Turli strukturali polimer tizimlarning fizik tavsiflari - Физика - Диссертациии

Информация о документе

Цена	15000UZS
Размер	8.8MB
Покупки	2
Дата загрузки	29 Сентябрь 2023
Расширение	docx
Раздел	Диссертациии
Предмет	Физика

Turli strukturali polimer tizimlarning fizik tavsiflari

Купить

O`ZBEKISTON RESPUBLIKASI
OLIY TA’LIM, FAN VA INNOVATSIYALAR VAZIRLIGI
MIRZO ULUG`BEK NOMIDAGI
O`ZBEKISTON MILLIY UNIVERSITETI
Qo’lyozma huquqida
UDK 539.216.1
70530901 – Fizika (polimerlar fizikasi)
Turli strukturali polimer tizimlarning fizik
tavsiflari
Magistrlik akademik darajasini olish uchun yozilgan
DISSERTATSIYA
Toshkent

Mundarija
Kirish 3
I BOB. Polimer tizimlar strukturalari va fizik xossalarini o’rganishning zamonaviy
tadqiqotlari holatining tahlili
9
§ 1. 1 .
§ 1.2. Polimer tizimlar va ularning ustmolekulyar tuzilish turlari haqida .
Paxta va ayrim boshqa tabiiy sellyuloza tolalari strukturasi 9
13
§ 1.3. Vegeta t siya davrida paxta tolasi strukturasining shakllanishi 17
§ 1. 4 .
§ 1. 5 . Polimer tolalarning sruktura va fizik xossalarining uzviyligini tahlil qilishning zamonaviy
usullari haqida
Paxta tolalalarining elektrofizik xossalari
I bob bo’yicha xulosa 21
25
32
II BOB. Tadqiqotlar olib borish uchun namunalar tayyorlash texnologiyasi va o’lchash
usullari . 33
§ 2.1. Paxta tolasining yuzasiga ishlov berish va yuza morfologiyasini tekshirish
33
§ 2.2. Legirlangan va legirlanmagan tabiiy tolalarining elektrofizik va optik xossalarini tadqiq
qilish uchun namunalar tayyorlash texnologiyasi 35
§ 2. 3.
§ 2.4 . Tabiiy tolalarning volt-amper xarakteristikasi, elektr o’tkazuvchanligini temperaturaga
bog’liqligini o’lchash metodikasi
Tabiiy tolalarning fotoo’tkazuvchanligini o’lchash o’lchash metodikasi ..
38
39
II bob bo’yicha xulosa 43
III BOB. Turli strukturali polimer tizimlarning fizik tavsiflari
44
§ 3.1. PPy bilan legirlangan paxta va ipak tolalari yuza morfologiyasi o’zgarishining elektrofizik
xususiyatlariga ta’siri 44
§ 3.2.
§ 3. 3 . Yod bilan legirlangan va legirlanmagan Cotton TIC 400 navli paxta tolasining elektr
o’tkazuvchanligini temperaturaga bog’liqligi Yod bilan legirlangan Cotton TIC 400 navli
paxta tolasining fotoo’tkazuvchanligi
49
51
III bob bo’yicha xulos a 58
Xulosa
Adabiyotlar Ro’yxati 59
61
2

Kirish
Magistrlik dissertatsiyasi mavzusining asoslanishi va uning dolzarbligi :
Hozirgi vaqtda jahonda nanoelektronikaning rivojlanishi yarim o’tkazgichli
polimer tizimlarni fizikasini har tomonlama rivojlantirishni talab etadi. Paxta
sellyulozasi keng tarqalgan, arzon tabiiy polimerlardan biri hisoblanib, u
legirlanishdan so’ng sun’iy o’tkazuvchi polimerlarning o’rnini bosuvchi yaxshi
material bo’lib, tijoratda qo’llash uchun ulkan imkoniyatga egadir. Bugungi
kunga kelib, ko’plab tabiiy tolalar ustida ilmiy tadqiqotlar o’tkazilgan bo’lib,
(ipak, jun, teri va h.k.) faqat paxta tolalari polimerlaridagina yarimo’tkazgichli
xususiyatlar namoyon etilgan. Tabiiy paxta tolasi (PT) kristall va amorf fazalar
bilan navbatlanuvchi, ya’ni kichik o’lchamli zarrachalarga ega va donachalar
chegarasining nisbatan yirikroq fraksiyali nanostrukturaga ega bo’lgan polimer
material sifatida qaralishi mumkin. Bunday polimerlarga bo’lgan qiziqishning
tobora ortishi, xususan birinchi navbatda ularning optik, fotosezuvchanlik va
elektr o’tkazish xususiyatlari bilan bog’liqdir. Shuning uchun nanostrukturalarni
rivojlantirishdek dolzarb muammolarni hal etish yo’llaridan biri tolalar
fizikasining xossalarini yaratish juda ham muhim masalalardan biri hisoblanadi.
Shu munosabat bilan paxta tolalarining fizik xususiyatlarini o’rganish,
yarimo’tkazgich materiallarda sodir bo’luvchi fizik jarayonlari to’g’risida yangi
axborotlarni berishi mumkin.
Bugungi kunda jahonda paxta tolalari asosidagi yarimo’tkazgich
materiallarining yangi turlarini yaratishga, shuningdek mavjudlarining asosiy
ishchi parametrlarini takomillashtirishga alohida e’tibor berilmoqda. Shunga
ko’ra, quyidagi yo’nalishlar bo’yicha maqsadli tadqiqot-larni o’tkazilishi
dolzarb masala bo’lib hisoblanadi: paxta tolalari xususiyatlariga harorat
ionlashtiruvchi nurlanishlarni ta’sirlarini, legirlovchi elementlarni kiritilishini
qanday ta’sir ko’rsatishini o’rganish hamda elektr o’tkazuvchanlik va
fotoo’tkazuvchanligini o’zgarishiga olib keluvchi asosiy qonuniyatlarni
belgilash; legirlanmagan paxta tolasining fotoo’tkazuvchanlik va
fotolyuminessensiya spektrlarini tadqiq qilish va legirlovchi elementlarni
3

elektrofizik va optik xususiyatlarining asosiy tavsiflariga ta’sir effektlarini
namoyon etish; na’munalarni kimyoviy yo’l bilan dastlabki tarzda yuzaga oid
modefikasiyalashni ishlov berilmagan sof paxta tolasining elektrik va optik
xususiyatlariga ta’sirini o’rganish va optoelektronika asboblari uchun yorug’lik
yutuvchi materiallar yaratish maqsadida, qoplovchi komponent sifatida
o’tkazuvchi polimerlar asosidagi kompozision tolalar yaratish; o’sish
parametrlarini paxta tolasi yuzasini nanostrukturalari bilan qoplash
evolyusiyasiga o’sish parametrlarini ta’sirini tizimli tadqiq etish, ultrabinafsha
va spektrning ko’rinuvchi sohalaridagi yuqorisezgir fotoqabulqilgichlar yaratish
uchun aktiv yuzalarni ishlab chiqilishi uchun morfologik, strukturaviy, optik va
elektrik xususiyatlarini tahlil qilish.
Ushbu masalalarni yechilishi, ulardan ko’plab amaliy sohalarda foydalanish
imkoniyatlariga ega bo’lgan yangi ko’p funksiyali asboblarni ishlab chiqishda
muhim va istiqbolli bo’lib hisoblanadi. Elektron transport mexanizimi bunday
tolalarni texnik qo’llanish ehtimoli nuqtai nazaridan qiziqish uyg’otadi.
O’zbekiston Respublikasining 2020-yil 23-sentabrdagi “Ta’lim to’g’risida”gi
qonuni, O’zbekiston Respublikasi Prezidentining 2019-yil 8-oktabrdagi
“O’zbekiston Respublikasi Oliy ta’lim tizimini 2030-yilgacha rivojlantirish
konsepsiyasini tasdiqlash to’g’risida”gi PF-5847-son Farmoni, O’zbekiston
Respublikasi Prezidenti Sh.Mirziyoyev tomonidan qabul qilingan 2021-yil 19-
martdagi PQ-5032-sonli “Fizika sohasidagi ta’lim sifatini oshirish va ilmiy
tadqiqotlarni rivojlantirish chora-tadbirlari to’g’risida” gi Qarori, O’zbekiston
Respublikasi Prezidentining 2019-yil 17-iyundagi PQ-4358-son qarori,
O’zbekiston Respublikasi Prezidentining "2019-2023 yillarda Mirzo Ulug’bek
nomidagi O’zbekiston Milliy universitetida talab yuqori bo’lgan malakali
kadrlar tayyorlash tizimini tubdan takomillashtirish va ilmiy salohiyatni
rivojlantirish chora-tadbirlari to’g’risida"gi qarori, O’zbekiston Respublikasi
Prezidenti Sh.Mirziyoyev tomonidan qabul qilingan PQ-4884-sonli “Ta’lim-
tarbiya tizimini yanada takomillashtirishga oid qo’shimcha chora-tadbirlar
to’g’risida”gi qarori, shuningdek ushbu sohada qabul qilingan boshqa me’yoriy-
4

huquqiy hujjatlarda ko’zda tutilgan vazifalarni bajarilishiga xizmat qiladi.
Mazkur dissertatsion tadqiqot ma’lum darajada O’zbekiston Respublikasining
2020-yil 23-sentabrdagi “Ta’lim to’g’risida”gi qonuni, O’zbekiston
Respublikasi Prezidentining 2019-yil 8-oktabrdagi “O’zbekiston Respublikasi
Oliy ta’lim tizimini 2030-yilgacha rivojlantirish konsepsiyasini tasdiqlash
to’g’risida”gi PF-5847-son Farmoni, O’zbekiston Respublikasi Prezidenti
Sh.Mirziyoyev tomonidan qabul qilingan 2021-yil 19-martdagi PQ-5032-sonli
“Fizika sohasidagi ta’lim sifatini oshirish va ilmiy tadqiqotlarni rivojlantirish
chora-tadbirlari to’g’risida” gi Qarori, O’zbekiston Respublikasi Prezidentining
2019-yil 17-iyundagi PQ-4358-son qarori, O’zbekiston Respublikasi
Prezidentining "2019-2023 yillarda Mirzo Ulug’bek nomidagi O’zbekiston
Milliy universitetida talab yuqori bo’lgan malakali kadrlar tayyorlash tizimini
tubdan takomillashtirish va ilmiy salohiyatni rivojlantirish chora-tadbirlari
to’g’risida"gi qarori, O’zbekiston Respublikasi Prezidenti Sh.Mirziyoyev
tomonidan qabul qilingan PQ-4884-sonli “Ta’lim-tarbiya tizimini yanada
takomillashtirishga oid qo’shimcha chora-tadbirlar to’g’risida”gi qarori,
shuningdek ushbu sohada qabul qilingan boshqa me’yoriy-huquqiy hujjatlarda
ko’zda tutilgan vazifalarni bajarilishiga xizmat qiladi [1-9].
Tatqiqot ob’ekti va predmeti:
Selyulloza tolasi, ipak tolasi, nanoselyulloza zarracha, paxta tolalari va ular
asosidagi kompozitlarning elektrofizik xossalari, volt-amper tavsiflari,
fotoo’tkazuvchanligi, SEM tahlili.
Tadqiqot ishining maqsadi va vazifalari: Turli strukturali polimer
tizimlarning strukturaviy, elektrofizik, fotoelektrik xususiyatlarini tadqiq
etishdan iborat.
Polimer tolalarni legirlash texnologiyasini optimallashtirish, tolalarning
yuzasiga ishlov berish hamda turli xil usullarda legirlangan polimer
namunalarining elektrofizik xossalarini o’rganish;
5

