki, erituvchi
qatnashmaydi va polimer tez hosil bo`ladi. Biroq kimyoviy jihatdan suyuqlangan
polimerlarni yuqori haroratda parchalanishi mumkinligi tufayli bu usuldan
foydalanish ancha chegaralangandir. Lekin poliefir va poliamidlarni olishda
suyuqlantirilgan holatdagi polikondensatlanish usuli keng qo`llaniladi.
Eritmada polikondensatlanishni olib borish usulida reaksiya nisbatan
yumshoqroq sharoitda boradi. Buni esa afzalligi bor, chunki yuqori haroratda
polimerlarni olishda polimer va monomerlar destruksiyalanishi mumkin. Bundan
tashqari, polikondensatlanish eritmada olib borilganda past molekulyar
mahsulotlarni reaksiya muhitidan chiqarish osonlashadi va issiqlik uzatish
yaxshilanadi. Eritmada olingan polikondensatsion mahsulotdan bevosita parda va
tola tayyorlash mumkin. Fazalararo polikondensatlanish ikkita bir-biriga
aralashmaydigan suyuqliklar yoki gaz va suyuqlik chegarasida sodir bo`ladi.
Fazalararo polikondensatlanish- geterogen qaytmas jarayon bo`lib, uning tezligi
reagentning fazalar oralig`idagi sirtga diffuziyalanishi bilan xarakterlanadi. Ikkita
21

bir-birida aralashmaydigan suyuqliklar chegarasidagi polikondensatlanish to`laroq
o`rganilgan. Boshlang`ich reagentlar polikondensatlanishni olib borish uchun bir-
birida aralashmaydigan alohida ikkita suyuqlikda eritiladi. Ular qo`shilganda
fazalarga ajralish chegarasida eritmadagi monomer molekulalarining o`zaro
uchrashishi natijasida polimer hosil bo`ladi. Reaksiyaga kirishuvchi moddalar
molekulalari to`laroq uchrashishi uchun, odatda fazalar aralashtiriladi. Fazalar
ajralish chegarasida (masalan, poliamid yoki poliuretanlarni) yupqa polimer
pardasi hosil bo`ladi, agar bu pardani olib tashlansa, yana yangi parda hosil
bo`ladi. Shunday qilib hosil bo`lgan polimerni to`xtovsiz olib turish orqali
monomerlarning hammasini polimerga to`la aylantirish mumkin. Reaksion
qobiliyati eng kuchli bo`lgan monomerlar (dikarbon kislotalarning
dixlorangidridlari, bisfenollar, diaminlar)dan fazalararo polikondensatlanishda
foydalanilsa maqsadga muvofiq bo`ladi, chunki bunda reagentlarni kontaktlash
vaqti ancha qisqaradi. Bundan tashqari, reaksion qobiliyati kuchli monomerlar past
haroratda fazalararo polikondensatlanishni amalga oshirishga imkon yaratadi va
amaliy jihatdan qo`shimcha reaksiyalar ketmaydi.
Odatda fazalararo polikondensatlanish uy haroratida olib boriladi. Fazalararo
polikondensatlanish mexanizmi yaxshi o`rganilmagan, shuning uchun
polikondensatlanishni olib borish sharoiti emperik yo`l bilan aniqlanadi. Fazalararo
polikondensatlanishning afzalligi reaksiya tezligining kattaligi va haroratining
pastligidadir. Bundan tashqari, bu usul reagentlarni yuqori darajada tozalashni
talab qilmaydi. Boshqa usullar bilan polimerlarni sintezlash qiyin bo`lgan hollarda
fazalararo polikondensatlanish usulidan foydalanish maqsadga muvofiqdir
Monomerlarning suyuqlanish haroratlariga yaqin haroratlarda qattiq fazada
polikondensatlanish reaksiyalari yuqori tezlik bilan ketadi, ayniqsa harorat
monomerlarning suyuqlanish haroratlariga yaqinlashgan sari reaksiya tezligi
keskin ortib ketadi. Odatda qattiq fazada polikondensatlanish kukun holidagi
chiziqli monomerlarni yoki undan tayyorlangan pardani qizdirish orqali olib
boriladi.
Suyuqlanish haroratida parchalanib ketadigan monomerlardan polimerlar
22