PPy bilan legirlangan paxta va ipak tolalari yuza morfologiyasi o’zgarishining
elektrofizik xususiyatlariga ta’sirini aniqlash;
Yod bilan legirlangan va legirlanmagan Cotton TIC 400 navli paxta tolasining
elektr o’tkazuvchanligini temperaturaga bog’liqligi, fotoo’tkazuvchanligini
tadqiq qilish.
Tadqiqot ishining ilmiy yangiligi:
Skanerlovchi elektron mikroskop tahlili asosida paxta va ipak tolalari tuzilishi
va morfologiyasiga PPy krishmasi elektrosintetik katta ta’sir ko’rsatishi
aniqlangan;
PPy qoplangan tabiiy polimerlar o’tkazuvchanligining haroratga bog’liqligini
tadqiq qilish orqali ularda yarimo’tkazgich xususiyatlari namoyon etilgan;
Yod bilan legirlangan va legirlanmagan Cotton TIC 400 navli paxta tolasidan
o’tuvchi elektr toki eksponensial qonun bo’yicha ortishi hamda termik
ionizatsiya energiyasi mos ravishda E
t1 =0.44 eV va E
t2 =0,83eV teng ekanligi
aniqlangan;
Yod bilan legirlangan Cotton TIC 400 navli paxta tolasining
fotoo’tkazuvchanlik spektrini tekshirish natijasida kichik to’lqinli
fotoo’tkazuvchanlikning so’nishi va fotoo’tkazuvchanlikning uzoq muddatli
relaksasiyasi aniqlangan.
Tatqiqotning asosiy masalalari va farazlari: Polimer tolalar
makromolekulalar superpozitsiyasi asosida tuzilgan, qattiq fazali, egiluvchan,
uzunligi diametridan nihoyatda katta bo lgan o ziga xos fizik shakldagiʻ ʻ
materialdir. Tabiiy tolalar, ya’ni o simliklar va hayvonlardan olingan tolalarning
ʻ
qalinligi (samarali diametri) odatda 10-40 mkm atrofida bo lib, ularning
ʻ
uzunligi, masalan, paxta tolasiniki santimetrlarda, ipak tolasiniki esa bir necha
kilometrgacha yetadi. Sun’iy tolalarning paydo bo lishi, ularning diametrini
ʻ
mikronning o ndan bir ulushidan to yuzlab mikronlargacha, shuningdek,
ʻ
uzunligini esa istalgan miqdorgacha o zgartirishga imkon berdi.
ʻ
Tatqiqot mavzusi bo`yicha adabiyotlar sharxi (tahlili):
6

Hozirgi vaqtgacha Ye.Dj. Marfining klassik ishlarida (1929 y.) birinchi bor
paxta tolasining elektro’tkazuvchanligini 1-7% namlik intervalida namlikka
bog’liq ekanligi aniqlangan. Sorbsion gisterezis mavjudligi va
elektro’tkazuvchanlik logarifmini 2-6% diapazonda namlikka chiziqli bog’liqligi
aniqlandi. PT elektr o’tkazuvchanligi yuzasidan nazariy fikr birinchi bor
S.U.Umarov va L.G. Gurevichlar tomonidan o’rtaga tashlandi. Ularning
ishlarida PT elektr o’tkazuvchanligi asosan namlik miqdoriga bog’liqligi
to’g’risida xulosaga kelingan. Havoning 20-75% nisbiy namligiga PT ning 4-10
% oralig’idagi namligi muvofiq keladi va u eksponensial o’zgaradi, havoning
namligi 100% bo’lganda ya’ni PT ning 18-20% namligida uning sirti to’liq suv
pardasi bilan qoplanishi kerak. PT mexanik xususiyatlari boshqa fizik
xususiyatlardan ko’ra batafsilroq o’rganilgan. Italiya, Fransiya va AQSH
tadqiqotchilar guruhi tomonidan paxta ipidan o’tkazgichlar, rezistorlar va
tranzistorlar yaratildi. Buning uchun yangilik mualliflari tolalar sirtiga ketma-
ketlikda nanozarralar cho’ktirish usulini qo’lladilar, qaysiki tabiiy materialning
dag’al teksturasiga ishonchli o’rnashgan qobiq hosil qildi.
Kornell universitetida paxta tolalari asosida maydon tranzistori yaratildi (J.P.
Hinestroza, AQSH). Olimlarning fikricha paxta tranzistor-lari kelajakda
matolarga tana haroratini o’lchash, kiyim qisimlarini avto-matik tarzda isitish
yoki sovitish, xavfli kasallikka chalingan insonlar-ning yurak ritmi va arterial
bosimini tekshirib turish yoki sportchilarning jismoniy yuklanishlarini nazorat
qilish imkonini beradi.
Tadqiqotda qo`llanilgan metodikaning tavsifi:
Qo’yilgan vazifalarni amalga oshirish uchun quyidagi usullar qo’llanilgan:
Strukturaviy tuzilishi va elementli tarkibini aniqlashda yuqori aniqlikka ega
bo’lgan zamonaviy elektron mikroskopiya usullaridan xususan JSM-IT200
skanerlovchi elektron mikroskoplaridan hamda VAX, fotoo’tkazuvchanlik kabi
fizik parametrlarni o’lchash uslublaridan foydalanilgan.
Tadqiqot natijalarining nazariy va amaliy ahamiyati:
7

Tadqiqot natijalarining ilmiy ahamiyati shundaki, ular yarimo’tkazgich
xususiyatiga ega bo’lgan tabiiy tolalarning elektrik, fotoelektrik va optik
xususiyatlarining fizik qonuniyatlarini aniqlash imkonini beradi, magistratura va
bakalavriya o’quv dasturlarida ulardan foydalanish mumkin.
Polimerlarga diffuziya kattaliklarining kirishma to’plamlari strukturaviy
tuzilishiga ta sirini aniqlash, shuningdek, kirishma mikro- va nanobirikmalarigaʼ
ega bo’lgan polimerlar yuzasini maqbullastirishdan borat.
Ishning tuzil masining tavsifi . Dissertatsi ya kirish , uch bob , umumiy xulosalar
va 69 ta foydalanilgan adabiyotlar ro’yxatidan iborat . Dissertatsiya hajmi 66
betdan iborat, shu jumladan 32 ta rasm va 3 ta jadvalni o’z ichiga oladi.
Ishning kirish qismida magistrlik dissertatsiya mavzusining asoslanishi va uning
dolzarbligi, tadqiqot obekti va predmeti, tadqiqot ishining maqsadi va vazifalari,
tadqiqotning ilmiy yangiligi, tadqiqotning asosiy masalalari va farazlari,
tadqiqot mavzusi bo’yicha adabiyotlar tahlili, tadqiqotda qo’llanilgan
metodlarning tavsifi, tadqiqot natijalarining nazariy va amaliy ahamiyatidan
iborat.
1-bobda polimer tizimlar va ularning ustmolekulyar tuzilishini, p olimer
tolalarning umumiy tavsiflari o’rganilgan.
2-bobda p axta tolasining yuzasiga ishlov berish va yuza morfologiyasini
tekshirish, l egirlangan va legirlanmagan tabiiy tolalarining elektrofizik va optik
xossalarini tadqiq qilish uchun namunalar tayyorlash texnologiyasi , t abiiy
tolalarning volt-amper xarakteristikasi, elektr o’tkazuvchanligini temperaturaga
bog’liqligini o’lchash metodika lar i o’rganilgan.
3-bobda PPy bilan legirlangan paxta va ipak tolalari yuza morfologiyasi
o’zgarishining elektrofizik xususiyatlariga ta’siri , y od bilan legirlangan va
legirlanmagan Cotton TIC 400 navli paxta tolasining elektr o’tkazuvchanligini
temperaturaga bog’liqligi , y od bilan legirlangan Cotton TIC 400 navli paxta
tolasining fotoo’tkazuvchanligi aniqlangan.
I BOB. Polimer tizimlar strukturalari va fizik xossalarini
o’rganishning zamonaviy tadqiqotlari holatining tahlili
8

1.1. Polimer tizimlar va ularning ustmolekulyar tuzilish turlari
haqida
Tabiiy ipak tolasi asosini oqsil moddalar, fibroin va seritsinlar kabi yuqori
molekulyar birikmalar tashkil qiladi. Boshqa oqsillar, jumladan, keratin
asosidagi jun va kollagen asosidagi teri tolalari ham olinishi, hamda strukturasi
jihatidan o zgacha va ancha murakkabdir. Ularning o ziga xos mexanizmlariʻ ʻ
hali sun’iy tolalar olish texnologiyalariga joriy etilmagan [10-16].
Tabiiy tolalarning eng ko p qismini o simlik tolalari tashkil etadi. Jumladan,
ʻ ʻ
sellyuloza (polisaxarid modda) asosidagi paxta va yog och, hamda kanop
ʻ
tolalardir. Bu tolalarning olinishi, strukturasi va xossalari o simliklarning o sishi
ʻ ʻ
bilan bog liqdir. Tashqi muhit, real tabiiy sharoit, ya’ni issiqlik, yorug lik,
ʻ ʻ
namlik kabi fizik parametrlar bevosita o simliklar tolalari strukturasining
ʻ
shakllanishiga ta’sir qiladi. Bunday parametrlarni o zgartirish tolalarni fizik
ʻ
modifikatsiya qilishga ham imkon beradi. Tolalarni modifikatsiya qilish, nafaqat
ularni olish jarayonida, balki ularning strukturasiga tashqi ta’sir etishlar tufayli
ham amalga oshishi mumkin [17-26].
Kimyoviy tolalar turli xil tabiiy yoki sintetik polimerlarning suyultmalari,
eritmalari, aralashmalari, kompozitsiyalaridan olinadi. Buning uchun, odatda,
polimer tizimlar tashqi kuchlar ta’sirida filera teshiklari orqali siqib chiqariladi
va hosil bo lgan tolasimon elementar oqimlar turli xil usullar yordamida
ʻ
qotiriladi. Albatta, sun’iy tolalarni olishda ham polimer tizimlarning, ham hosil
qilish jarayoni parametrlarini o zgartirish imkoniyati beqiyos yuqoridir. Bu esa
ʻ
o z navbatida ham fizikaviy, ham kimyoviy modifikatsiyalarni amalga
ʻ
oshirishga imkon beradi hamda turli tuzilishli fizik-kimyoviy va fizik-mexanik
xossalarga ega bo lgan tolalar olish mumkin bo ladi.
ʻ ʻ
Sun’iy tolalar sanoat miqyosida, sintez qilingan polimerlar asosida olingan
bo lsa, ular sintetik tolalar ham deyiladi. Bevosita inson ishtirokida, ya’ni tabiiy
ʻ
va sintetik polimerlarni qayta ishlash orqali olinadigan barcha tolalar kimyoviy
9

tolalar (chemiefasern) deyiladi. Umumiy holda sun’iy tolalar man-made fibers
deb ham yuritiladi.
Polimerlar turli xil ustmolekulyar (amorf, amorf-kristall, kristall) tuzilishlarga ega
bo’lib, ularning eng ko’p tarqalgan shakllari polimer tolalar, plyonkalar,
plastiklar, sorbentlar, gellar, zollar va bu shakllar tarkibida makromolekulalar
o’zaro kimyoviy yoki fizikaviy bog’lar hosil qilgan holda jipslashgan bo’ladi.
Bunda makromolekulalarning izotropik yoki anizotropik (tartibsiz yoki
orientatsiyalangan) bo’lishi polimer materialning ma’lum shaklni egallashiga
imkon beradi va deyarli barcha fizikaviy, fizik-mexanik xossalarini belgilaydi.
Fizikaviy shakli bo’yicha barcha polimer materiallar shartli ravishda uch
guruhga ajratiladi: hajmiy, yassi va tolasimon.
Hajmiy, ya’ni o’lchamlarini uchchala yo’nalishlarida (uch o’qli koordinata
bo’yicha) taqqoslab olinadigan polimer materiallar. Turli shakldagi monolit
(mono quyma) mahsulotlarni ishlab chiqarishda, masalan, mashinalar detallari,
konstruksion jihozlar va moslamalar yasashda qo’llaniladi. Ular odatda barcha
yo’nalishlar bo’yicha fizik xossalarining bir jinsligi (izotropligi) bilan
tavsiflanadi.
Yassi-yaproqsimon va plyonkasimon materiallarni shartli ravishda ikki
o’lchamli, ya’ni bo’yi va eni bo’yicha taqqoslab bo’ladigan, ammo qalinligi
nisbatan ancha kichik bo’lgan materiallar deb ajratiladi. Plyonkalar qalinligi 50
mkm gacha bo’ladi va ular anizotropik xossalarga ham ega bo’lishi mumkin.
Tolalar - bu yuqori molekulyar birikmalar ustmolekulyar tuzilishining o’ziga
xos turi bo’lib, uni shartli ravishda bir o’lchamli material deb qaraladi. Chunki,
uning uzunligi qolgan ikki o’lchamiga nisbatan taqqoslab bo’lmas darajada
kattadir. Odatda, tolalar dumaloq kesimli va samaraviy diametrlari 10-50 nm
atrofida, uzunligi hatto bir necha kilometrlargacha (masalan, tabiiy ipak tolasi)
yetadi. Makromolekulalar deyarli barcha tolalarning uzunligi bo’ylab parallel
jipslashgan, orientirlangan bo’lib, amorf-kristall tuzilishda bo’ladi. Bu esa
ularning yorqin ifodalangan anizotropik fizik va mexanik xossalarga ega
bo’lishini ta’minlaydi. Tolali materiallar quyidagi guruhlarga ajratiladi:
10

- tartiblanmagan tola materiallar (momiqlar, jipslashtiruvchilar);
- tolalardan noto’qima, qatlamli materiallar (izolyatorlar, filtrlovchi qatlamlar,
tikuvchi noto’qima iplar, qog’ozlar);
- buralma mahsulotlar (arqonlar, kanoplar, shnurlar, buralma iplar);
- kompozitsion materiallar (ma’lum bir yo’nalishli, armaturalangan plastiklar,
tekstolitlar, plastmassalar, qisqa armaturalangan tolalar);
- rezinali texnik mahsulotlar (shinalar, konveyer tasmalari, shlanglar, kamarlar,
tolali gazmolsimonlar).
Xullas polimerlar o’ziga xos ustmolekulyar tuzilishga ega bo’lib, ularning
shakllanishi bir qator fizik jarayonlarning amalga oshishi bilan bog’liqdir.
Polimer tolalar umumiy tavsifnomalari
Tabiiy tolalardan farqli ravishda, kimyoviy tolalar mantiqan sun’iy va sintetik
tolalar guruhlariga bo linadi (1-jadval). Tolalarni bunday guruhlarga bo linishi,ʻ ʻ
ularning kelib chiqishiga asoslangan bo lsada, lekin fizikaviy, fizik-mexanik
ʻ
xossalari ham muhim o rin
ʻ tutgan . Shuni alohida ta’kidlab o tish joizki, ʻ
kimyoviy tolalarning olinishi, ularni hosil qilish uchun qo llanilgan uslub va
ʻ
sharoitga bevosita bog liqdir. Bu ayni paytda polimer eritma, suyultma yoki
ʻ
aralashma, dispersion, kompozitsion tizimning xossalariga, tola hosil qiluvchi
oqimni oriyentatsion cho zish, termik qayta ishlash, pardozlash amali qanday
ʻ
joriy etilishi bilan belgilanadi.
Tabiiy tolalarning hosil bo lishi esa umuman olganda boshqacha usullarda
ʻ
amalga oshadi. Masalan, paxta, zig ir, jun tolalarining hosil bo lishi ular
ʻ ʻ
asosini tashkil etadigan biopolimerning sintezi bilan birgalikda ro y beradi. Bu
ʻ
murakkab jarayon o z navbatida hosil bo ladigan tolaning barcha kompleks
ʻ ʻ
xossalarga erishishini ham ta’minlaydi. Ammo tabiiy ipak va o rgimchak
ʻ
to rlari tolalarini hosil bo lish uslubi, polimer eritmalardan kimyoviy tolalar
ʻ ʻ
olish uslubiga o xshaydi. Lekin fibroin molekulasining bioeritmadagi o ziga
ʻ ʻ
xos xususiyatlari, uning tola hosil qiluvchi oqimda oriyentatsion kristallanish
jarayonini amalga oshishini ta’minlaydi. Natijada birdaniga yuqori darajada
oriyentatsion tartiblangan tola hosil bo ladi.
ʻ
11

1.1. 1 - jadval. Polimer tolalarning umumiy tavsifnomalari
Tabiiy tolalar
1. O simliklar tolalari ʻ Manbai Biopolimeri
a) paxta g’o’za momig’i Sellyuloza
b) zig’ir, kanop, somon Poyalar sellyuloza ,
oqsillar
v ) sisal Burglar
2. Hayvonlar tolalari
a) jun
b) ipak
v) charm
g) zirx, sovut jun, soch, yol
pilla
teri
shox, po’stloq, kosa
keratin
fibroin
kollagen
xitin
3. Mineral tolalar
а) asbest
Sun’iy ( kimyoviy ) tolalar
1. Tabiiy polimerlar asosida Turlari
а) sellyuloza Viskoza , misammiakli
b ) sellyuloza efirlari Atsetatlar
v ) oqsillar O’simlik oqsillari tolalari,
kazeinlar
g ) alginatlar
2. Sintetik polimerlar asosida
а) polimerizatsiyali
( karbozanjirli ) politetraftoretilen, polivinil spirt,
poliakrilonitrillar,
poliolefin
b ) polikondensatsiyali poliamidlar, poliefirlar,
poliuretanlar
v) sellyuloza va sintetik tolalar
asosida
12

g ) peklar
3 . Anorganik moddalar tolalari
a ) silikatlar shishatola , shlakmomiq
b ) metallar shina uchun po’lat tolalar
v ) oksid , nitrid , karbidlar ninachali monokristallar
Polimer tolalar diametrlari mikron (mkm) o lchamida, ammo uzunliklari,ʻ
ularning turliga qarab, santimetr (sm) dan to kilometr (km) gacha bo lgan
ʻ
diapazonda bo lishi mumkin. Bu yol tolalarni ûlchamini ma’lum bir oraliq
ʻ
diapazon bilan cheklab bayolashga imkon bermaydi. Ammo tolalar tarkibi
mikrofibrillar va nanofibrillardan iborat bûlishi, bu fibrillarni ûlchamlariga
bog liq tarzda tolalarda lokal va umumiy xossalarni namoyon bûlishga olib
ʻ
keladi. Shu bilan birgalikda polimer nanotolalar olish yozirgi paytda keng
rivojlanayotgan istiqbolli texnologiyalardan biridir. Nanotolalar nano va mikro
diapazondagi materiallar bûlib, ûta noyob fizik xossalarni namoyon etish
xususiyatlariga egadir.
Tolalarda polimer molekulalarining oriyentatsion holatda bo lishi quyidagi ikki
ʻ
guruhdagi strukturaviy omillarni namoyon qiladi:
- morfologik, ya’ni struktura elementlarining o zaro joylashishi va geometrik
ʻ
tavsiflarini;
- struktura elementlarining o zaro ta’sirlashini, ya’ni energetik tavsiflarini.
ʻ
Tolalar va ularni hosil qiluvchi polimerlarning morfologik xossalari
molekulyar va ustmolekulyar darajalarga ajratilgan holda tahlil qilinadi.
Xullas, ushbu bo limda polimer tolalar fizikasining umumiy asoslari, ya’ni
ʻ
tolalarning olinishi, strukturasi, xossalari, modifikatsiyasi qonuniyatlari,
tamoyillari va alohida mulohazalar bayon etiladi. [27-45]
1.2. Paxta va ayrim boshqa tabiiy sellyuloza tolalari strukturasi
Paxta, len, rama, kanof va boshqalar kabi tabiiy sellyuloza tolalarning
morfologik strukturasi haqidagi zamonaviy tasavvurlar elektron – mikroskopik
va boshqa fizikaviy va fizika kimyoviy tadqiqotlar natijasida kelib chiqgan.
13

Barcha sellyulozaviy tolalar morfologik strukturasining shakillanishi umumiy
qonuniyatlar bilan xarakterlanadi va tolalar bir xil shaklli elementlardan tashkil
topadi [ 5 1- 6 0]. Farq faqat ularning o’lchami va yupqa strukturasidadir. Paxta
tolasining sirti ( 1.2.1. – rasm ) yetuk holatda asosan taxlam – taxlam
mikrostrukturaga ega. Taxlamlar tola qurilishda yuzaga keluvchi ustmolekulyar
strukturada ichki kuchlanish evaziga hosil bo’ladi. Bu kuchlanishlar tolaning
ikkilamchi devori morfologik strukturasi elementlari (mikrofibrillar, fibrillar va
ular agregatlari) spiralsimon buralgan holatda bo’ladi. Tola sirtidagi taxlamlar
ham spiralsimon joylashgan bo’lib, ular orasida tartibsiz strukturali teng
sohalardan iboratdir. Asosan polimerning tartibsiz massasining globulyar hosil
bo’lishini ko’rish mumkin.
1.2.1. – rasm. Koreya – Greya usuli bilan tozalangan
paxta tolasi sirti .
Paxta tolasining birlamchi devori (1. 2 .2. – rasm, chap tomondagisi) fibrilyar
elementlardangina tashkil topgan, bunda ularning yo’nalishlari bir qatlamdan
ikkinchisiga o’tishda 900 ga o’zgaradi. Tolaning birlamchi devori strukturaviy
elementlarining mikrofibrillar taxlami yetarlicha ayqash. Kengligi 100Å li
mikrofibrillar aniq kuzatiladi. Bunday manzara tolalar fragmentasiyasi
(desperglarlashning turli usullari) yo’li bilan tayyorlangan preparatlarni
o’rganishda kuzatiladi. Fragmentasiyada paxta tolasi ikkilamchi devorining
14

fibrillar qatlamlarining yetarlicha keng bo’laklarini ham oson payqash mumkin
(1. 2 .2. – rasm, o’ng tomondagisi).
1. 2 .2. – rasm. Paxta tolasining birlamchi (chapda) va ikkilamchi devorining
(o’ngda) surati keltirilgan.
Ularda mikrofibrillar sezilarli zich taxlangan elektron mikroskopik manzaralar
asosida ikkilamchi devor qatlamlari va subqatlamlari strukturaviy
elementlarining yuqori o’zaro oriyentasiyasi haqida oson hukm chiqarish
mumkin. Kislotali gidrolizda ( gidrolitik dispergirlash ) qalinligi 100 Å ,
uzunligi 600 dan 1200Å gacha bo’lgan mikrofibrill “kristallitlari” ning yeng
zich sohalari (yuqori tartibli) ni ifoda etuvchi anizodiametrik zarrachani hosil
qiladi ( 1.2.3.- rasm ). Paxta tolasining morfologik tuzilishi ko’ndalang va
bo’ylama ultra yupqa muhitlar elektron mikrofotografiyasida aniq namoyon
bo’ladi. Kesimi bo’yicha u 1.2.4. – rasmda ko’rsatilgandek, aylana bo’yicha
qorong’u polosalarda birlamchi devor, so’ngra keng soha ikkilamchi devor,
markaziy qismda uchlamchi devor va tola o’zagida kanal ko’rinishida
tasvirlanadi.
15