olishda qattiq fazada polikondensatlanishdan foydalanish katta ahamiyatga ega
Xulosa
Xulosa qilib shuni aytish mumkinki, Polimerlar makromolekulasining eng
muhim xususiyati uning zanjirsimon tuzilganligi, ya'ni molekulani chiziqli
uzunligining ko`ndalang o`lchamidan ko`p marta (bir necha tartibga) kattaligidir.
Masalan, ko`p ishlatiladigan Har xil polietilen tasmalaridagi
makromolekulalarning uzunligi diametridan 1000-10000 marta katta.
Makromolekulaning zanjirsimon tuzilganligidan polimer moddalari quyi
molekulali moddalarnikidan butunlay farqlanuvchi xossalarga ega bo`lib, ular
quyidagilar: -makromolekulalarning zanjirsimon tuzilishi ularda egiluvchanlik
xususiyatini barpo qiladi. Ana shu ma'lum chegarada ilgarlanma mustaqil harakat
qiladi. Bu xossasi tufayli makromolekulalardan tashkil topgan jismlar yangi
yuqorielastik holatini namoyon qiladi; -uzun va zanjirsimonligidan
makromolekulalarning o`zaro ta'sirlashuvi, bog`liqligining kuchi juda katta.
Shu sababli polimer moddalardan xilma-xil tolalar va tasmalar olinadi; -
polimerlar eruvchanlikda ham yangi xususiyat namoyon qiladi. Ular to`g`ridan-
to`g`ri eriy olmaydi. Avval bo`kadi, so`ng eriydi.
Eritmasining qovushqoqligi benihoya katta bo`lib 1-2%li eritmalar
oquvchanligini yo`qotadi va gelga aylanadi; -polimerlarning kimyoviy
reaksiyalarida oddiy quyi molekulyar birikmalarda uchramaydigan hollar ham bor.
Makromolekulalar va polimerlarning tuzilish va xossalariga oid keltirilgan
xususiyatlari noyobdir. Ular quyimolekulyar moddalarda bo`la olmaydi. Shular
sababli polimer holatni moddaning noyob holati desa bo`ladi. Shuning uchun ham,
polimerlar kimyosining alohida fan sifatidagi tadsisoti, o`rganilishi va
o`qitilishining sababi tushunarlidir.
23

Foydalanilgan adabiyotlar
1. Sh.M.Mirkomilov, N.I.Bozorov, I.I.Ismonov., “Polimerlar kimyosi” Nazariy
asoslar-laboratoriya ishlari darslik., Toshkent 2010.
2. Sh. Sh. Xudoyberdiyev, O. I. Radjabov., “Yuqori molekulyar birikmalar
fizikasi va kimyosi (II-qism)”
3. Sh. Sh. Xudoyberdiyev, O. I. Radjabov., “Yuqori molekulyar birikmalar
fizikasi va kimyosi (I-qism)”
4. Polimerlar kimyosi va fizikasi (M.Asqarov, I.Ismoilov)
5. Polimerlar kimyosidan praktikum (O_.Musayev va b.)
6. Yuqori molekulyar birikmalar.Babayev.B.( Yuqori molekulyar birikmalar.
ii-qism. dexqanov r.)
7. N.A.Parpiyev, H.R.Rahimov, A.G.Muftaxov. asoslari. Toshkent.
«O'zbekiston». 2000 y.Anorganik kimyo nazariy
8. Q.Ahmerov, A.Jalilov, R.Sayfutdinov Umumiy Toshkent. «O'zbekiston»
2003 y.va anorganik kimyo.
9. Y.M.Maqsudov. "Polimer materiallarni sinash bo'yicha amaliyot".
Toshkent,
"O'qituvchi", 1984 yil 8-22, 27-42-betlar
10. Y.M.Maqsudov. "Polimer materiallarni sinash bo'yicha amaliyot".
Toshkent,
"O'qituvchi", 1984 yil 43-107-betlar
11. M.A. Asqarov, I.I Ismoilov. “Polimerlar kimyosi va fizikasi”., Toshkent
<<O’zbekiston>> Nashriyoti-matbaa ijodiy uyi., 2004
Foydalanilgan internet saytlar
1. https://wikipediya.org
2. https://ziyouz.com
3. https://openai.com
4. https://arxiv.uz
5. https://reja.tdpu.uz
6. https://unilibrariy.uz
24

7. https://e-library.uz
25

Polikondentsatlashtirish Korazers tenglamasi

Купить