1.2.3.-rasm. Syellyulozaning mikrofibrill “kristallitlari” ning yeng zich
sohalari
1.2.4.-rasm. Paxta tolasining morfologik tuzilishi ko’ndalang va bo’ylama
ultra yupqa muhitlari.
Agar namunani elektronlar – optik yuqori kattalashtarishda ko’ndalang
kesimni ko’rsak ( 1.2.5. – rasm ) paxta tolasining yupqa tuzilishi ikkilamchi
devor fibrillyar qatlamining zich tahlangan sohalari va ayrim mikro bo’shliqlar –
mikro strukturasi nuqsonlarini ham ko’ramiz.
16

1. 2 .5. –rasm. Ikkilamchi devor fibrillyar qatlamining zich tahlangan
sohalari va ayrim mikro bo’shliqlar
1. 3 . Vegeta t siya davrida paxta tolasi strukturasining shakllanishi
Paxta tolasining shakllanishi, xususan selyuloza biosintezi tabiatda strukturaviy
asoslangan matrik jarayonni ifoda etib, bunda aktivlashgan glyukoza qoldiqlari
sitoplazmadagi mavjud faollashgan markazdagi uzun zanjirga spontan tarzda
qo’shiladi. Bunda bir vaqtda vodorod bog’lar va dispers kuchlar vositasida
ko’ndalang yo’nalishda sintezlanayotgan makromolekulalarning bog’lanishi yuz
beradi. Morfologik strukturaning birlamchi elementlari mikrofibrillar shunday
yuzaga kelib, ular uchun sellyuloza tolasi asosiy massasi ikkilamchi devorni
shakllantiruvchi fibrillyar qatlamlarning turli kurinishlarini hosil qilish bilan
o’zaro agregasiyalanish xarakterlidir. Birinchi qatlamlar keyingilarining
epitaksial o’sishi uchun taglik bo’lib xizmat qilishi ham mumkin.
Tabiiy sellyuloza tolalarida, jumladan paxta tolasida, o’q bo’yicha
mikrofibrillarning umumiy oriyentasiyasi juda yuqori paxtada 20-300, ramada
50 gacha.
Tabiiy sellyuloza tolasining shakllanishida struktura hosil bo’lishi jarayoni ko’p
bosqichli bo’ladi. To’qima devori shakllanishining boshlang’ich bosqichida
mikrofibrillar o’ralib morfoligik strukturaning to’rsimon shaklini hosil qiladi
(tolaning birlamchi devori). U cho’zilish hususiyatiga ega bo’lib, tolaning
17

uzunlik bo’yicha o’sishini ta’minlaydi. Tola shakllanishining oxirgi bosqichi
yupqa strukturasi hozirgacha noaniq bo’lgan uchlamchi devorni hosil bo’lishini
o’z ichiga oladi.
Quyida vegetasiya davrida tekshirilgan paxta tolasining turli sohalarining
elektron mikrosuratlari tushuntirilgan. Oddiy dala sharoitida paxta
ustmolekulyar strukturasi haqida to’liqroq ma’lumotlar olish uchun biz turli
yoshdagi tola namunalarini davriy tanlab olib, ularni ishlov berishdagi oldin va
keyin elektron mikroskopik usulda o’rganilgan (ximiyaviy fiksasiya, bo’lish va
tozalash).
20 kunlik tolaning sirt qatlami nisbatan bir jinsli mikrostrukturaga ega, ayrim
joylarda uncha katta bo’lmagan ko’tarilishlar kuzatiladi, elementlarning tartibli
strukturalari bo’lmaydi. 30 kunlik yoshida manzara keskin o’zgaradi:
strukturaning geterogenligi yuzaga keladi, ayrim nuqsonlar, taxlamlar paydo
bo’ladi. Dala sharoitlarida uzoqroq vaqt bo’lgan tolalarda (masalan 80 va 100
kun ) yorug’lik va ob – havoning sirt mikrostrukturasiga ta’siri samarasi aniq
ko’rinadi.
1. 3 .1–rasm. 20 kunlik tola ikkilamchi devori mikrofibrill qatlamlari
strukturasi
18

1. 3 .2. – rasm. 45 kunlik tolaning bo’ylama kesimi mikrosurati
1.3.1. va 1.3.2. – rasmlarda 20 kundan boshlab 45 kunlikgacha bo’lgan
tolalarning ultra yupqa ko’ndalang kesimlarining elektron – mikroskopik
mazarasi ko’rsatilgan: Taqqoslash uchun 45 kunlik tolaning bo’ylama kesimi
mikrosurati keltirilgan. Bu manzaralar bo’yicha, avvalom bor, yetilish davridagi
paxta ikkilamchi devorining qatlamining yupqa strukturasi o’zgarishi xarakteri
haqida xulosa qilish mumkin. Agar bizning tadqiqotlarimizda 20 kunlik tola
ikkilamchi devori mikrofibrill qatlamlari strukturasi ( silliq ) bo’lsa, u holda
ancha yetilgan tolalarda uz tuzilishining fibrillyar xarakteri aniq kuzatiladi.
Qatlamlarning shaffofligi nisbatan ayqaz tartibli strukturaviy elementlar –
mikrofibrill, fibrillarning kuchli bo’kishga va ularning tayyorlash vaqtida bir –
biriga yopishishga asoslangan. Shuni qayd qilamizki, kesimlar morfologik
strukturasining yaxshi namoyon bo’lishi uchun tozalashdan keyin paxta tolalari
reagentlar – tolani bo’qishiga olib keluvchi chorak ammoniy asosi bilan ishlov
beriladi. Bo’ylama kesim manzarasi bo’yicha mayda elementlar ( masalan,
mikrofibrillar) agregasiyalanib, murakkabroq assosiasiyalarni hosil qiladi deyish
mumkin.
19

Tola shakillanishi bo’yicha uning fibrillyar strukturasi mukammallashadi:
strukturaviy elementlar o’zaro tartiblanishida taxlam zichligi oshadi. Bunday
manzara 50 kunlikkacha kuzatiladi, so’ngra yorug’lik va ob – havo ta’sirida
fibrillyar strukturaning ayrim buzilishlari sodir bo’ladi, bunda paxta quyoshdan
qancha uzoqda tursa, tolaning yupqa strukturasining tartibsizlanish samarasi
shunchalik katta bo’ladi. Bir vaqtda sellyulozaning kimyoviy tuzilishi ham ro’y
berishi mumkin. Bu haqda 100 kunlik paxta tolasida namoyon bo’lgan
sellyuloza kristalitlari mikrofotografiyasi guvohlik beradi (1.3.3. – rasm ).
Quyosh nurlari va havo kislorodi ( yorug’lik-havo ) ta’sirida destruksiya
bo’lganligi aniq ko’rinib turibdi.
1. 3 .3.– rasm. 100 kunlik paxta sellyulozaning mikrofibrill “kristallitlari”
ning yeng zich sohalari
Yuqorida tasvirlangan elektron – mikroskopik manzara bo’yicha
rivojlanayotgan paxta tolasi morfologik strukturasi va uning dala sharoitidagi
o’zgarish xarakteri haqida ayrim xulosalar chiqarish mumkin. Tolaning
ustmolekulyar strukturasi erta yoshda yetarlicha ayqash va yetuk emas. Uning
barcha qismlari bo’yisa shakllanganroq fibrilyar elementlar 30 kunlik yoshdan
boshlanib, tola morfologiyasining shakllanishi 45-50 kunlik yoshda nihoyasiga
yetadi.
20

1. 4 . Polimer tolalarning sruktura va fizik xossalarining uzviyligini
tahlil qilishning zamonaviy usullari haqida
Polimer tolalar ikki yirik guruhga, ya’ni tabiiy va kimyoviy tolalarga ajratiladi.
Ularning hosil bo lishi nihoyatda xilma-xildir. Odatda kimyoviy tolalar polimerʻ
suyultma yoki eritmalaridan yosil qilinadi, ya’ni shakllantiriladi, ammo tabiiy
tolalarning (ipakdan tashqari) hosil bo lishi, bevosita, organizmda
ʻ
makromolekulalarning sintez bo lishi bilan birgalikda amalga oshadi. Bunda
ʻ
o ziga xos murakkab biofizik jarayonlar ro y beradi. Kimyoviy va tabiiy tolalar
ʻ ʻ
asoslarini tashkil etuvchi polimerlar tuzilishiga oid muhim ma’lumotlar
adabiyotlarda keng ko lamda berilgan, biz ularning ayrimlarini eslatib o tamiz.
ʻ ʻ
a) Tabiiy tolalar polimerlari. Tabiiy tolalar o simliklar, hayvonlar va mineral
ʻ
tolalar guruhlariga bo linadi. O simliklarda tolalar, asosan ularning poyasi va
ʻ ʻ
barglarida bo ladi. Bu tolalarning tarkibini polisaxaridlar, o simlik oqsillari kabi
ʻ ʻ
biopolimerlar tashkil qiladi.
Polisaxaridlarning ko p tarqalganlaridan biri sellyuloza bo lib, u g o za urug i-
ʻ ʻ ʻ ʻ ʻ
chigit sirtidagi momiq paxta tolasi tarkibining 90 % ni tashkil etadi. Shuningdek,
barcha yog ochlar tarkibining 40-50% ham sellyuloza biopolimeridir. Sellyuloza
ʻ
biopolimer sifatida muntazam tuzilishga ega qattiq zanjirli makromolekulyar
birikmadir. Uning sintezi sitoplazmadagi faol markazlarda faollashtirilgan
glyukoz qoldiqlarning keskin ravishda birikishi tufayli uzun zanjirlarning hosil
bo lishi natijasida amalga oshadi.
ʻ
Bir paytning o zida hosil bo layotgan zanjirlar ko ndalang yo nalishda vodorod
ʻ ʻ ʻ ʻ
bog lari va dispersion kuchlar bilan bog lanib boradi. Buning oqibatida
ʻ ʻ
sellyulozaning dastlabki ustmolekulyar shakllanishi mikrofibrillasi hosil bo ladi.
ʻ
Bu mikrofibrillaning ko ndalang o lchami 60-80 Å ni tashkil etadi.
ʻ ʻ
Mikrofibrilla uchun yon tomon yo nalishida jipslashib, yupqa lamellalarni hosil
ʻ
qilish xosdir. Bu sellyuloza tolasi ikkilamchi devorining shakllanishiga olib
keladi. Mikrofibrillalar lamellalarda o zaro oriyentir-langan va uzunliklari bir xil
ʻ
bo lib, bir necha mikro-metrlarni tashkil etadi. Bunday strukturaviy
ʻ
21

shakllanishda barcha sellyuloza molekulalari o zaro oriyentirlanganʻ
mikrofibrillalarda tartiblangan holda bo ladi.
ʻ
Tabiatda sellyulozaning boshqa xil strukturaviy shakllanishlari ham kuzatiladi.
Masalan, mikrofibrillalar o zaro oriyentatsiyaga ega bo lmasdan, to rsimon
ʻ ʻ ʻ
struktura hosil qiladi.
Odatda mikrofibrillalar geterogen strukturalidir. Ularda turli xil tartiblanish
darajasiga ega sohalar mavjud bo ladi. Eng yuqori tartiblangan sohalar
ʻ
kristallitlar bo lib, ular gidroliz yoki alkoliz reaksiyalari orqali ajratib olinishi
ʻ
mumkin. Bu kristallitlar uzunligi 600-800 Å atrofida bo ladi. Lekin, nativ, ya’ni
ʻ
gidroliz yoki alkoliz reaksiyasi o tkazilmagan holdagi sellyuloza kristallitlari
ʻ
uzunligi 1200-2000 Å gacha yetadi. Agar sellyuloza eritmalardan izotrop
holatda cho ktirilsa, hosil bo lgan kristallitlar uzunligi 100-200 Å dan oshmaydi.
ʻ ʻ
Bunday bo lishiga asosiy sabab termodinamik to siqlardir.
ʻ ʻ
Oqsillar - murakkab tuzilishga ega yuqori molekulyar birikmalar bo lib, ular
ʻ
asosini aminokislota qoldiqlaridan tuzilgan polipeptid zanjirlar tashkil etadi.
Deyarli barcha oqsillar tarkibida 20 xildagi  -aminokislotalar peptid bog lari (-
ʻ
CО-NH-) bilan o ziga xos ketma-ketlikda birikkan bo ladi. Oqsillar bir yoki bir
ʻ ʻ
nechta polipeptid zanjirlardan tuzilishi va ularning tarkibida 50 dan to bir necha
mingga yaqin aminokislotalar bo lishi mumkin.
ʻ
Barcha oqsillar ikki toifaga, ya’ni proteinlar (oddiy oqsillar) va protiyedlar
(murakkab oqsillar) ga bo linadi.
ʻ
pepid guruhi aminokislota qoldig’i
22

Proteinlar faqat amikislota qoldiqlaridan tuzilgan bo ladi. Proteidlarda esaʻ
aminokislota qoldiqlaridan tashqari, har xil prostetik (nooqsil) qo shimchalar
ʻ
ham mavjud bo ladi.
ʻ
Oddiy oqsillar suvda erishi va erimasligi bilan bir-biridan ajratiladi. Ular
jumlasiga protaminlar, gistonlar, prolaminlar, albuminlar va skleroprotiyenlar
kiradi. Murakkab oqsillar esa ulardagi prostetik qo -shimchalar turiga qarab turli
ʻ
xil guruhlarga bo linadi. Bunday oqsillardan nukle-, fosfo-, xrom-, metallo-,
ʻ
lipo- va glikoproteidlar mavjuddir.
Tola hosil qiluvchi oqsillar skleroproteinlar guruhiga mansub bo ladi. Bu
ʻ
oqsillar organizmda tayanch funksiyasini o taydi, shuningdek, tola sifatida turli
ʻ
xil xossalarni namoyon qiladi.
Odatda oqsillar o zining fazoviy tuzilishiga qarab ikkiga, ya’ni globulyar
ʻ
(globules -lotincha shar) va fibrillyar (fibra -lotincha tola) sinflarga bo linadi.
ʻ
Globulyar oqsilar molekulalari dumaloq, ellipssimon shaklda bo ladi. Ellipsning
ʻ
kichik o qi 2-6 nm va katta o qi 4-20 nm gacha bo lishi mumkin. Ko pchilik
ʻ ʻ ʻ ʻ
globulyar oqsillar suvda, suvning tuzli yoki ishqorli eritmalarida eriydi.
Fibrillyar oqsillar tola asosini tashkil etuvchi ingichka ipsimon yoki tolasimon
zarrachalar ko rinishidagi yuqori molekulyar birikmalardir. Ularning ikki turi
ʻ
mavjud, ya’ni suvni ko p miqdorda yutuvchi (ho l tolalar, kollagen) ochiq va
ʻ ʻ
kam yutuvchi (quruq tolalar, keratin, fibroin) yopiq tuzilishlilarga ajratiladi.
Oraliq turdagi, yarimquruq tolalarni tashkil etuvchi oqsillar (elastin kabilar) ham
uchraydi.
Oqsillar nativ holatida o ziga xos konformatsiyaga ega bo ladi. Bu
ʻ ʻ
konformatsiya aminokislota qoldiqlarning ketma-ketligiga, peptid va yon
guruhlarning vodorod bog lari, hamda gidrofob va elektrostatik o zaro
ʻ ʻ
ta’sirlashishlar orqali barqarorlashishiga bog liq bo ladi. Shuningdek, oqsilning
ʻ ʻ
konformatsiyaga, u amal qilayotgan muhit (suv, lipidlar) ham o z ta’sirini
ʻ
o tkazadi.
ʻ
Oqsillar shakllanishi 4 ta strukturaviy darajaga ajratiladi. Polipeptid zanjirda
aminokislotalarning ketma-ketligi birlamchi struktura deyiladi. Barcha oqsillar
23

bir-biridan birlamchi struktura bilan farq qiladilar. Ikkilamchi strukturasi
polipeptid zanjirning konformatsion jipslashishini ifodalaydi. Eng ko pʻ
uchraydigan konformatsiya bu  -spiral va  -strukturalardir (1.4.1-rasmga
qarang). Polipeptid guruhlarning planarligini  -spirallar belgilaydi. Bunda
peptid zanjir spiralining sikli har 13 atomdan so ng CO- va NH - guruhlar
ʻ
o rtasida vodorod bog lar birlashadi. Bitta
ʻ ʻ  -spiral aylanmasida 3,6
aminokislota qoldig i bo ladi va uning qadami 0,544 nm ni tashkil etadi.
ʻ ʻ

 -spiral  - shakl
1.4.1-rasm. Oqsillarning ikkilamchi strukturalari .
Oqsil molekulalari  -strukturada cho zilgan va parallel joylashib vodorod
ʻ
bog lar bilan jipslashgan bo ladi. Oqsillar yo nalishi bo yicha parallel va
ʻ ʻ ʻ ʻ
antiparallel  -strukturalar hosil qiladi. Bunday antiparallel  - struktura, masalan,
ipak fibroini va jun keratinlari uchun xosdir.
Oqsillarning uchlamchi strukturasi polipeptid zan-jirlarning fazoda joylashishini
ifodalaydi. Bunday strukturaning hosil bo lishiga aminokislotalar o lchami,
ʻ ʻ
shaklining qutblanganligi sezilarli ta’sir etadi. Oqsillar uchlamchi strukturaga
erishgach organizmda yoki undan tashqarida ma’lum funksiya bajaradi.
Tarkibiga bir nechta polipeptidlar yoki polipeptid to plamlar o zaro kuchsiz
ʻ ʻ
bog lar (nokovalent) bilan o zaro bog langan struktura to rtlamchi struktura
ʻ ʻ ʻ ʻ
deyiladi. Bunga misol oqsil fibrillasi va tolalaridir.
b) Kimyoviy tolalar hosil qiluvchi polimerlar. Dastlabki sun’iy tolalarni olishda
tabiiy polimer-larning eritmalaridan foydanilgan bo lsa, hozirgi paytda bunday
ʻ
tolalar hosil qilish uchun nafaqat tabiiy tolalar eritmalari, balki ularning
modifikatsiyalari, hosilalari va bundan tashqari nihoyatda keng ko lamda sintez
ʻ
24

qilingan polimerlar eritmasi yoki suyultmasi qo llaniladi. Unda asosiy fizikʻ
jarayon polimerlar tizimidan ingichka tola hosil qiluvchi oqimni vujudga
keltirish va uni suyuq fazadan qattiq fazaga o tkazishdan iboratdir. Bu o ziga
ʻ ʻ
xos murakkab termo-, gidrodinamik tamoyillarga asoslangan, oriyentirlangan
polimer molekulalar ustmolekulyar strukturasi hosil bo lishi va fazaviy o tishi
ʻ ʻ
ro y beradigan reokinetik jarayondir.
ʻ
Umumiy holda sun’iy tolalarni olish uchun quyidagi shartlar bajariladi:
- tola hosil qiluvchi polimer tanlanadi.
- tola hosil qiluvchi polimer tizim tayyorlanadi. Buning uchun polimer tizim
issiqlik ta’sirida suyultma holatda yoki yuqori konsentratsiyali eritma sifatida
tayyorlanadi;
- tola hosil qiluvchi oqim vujudga keltiriladi. Tayyorlangan polimer tizim
maxsus filera orqali yuqori bosimda siqiladi va ingichka tolasimon oqim hosil
qilinadi. Filera yupqa metall plastina bo lib, unda ko plab kichik teshikchalar
ʻ ʻ
bo ladi. Suyultma uchun bunday filera teshikchalarining diametrlari 0,25-0,5
ʻ
mm va eritmalar uchun bu ko rtsagich 0,05-0,08 mm larni tashkil etadi;
ʻ
- tolasimon oqimni qotirish. Buning uchun suyultirmani harorati keskin
pasaytiriladi va eritmadan esa erituvchi cho ktiruvchi vanna yordamida ajratiladi
ʻ
yoki kuchli issiq havo ta’siri orqali tola hosil qiluvchi oqimdan chiqarib
yuboriladi.
1.5. Paxta tolalalarining elektrofizik xossalari
PT sining molekulyar struktrasini o zgarishi natijasida ularning elektron holatini
ʼ
o zgartirishi mumkin. Bu o z navbatida, PT sida elektrofizik xossalarini
ʼ ʼ
o zgarishiga olib keladi. Elektro tkazuvchanlik chiziqli tarzda tolaning
ʼ ʼ
namligiga bog liq bo ladi [22, 28, 44, 53].
ʼ ʼ
Har bir tola elektro tkazuvchan materialdir. Buni aniqlash uchun elektrodlar
ʼ
orasiga tola joylashtirilgan holda tatqiqot o tkazilgan, tola kuprik vazifasini
ʼ
o tagan. Bunday tolalar qisman siqilgan holda bir-biriga tutashgan tolalar
ʼ
miqdoriga proportsional bo lishi kerak, birlik hajmda tolalar soni yoki
ʼ
solishtirma og irligiga ham proportsionaldir.
ʼ
25

Bunday mulohazani [44] mualliflari talqinidan kelib chiqsak unga binoan turli
namlikda PT sini o tkazuvchanligini o lchash sifatida miqdor ekanligini aniqlashʼ ʼ
qiyin emas, ammo bu holat batafsil o rganish uchun yana usul kerak va uning
ʼ
yordamida elektro tkazuvchanlikni yanada aniqroq o lchash mumkin bo ladi.
ʼ ʼ ʼ
PT sining elektro tkazuvchanligini o rganish uchun avvalambor namunalar
ʼ ʼ
tayyorlashning yangi usuli kerak bo ladi. Jumladan [33, 34, 42,] shulardan
ʼ
bunday usul ishlab chiqilgan: unga muvofiq bir xil yetishgan, uzunligi bir xil va
parallel joylashgan tolalar olingan. Ularning uchi mis plastina bilan siqilib,
elektro tkazuvchan krem bilan yelimlangan. Uchlari kavsharlangan
ʼ
namunalardagi tokni nanomikroampermetrlarga o lchash imkoni berilgan.
ʼ
Namunining ishchi qismi 10 mm, og irligi 3-30 mg bo lib tanlab olingan. Qiyin
ʼ ʼ
tatqiqotlarda barcha namunalar o lchami bir xil bo lgan.
ʼ ʼ
Bunday namunalarni elektro tkazuvchanligi turli namunalarda olib berilgan
ʼ
namlik bo lmasa elektr toki deyarli o tmaydi. Havo namligiga
ʼ ʼ
elektro tkazuvchan chiziqli bog langandir.
ʼ ʼ
Eksprimentlar, ma lum namliklarda (kichik miqdorlarda) PT sini tok
ʼ
o tkazmasligini ko rsatdi, hamda elektro tkazuvchanlik f=40% havo namligida
ʼ ʼ ʼ
keskin oshishini ko rsatdi. Bu hol tola namligini W= 3,6 % ga to g ri kelgan.
ʼ ʼ ʼ
Bunday chegarani xona haroratida elektro tkazuvchanlikni, keskin o zgarishi
ʼ ʼ
deb qaraladi.
Nam havoni harorati ortishi bilan bu chegara namlikni kichik qiymati tomon
suriladi. Namlik bo lmaganda PT sini elektro tkazuvchanligini aniqlash uchun
ʼ ʼ
qurulma yig ilgan, bunday maxsus barokamerada namlikni o lchash uskunasi
ʼ ʼ
qo yilgan, shuningdek harorat va bosim ham qayd etib borilgan.
ʼ
Ma lumki qattiq jism xossasi uning strukturasiga bog liqdir. PT si ma lum
ʼ ʼ ʼ
strukturaga ega bo lib, uning o sish davridayoq shakllanadi. O sish davrining
ʼ ʼ ʼ
oshib borishi bilan strukturaviy birlik oshib boradi. Bu albatta selyulloza sintezi
bilan bog liq. Shu bois PT sining turli yoshda yetishtirilgan bo lsa, uning
ʼ ʼ
elektro tkazuvchanligi o rganish katta amaliy ahamiyat kasb etadi.
ʼ ʼ
26

Tatqiqotlar 10 – kungacha PT si kristallik darajasini ortishi keyingi 10 kunlikda
kristallik darajasi o zgarmay qolishi hamda elektro tkazuvchi hamʼ ʼ
o zgarmasligini ko rsatdi. 50-kunlik tolada elektro tkazuvchan yuqori, bunga
ʼ ʼ ʼ
sabab kurtakning ochilishi va har xil kristallar tolaga qo shilib qolishi, shu bois
ʼ
elektro tkazuvchanlik oshishi qayd etiladi.
ʼ
Namuna sifatida tolaning elektro tkazuvchanligiga legirlashning ta sirini
ʼ ʼ
keltirish mumkin, jumladan legirlash yo li bilan PT si sirtiga yodni o tkazishni
ʼ ʼ
qarab chiqish mumkindir.
Namuna 10 % yodni sirtidagi eritmada 15-20 minut tutib turildi, so ngra havoda
ʼ
quritildi, keyin yod miqdori hamda elektro tkazuvchanligi aniqlandi. Yod bilan
ʼ
legirlanganda T=300 K elektro tkazuvchan bir necha tartibda ortadi. Bunda
ʼ
harorat bo yicha boshlang ich sohasi past harorat tomon suriladi [37, 46]. (1.2.1
ʼ ʼ
– rasm).
Bunga sabab shuki yod kristallik va fibrillalarni amorf qatlamlariga kirib qoladi
va makromolekulalararo bog lanishlarni susaytiradi. Bunda struktura tartibli
ʼ
bo lishi o ta muhimdir, hamda o z navbatida elektro tkazuvchanlik bo yicha
ʼ ʼ ʼ ʼ ʼ
muhim ishtirok etadi.
[50] da yod bilan legirlangan PT ning fotoo tkazuvchanlik kinetikasi
ʼ
tekshirilgan. Bunday PT ga yorug lik tushirilganda fototok hosil bo lib 130-150
ʼ ʼ
sekundga yetganda to yinish holatiga yetgan.
ʼ
Yorug lik manbai o chirilganda fototok relaktsiya qilib qorong udagi tok
ʼ ʼ ʼ
holatiga (tokning dastlabki qiymatiga) yetgan. Bu yerda fotoo tkazuvchanlikni
ʼ
uzoq vaqtli relaksatsiyasi kuzatilgan. Doimiy yorug lik tushib turganda
ʼ
temperaturaning oshishi bilan fototok oldin ortadi, keyin esa kamayadi, ya ni
ʼ
fotoo tkazuvchanlikning temperaturaviy so nishi kuzatilgan.
ʼ ʼ
Shunday qilib yuqorida ko rsatilgan ma lumotlardan kelib chiqadiki, PT si
ʼ ʼ
yarimo tkazgichli xususiyatiga ega ekan, PT ning fotoo tkazuvchanligi
ʼ ʼ
qo yilgan mexanik kuchlanishga, yoritilganlikka, PT sining naviga, uning
ʼ
yetilish darajasiga va o sishiga hamda rivojlanish sharoitiga bog liq ekan.
ʼ ʼ
27

Shunday qilib hozirgi paytgacha PT sining mexanik, elektrik xususiyati va
strukturasi o rganilgan. PT sining yarimo tkazgichli xususiyati bor ekanligiʼ ʼ
aniqlangan..
1.5.1 – rasm. Yod bilan legirlangan (1) va legirlanmagan (2) PT
elektr o tkazuvchanligini temperaturaga bog liqligi.
ʼ ʼ
Yod bilan legirlangan “G olib”,“Diyor”, “Xazina”, “АTM-1” va boshqa PT ning
ʼ
fotoo tkazuvchanlik spektrlari xususiyatlari o rganilgan. Natijalar asosida
ʼ ʼ
fotoo tkazuvchanlikning (FO ) infraqizil so nishi (IQ), yorug lik o chirilgandan
ʼ ʼ ʼ ʼ ʼ
so ng FO ning uzoq muddatli relaksatsiyasini tushuntiruvchi elektron o tish
ʼ ʼ ʼ
mexanizmi tavsiya etilgan.
Yod bilan legirlangan “G olib”, navli PT ning FO lik xususiyatlarini tadqiq
ʼ ʼ
etilgan. O lchashlar yoritgichsiz va hν=5 eV li yoritishda namunalar volьtamper
ʼ
tavsifi chiziqli ekanligini ko rsatdi. Fototokning qorong udagi tokka nisbati 12-
ʼ ʼ
50 dan iboratdir. Bu ularning UB sohasida fotosezgir (yorug liksezgir)
ʼ
elementlar sifatida ishlatishga imkon beradi. O lchash natijalari shuni
ʼ
ko rsatdiki, “G olib”, navli PT “oq nur” bilan yoritilganda 30 minut davomida
ʼ ʼ
biroz FO likning ortgani, keyin esa FO lik dastlabki holatidagi miqdoridan
ʼ ʼ
ham past miqdorga pasayishi, ya ni “manfiy” FO lik ro y berishi ko rsatilagan.
ʼ ʼ ʼ ʼ
[49]
28

Yod bilan legirlangan “G olib” navli PT ni uzoq muddat qorong ulikda ushlabʼ ʼ
turilgandan so ng olingan FO spektri hν=0,7 eV dan boshlab orta borgan (1.5.1.
ʼ ʼ
- rasm).
Kvant energiyalari ortganda fototokning maksimumi hν=2,42 eV da kuzatiladi.
UB nurlanish (hν=5 eV) yordamida hosil qilingan doimiy yorug likga hν=0,78
ʼ
eV dan boshlab FO ligi pasaya boshlagan. FO ning IQ so nishi kinetikasining
ʼ ʼ ʼ
ko rinishi va relaksatsiya vaqti “manfiy” FO lik kinetikasiga o xshashdir.
ʼ ʼ ʼ
Ko rilgan fotoeffektlarni, yarimo tkazgichlarning klassik zona modelidan
ʼ ʼ
foydalanib tushuntirilgan (1.5.2. – rasm).
Fototokning yorug lik jadalligiga bog lanish bevosita chuqur sathni to ldirilishi
ʼ ʼ ʼ
darajasiga bog liqdir. Eksprimentlar “Green lint”,navli PT si yod bilan
ʼ
legirlanganda elktro tkazuvchanlik va fotosezgirliklarini
ʼ
1.5.2. – rasm. Yod bilan legirlangan “G olib”, navli PT si oddiy (1) va
ʼ
doimiy (hυ=5 eV) FO spektri. U=200B, T=300K.
ʼ
ortishini ko rsatdi. Bu yod PT da taqiqlangan zonaning yuqori yarmida chuqur
ʼ
sathlar hosil qilganda mumkindir.
29

PT ning taqiqlangan zonasining kengligi ga teng. PT sini xususiy yoritilishi
bilan jadallashtirilsa, elektronlarni V zonadan S zona orqali Yet sathga o tishiʼ
hisobiga chuqur sathning to ldirilsh darajasi ortadi. Аgar PT yod bilan
ʼ
legirlangandan so ng n- tur o tkazuvchanlikka ega bo lsa, unda sath taqiqlangan
ʼ ʼ ʼ
zonaning yuqori qismida joylashgan deb aytish mumkin. FO lik spektrlari va
ʼ
FO lik kinetikasini tahlil qilish Yet sath donor harakteriga ega ekanligini
ʼ
ko rsatdi.
ʼ
FO ning sohada manoton ortishi elektronlarni Yet sathdan S zonaga o tish bilan
ʼ ʼ
belgilangan (1.5. 3 . – rasm 1 – o tish).
ʼ
FO ning dan boshlab pasayishi elektronlarni V zonadan Yet sathga o tishi bilan
ʼ ʼ
bog liqdir (1.5.3. – rasm, 2 - o tish), oqibatda erkin elektronlarning kovaklar
ʼ ʼ
bilan V zonadagi rekombinatsiya nazorat qilinmaydigan Nr rekombinatsiya
markazlari orqali amalga oshadi. Nr sathi PT dagi har xil ifloslanishlar,
kutikulalar yoki PT gi amorf va kristall holatlar orasidagi chegaralar bo lishi
ʼ
mumkin.
Fon fototokining hosil bo lishi PT si xususiy yutilishi polosasini nuri bilan
ʼ
yoritilganda elektron - kovak juftligi bilan hosil bo lishi bilan bog liqdir. V
ʼ ʼ
zonadan S zonaga o tgan elektronlar Yet srthda tutib qolinadi. Natijada fon
ʼ
fototoki V zonadagi kovaklar bilan aniqlanadi. Yoritish o chirilgandan so ng S
ʼ ʼ
zona orqali Yet sathda tutib qolingan elektronlar uzoq muddatga saqlanib qoladi.
Yod bilan legirlangan “Xazina” va “Diyor” navli PT larida ham
fotoo tkazuvchanliklikning (FO )ning IQ so nishi aniqlangan [18-30], PT ning
ʼ ʼ ʼ
ushbu navlarida FO ni xususiyatlarini tushintirib beruvchi elektron o tishlar
ʼ ʼ
30

mexanizmlari tavsiya etilgan.
1. 5. 3 . – rasm. Yod bilan legirlangan “G olib”, navli PT ning zonaviyʼ
d i agrammasi.
Keyin esa [30-54] da xususiy yutilish polosasi nuri bilan yoritilgan, yodli PT ni
FO gi tadqiq qilingan. Yod bilan legirlangan PT UB nur bilan yoritilgandan
ʼ
so ng subchiziqli lyuks-amper tavsifi va FO ning uzoq muddatli relaksatsiyasi
ʼ ʼ
kuzatilgan. Fototokning yorug likka nochiziqli bog lanishini va xususiy yutilishi
ʼ ʼ
polosasida nurlanish bilan PT ning (yodli) yoritilgandan so ng bimolekulyar
ʼ
qonun bo yicha FO ning pasayishini tushuntirib beruvchi FO mexanizmi
ʼ ʼ ʼ
tavsiya etilgan.
[27, 33] da FO pasayishi kinetikasi yod bilan legirlangan “ 175 F”, “Xazina”
ʼ
va “G olib”, navli PT si namunalarida o rganilgan.
ʼ ʼ
31

I bob bo’yicha xulosa
Polimerdan kimyoviy tolalar olishda, deyarli barcha usullarni qo’llashda maxsus
polimer tizimlar tayyorlanadi. Bunda polimer tizimlar qovushoq oquvchan
suyultma yoki qayishoq qovushoq eritma holatlarida bo lishi talab etiladi,ʻ
chunki bunday holatlarda polimer molekulalari bir-biriga nisbatan yetarli
darajada siljuvchanlikka ega bo ladi, bu esa ularni ham shaklini o zgartirishiga,
ʻ ʻ
ham o zaro siljib jipslashishga imkon beradi. Shuning uchun ham
ʻ
polimerlarning suyuqlanishi va erishini to g ri tashkil qilish tola hosil qiluvchi
ʻ ʻ
polimer tizimni tayyorlashda muhim rol o ynaydi.
ʻ
Polimer suyuqlanishida makromolekulalararo bog lar uziladi. Erishda esa
ʻ
makromolekulalar orasidagi bog lar uzilishi bilan bir qatorda polimer va
ʻ
erituvchi o rtasida bog lar hosil bo ladi. Bu ham polimer molekulalarining, ham
ʻ ʻ ʻ
erituvchi molekulalarining harakatchanligini o zgartirib yuboradi va oqibatda
ʻ
ma’lum murakkabliklar yuzaga kelishi mumkin. Buni bartaraf etish uchun esa
polimerning suyultirma va eritmalarining hosil bo lish tamoyillari va xossalarini
ʻ
inobatga olish zarurdir.
32

II BOB. Tadqiqotlar olib borish uchun namunalar tayyorlash
texnologiyasi va o’lchash usullari
Bu bobda tabiiy tolalar asosida namunalar tayyorlash texnologiyasi va o’lchash
usullari keltirilgan.
2.1. Paxta tolasining yuzasiga ishlov berish va yuza
morfologiyasini tekshirish
Dastlab, paxta tolalari legirlash bo’yicha operasiya o’tkazilishi oldidan
yaxshilab suv bilan yuviladi. Yuvilgandan so’ng, paxta tolalari 20% NaOH
eritmasi solingan vannada 15 0
C dan past haroratda (merserizasiya) 2 minut
davomida saqlanadi. So’ng, mahsulot vannadan chiqariladi, bir necha marta
suvda chayiladi va 65% nisbiy namlikda 20 0
C haroratda standart sharoitlarda
quritiladi. Ushbu operasiya paxta tolalarining barqarorligini oshishiga va
reogentlarni yutilishiga olib keladi va ushbu ikkala tavsiflar paxta tolasini
o’tkazuvchi holatga keltiruvchi, yod bilan legirlanishida effektiv hisoblanadi.
Shimdirishning izotermik uslubidan legirlangan na’munalarni olinishi uchun
foydalaniladi. Yod 5% konsenrasiyadagi etanolda eritildi.
2 .1.1.- rasm. 1 Omik kontakt, 2 tabiy tola
Merserizasiyalangan tolalar 15 minut davomida vertikal tarzda ushbu eritmaga
tushirib qo’yildi. Shundan so’ng tolalar eritmadan olindi va muvozanat holatiga
erishishi uchun 70 0
C haroratli havoda 6 soat davomida yumshatildi.
Maydalangan mayda donachali grafit quyuq holatga kelguncha suyuq shisha
33

bilan aralashtirildi. So’ng ushbu elektr o’tkazuvchi yelim (R=300 Om, 20 mkm
qalinlikda) paxta tolasining yon tomonlariga surtildi. Bu o’lchovlar chog’ida
qayta ishlanuvchi natijalar olish imkonini berdi. Ta’kidlash joizki, shisha
korpusda parallel yotqizilgan tolalar 6000÷10000 donani tashkil etdi. Tabiiy
yarimo’tkazgich tolalar elektro’tkazuvchanligining haroratga bog’liqligi
elektron termostabilizator yordamida o’lchandi. U haroratni -25÷140 0
C gacha
oraliqda saqlab turilishi uchun qizdirgichni boshqarish uchun mo’ljallangan.
Haroratni o’lchash aniqligi 0,1 0
C. Tabiiy tolalarning tashqi termik ta’sirlar
ko’rsatilishida, strukturasi va xususiyatlarini bog’liqliklarini tadqiq etish uchun
maxsus qutublantiruvchi – optik qurilma yig’ildi. Qurilmaning ishlash prinsipi,
molekulyar zanjirlarning fizik holati va tartiblashishini anglatuvchi, tolalarning
optik anizatropiyasini o’zgarishini nazorat qilishga asoslangan.
JSM-IT200 ixcham skanerlovchi elektron mikroskopi (SEM) polimerlar sirtida
kirishma nuqsonlarini kattalashtirilgan tasvirlarini olish va ularning alohida
nuqtalari tarkibini elementli tahlil qilish imkoniyatiga ega (2.1.2-rasm).
2.1.2-rasm. JSM-IT200 skanerlovchi elektron mikroskopi (SEM)ning
umumiy ko’rinishi.
34

Mikroskopning zamonaviy kompyuter asosidagi ishlaydigan boshqaruv tizimi
juda sodda bo’lib, boshqarishning barcha funktsiyalari avtomatlashtirilgan.
Qurilmada standart yuqori vakuumli rejimdan tashqari nazorat ostidagi past
vakuum sharoitida namunalarni tekshirish rejimi mavjud. Namunalar
joylashtiriluvchi kamerasidagi bosim 10 Pa dan 100 Pa gacha o’zgarishi
mumkin. Elektronlarni tezlashtiruvchi kuchlanish 0.5÷30 kV oralig’ida bo’lib,
bunda tok oqimi 1 pA dan 300 nA gacha o’zgarib turadi.
2.2. Legirlangan va legirlanmagan tabiiy tolalarining elektrofizik
va optik xossalarini tadqiq qilish uchun namunalar tayyorlash
texnologiyasi
Quyida biz, na’muna sifatida paxta tolalari asosida legirlanmagan va yod bilan
legirlangan namunalar tayyorlash texnologiyasini bayon etamiz.
Tajriba uchun ATM-1 paxta navi tanlab olingan. PT sini dastlab mayda tishli
taroq bilan (tishlar orasi 0,5 mm) silliq taraldi, so’ngra chigit tomonidan kesib
olindi.
Paxta tolasida yodning diffuziyasi: Yod bilan legirlash uchun PT sini dastlab
mayda tishli taroq bilan (tishlar orasi 0,5 mm) silliq taraldi, so’ngra chigit
tomonidan kesib olindi. Keyin esa PT ni diametri 1-4 mm bo’lgan shisha nayga
solindi, bunda PT kesilgan tomoni yodning spirtdagi 10 % eritmasiga
shimdirildi. Shimdirilgan holda PT 60-80 0
C temperaturada 15-300 minut
davomida ushlab turildi, so’ngra PT kamerada namlik yutuvchi – selikogel
ishtirokida 5 soat davomida quritildi.
Omik kontaktlar olish uchun ishlatiladigan yelim: Omik kontaktlar olish
uchun grafit va suyuq shisha qorishmasi asosidagi tayyorlangan elektr
o’tkazuvchi yelim ishlatilgan.
Buning texnologiyasi quyidagicha: Kukun zarralari kabi maydalangan grafit
(2.2.1. va 2.2.2.-rasmlar) suyuq shisha bilan quyuq holatga yetguncha
aralashtiriladi.
35

Bunday elektr o’tkazuvchi yelim (2.2.3.-rasm) 1 sm uzunlikdagi va 20 mkm
qalinlikdagi pardaning qarshiligi 3·10 2
Om ga ega. Elektr o’lchashlar natijasida
namunalarni voltamper xarakteristikalari (VAX) chiziqli ekanligi ma’lum bo’ldi.
Bir necha marta qayta o’lchanganda ham, VAX da o’zgarishlar kuzatilmadi.
2.2.1 – rasm. Qalamcha shaklidagi grafit
2.2.2 – rasm. Grafit maydalagich, maydalangan grafit kukuni va suyuq
shisha
36

2.2.3.– rasm. Tayyorlangan elektr o’tkazuvchi yelim
Elektr o’tkazuvchanligini temperaturaga bog’liqligini o’rganish uchun
tayyorlanadigan namunalar: Shuni ta’kidlash lozimki, korpusda paralell
joylashgan tolalar soni 5000-8000 donani tashkil etadi. Shunday qilib,
namunalar bir biriga paralell jips joylashtirilgan, umumiy og’irligi 1,5-3,5 mg.
Nazorat uchun ayrim namunalar vakuum kamerada o’lchanadi, unda havoning
bosimi
P = 3 ⋅ 1 0 − 2
mm . ∼ . ust gacha so’rib olindi. Namunalarni o’lchash deyarli bir
xil natijalar berdi. Namuna uzunligi 5-8 mm ni tashkil etadi. Omik kontaktlar
olish uchun tolalar parallel holatda bir biriga nisbatan jips joylashtirilib, kesgich
yordamida birxil uzunlikda kesib olinadi. Parallel shaklda joylashtirilgan kerakli
o’lchamda kesib olingan tolalarning uchlariga tayyorlangan elektr o’tkazuvchan
yelim surtiladi va kuritish kamerasiga joylashtiriladi.
Optik va fotoelektrik xossalarini o’rganish uchun tayyorlanadigan namunalar:
Bunda tolalarni bir tekslikda jips bir qator qilib joylashtirish uchun kerakli
o’lchamda shisha bo’laklaridan foydalaniladi. Shisha bo’laklari kerakli o’lcham
va shaklga keltirilgandan so’ng ularni yelimlab bir – biriga biriktriladi (2.2.4. –
rasm). Tayyorlangan tutqichda tolalar joylashtiriladi. Yuqorida ta’kidlanganidek
tolalarning ikki chetlariga o’tkazuvchan yelim surtiladi va quritish kamerasiga
joylashtiriladi.
2.2.4.– rasm. Optik va fotoelektrik xossalarini tekshirish uchun
tayyorlangan na’muna
37

2. 3 . Tabiiy tolalarning volt-amper xarakteristikasi, elektr
o’tkazuvchanligini temperaturaga bog’liqligini o’lchash
metodikasi
Tabiiy tolalarning voltamper xarakteristikasini o’lchashda T=300 K
temperaturada oddiy metodikadan foydalaniladi. Yuqori sifatli natijalarga ega
bo’lish uchun juda kichik tok impulslarini sezuvchi o’lchash shkalasi
nanoamperlarda bo’lgan F195 nomli mikronanoampermetrdan foydalaniladi.
( 2 . 3 .1 . -rasm).
2 . 3 . 1 . – rasm. Tabiiy tolalarning VAX sini o’lchash qurulmasini sxematik
ko’rinishi
Odatda yarimo’tkazgich materiallar elektroo’tkazuvchanligi temperaturaga
bog’liqligi eksponensial ravishda o’zgaradi. Tabiiy tolalar ham xuddi shunday
fizik xusisiyatga egadir. Masalan paxta va ipak tolalarida xona
temperaturasidagi elektr o’tkazuvchanligi nisbatan kam bo’ladi. Temperaturani
orttirib borgan sari (taxminan 50 0
-120 0
C gacha) paxta va ipaktolalarida elektr
o’tkazuvchanligi ham ortib borishini kuzatishimiz mumkin.
Tabiiy tolalarning temperatura ta’sirida elektroo’tkazuvchanligini o’lchashlarda
Cu+Ct termoparasidan foydalaniladi. O’lchashlar oralig’i temperaturasi 20 0
C -
140 0
C bo’ladi. Paxta va ipak tolalarning elektr o’tkazuvchanligini
temperaturaga bog’liqligini o’lchash qurilmasining elektrik sxemasi 2.3.1 -
rasmda keltirilgan.
38

2. 3 .2.-rasm. Tabiiy tolalarning temperatura ta’sirida
elektroo’tkazuvchanligini o’lchash qurilmalarini elektrik sxemasi
1 – namuna, 2 – Termopara Cu–Ct, 3 – qizitgich, PP–63, 4 – termostat, 5 –
potensiometr, 6 – nanoampermetr F 195, 7 – Dyuara idishi, 8 – tok manbai,
9 – Potensiometr
2. 4 . Tabiiy tolalarning fotoo’tkazuvchanligini o’lchash o’lchash metodikasi
2 . 4.1 .- rasm tabiiy tolalarning elektr, yorug’lik, spektral hamda kinetik
xarakteristikalarini olish imkonini beradi. Doimiy kuchlanish manbai 0÷400 V
oralig’ida amalga oshiriladi. Kuchlanishning o’zgarishi potensiometr yordamida
amalga oshiriladi.
Yuklanishli tabiiy tolalarning xarakteristikalarini o’rganish uchun R
n qarshilik
xizmat qiladi, undagi kuchlanish tushuvi voltmetr yordamida o’lchanadi.
Fotorezistor sifatida tekshirilayotgan tabiiy tolalar vakuumli kriostatga
joylashtiriladi.
39

Fotoeliktrik o’lchovlar ИКМ-1 monoxramatorlari yordamida o’tkaziladi. ИКМ-
1 da NaCl dan tayyorlangan prizmadan foydalanilgan.
Yorug’lik manbasi sifatida volframli (kvars korpusli) yoki grafitli yoritgich
ishlatiladi. Monoxramator graduirovkasida DRSH-250 tipidagi simobli lampa
ishlatilgan.
Fotoo’tkazuvchanlik spektrlari doimiy kvantlar soniga to’girlangan ya’ni
yorug’likni butun spektral diapazoni bir xil intensivlikda bo’ladi. O’lchash
o’zgarmas va o’zgaruvchan yorug’likda o’tkazilgan hamda nonoampermetr yoki
sinxron detekor yordamida elektr kuchaytirilgandan keyin avtomatik
potensiometrda registrasiya qilindi. Lyuks amper xarakteristikasini o’lchaganda
yorug’lik intensivligini monaxramator tirqichi 0.05-1 mm ga teng o’zgarmas
kengligida neytral filtr yordamida o’zgartiriladi, tabiiy tolalarning qo’yilgan
o’zarmas kuchlanish 0-400 volt oralig’ida. Tabiiy tolalarini
fotoo’tkazuvchanligini tadqiq qilinganda hususiy yoritgich sifatida to’lqin
uzunligi λ=0.25 mkm bo’lgan ultrabinafsha yorug’lik lampasi ishlatiladi. Keyin
esa tabiiy tolalarda fotoo’tkazuvchanlik spektrini o’lchash jarayonida optimal
variantlardan biri ko’rib chiqiladi. “Kirishmaviy” fotoo’tkazuvchanlikni
o’lchashning asosiy prinsipi juda oddiy. Zaryad tashuvchilar energetik sathdan
bitta energetik zonaga (elektronlar V- zonadan sathga yoki sathdan C-zonaga)
yorug’lik ta’sirida qo’zg’atiladi. Bu nomuvozanat zaryad tashuvchilar hosil
bo’lishiga olib keladi, ular tashqi zanjirda oquvchi fototok sifatida qayd etiladi.
Legirlangan tabiiy tolalarining fotoo’tkazuvchanlik spektrini o’lchashni afzalligi
shundaki, bu holda fotoelektron jarayonlar juda sekin yuz beradi. (masalan
kremniyda chuqur sathli kompersirlangan jarayon 10 -3
-10 3
sekunda, legirlangan
paxta tolalarida bu holat 100-10 5
sekunda bo’ladi). Namunaga qo’yilgan
o’zgarmas elektr maydoni E =0-300 volt/sm ga teng.
Kombinasiyaviy qo’zg’atilish sharoitida “kirishmaviy” yorug’likdan tashqari
kvant energiyasi h  >E
g (“xususiy” yoritilish) doimiy fon yorug’ligi yoki Et≤
h  <E
g bo’lgan uzun to’lqinli yoritilish ta’sir etib turadi.
40

2.4.1. - Rasm. Tabiiy tolalarda fotoo’tkazuvchanlikni vakuumda
o’lchashning elektrik sxemasi. A-o’zgarmas yorug’lik manbai bilan
yoritilgandagi. B – o’zgaruvchan yorug’lik manbai bilan yoritilgandagi.
41

2. 4 . 2 . -rasm. Vakuum kriostati .
1.Namuna. 2. Kvars qoplama. 3. Qizitgich. 4.Molibden elektrodlar. 5.
Suyuq azot
42

II bob bo’yicha xulosa
Bu bobda tabiiy tolalarning elektrofizikaviy, fotoelektrik va optik xususiyatlarini
o’rganish uchun na’munalar tayyorlash texnologiyalari o’rganildi,
a) VAX ni, elektro’tkazuvchanligini temperaturaga bog’liqligini
b) Fotoelektrik xususiyatlarini
c) Optik xususiyatlarini o’rganish uchun namunalar tayyorlandi.
Tabiiy tolalarning elektro’tkazuvchanligini temperaturaga bog’liqligini, va
fotoo’tkazuvchanlikni o’lchash qurilmalari yig’ildi
43

III BOB. Turli strukturali polimer tizimlarning fizik tavsiflari
3.1. PPy bilan legirlangan paxta va ipak tolalari yuza
morfologiyasi o’zgarishining elektrofizik xususiyatlariga ta’siri
Hozirgi vaqtda jahonda nanoelektronikaning rivojlanishi yarimo’tkazgichli
tabiiy tolalar fizikasini har tomonlama rivojlantirishni talab etadi. Paxta
sellyuloza tolasi keng tarqalgan, arzon tabiiy polimerlardan biri hisoblanib, u
legirlanishdan so’ng sun’iy o’tkazuvchi polimerlarning o’rnini bosuvchi yaxshi
material bo’lib, tijoratda qo’llash uchun ulkan imkoniyatga egadir. Bugungi
kunga kelib, ko’plab tabiiy tolalar ustida ilmiy tadqiqotlar o’tkazilgan bo’lib,
(ipak, jun, teri va h.k.) ularning yarimo’tkazgichlik xususiyatlar namoyon
etilgan [46]. Tabiiy paxta tolasi (PT) kristall va amorf fazalar bilan
navbatlanuvchi, ya’ni kichik o’lchamli zarrachalarga ega va donachalar
chegarasining nisbatan yirikroq fraksiyali nanostrukturaga ega bo’lgan polimer
material sifatida qaralishi mumkin. Bunday polimerlarga bo’lgan qiziqishning
tobora ortishi, xususan birinchi navbatda ularning optik, fotosezuvchanlik va
elektr o’tkazish xususiyatlari bilan bog’liqligidir. Shuning uchun
nanostrukturalarni rivojlantirishdek dolzarb muammolarni hal etish yo’llaridan
biri tolalar fizikasining xossalarini yaratish juda ham muhim masalalardan biri
hisoblanadi. Shu munosabat bilan paxta tolalarining fizik xususiyatlarini
o’rganish, yarimo’tkazgich materiallarda sodir bo’luvchi fizik jarayonlari
to’g’risida yangi axborotlarni berishi mumkin.
Ko’plab ilmiy tadqiqotlar tolalar yoki tolali materiallarni o’tkazuvchi
elektroaktiv polimerlar bilan qoplashga bag’ishlangan. Bu ishlarning aksaryatida
oksidlovchilarni o’z ichiga olgan tashuvchilarni monomerlar bilan bug’-fazali
ishlov berishga orqali amalga oshiriladi [47]. Zaryad tashuvchi moddalar sifatida
ishlaydigan krishmalar oksidlanish yoki qaytarilish jarayoniga ta’sir qiladi va bu
polimerlarni o’tkazuvchan qiladi. Elektr o’tkazuvchan polimerlarni tadqiq
44

qilishning yakuniy maqsadi polimerlarni qayta ishlash qobiliyatini metall yoki
yarimo’tkazgichlarning elektron xususiyatlari bilan birlashtirishdir.
Polimer tuzilmalariga turli darajadagi o’tkazuvchanlik hosil qilish uchun metall
bilan qoplangan matolar [49], uglerod bilan to’ldirilgan yoki mis sulfidli
to’qimachilik tolalari ishlatiladi [48]. Ushbu tadqiqot ishining maqsadi ilk bor
PPy bilan legirlangan va legirlanmagan ipak va paxta tolalarining elektrofizik,
morfologik xossalarin aniqlashdan iboratdir.
3.1.1.-jadval
Tolalar Legirlashdan
oldin (g) yuzasiga ishlov
berilgan (g) yuzasiga ishlov
berilgan PPy, bilan
legirlangan
Paxta
1.4×10 - 6
2.1×10 - 5
6.1×10 -4
Ipak
3.1×10 - 6
4.2×10 - 5
7.2×10 -4
Paxta va ipak tolalarining PPy bilan legirlashdan oldingi va keyingi
o’tkazuvchanligi (S/sm).
Ipak – Silk 608 97 25, Paxta – Cotton TIC 400 kabi tadqiqot na’munalari
yuzasidagi aralashmalar va nosellyuloza komponentlarni yo’qotish, shuningdek
yuzani modefikasiyalash uchun, xomashyo tolalari dastlab NaOH suvli
eritmasida ishlandi: (g) tozalash ishlovi 2% NaOH, pH = 11,5, t = 90 min, T =
95 o
C, yuzadagi ortiqcha brikmalarini yo’qotish, tolalar strukturasi o’zgarishsiz
qoladi, (l) mersirizasiya 20% NaOH, pH = 13, t = 120 s, T≤15 o
C, bunda tolalar
strukturasi o’zgaradi. Shunday qilib, paxta va ipak tolasining avval inert bo’lgan
yuzasi “aktivlashgan” bo’lib qoladi va tolalar noorganik, shuningdek molekulyar
tashqaridan kiritilgan kirishma atomlari bilan modefikasiyalanishi uchun karkas
45

sifatida ishtirok etish xususiyatiga ega bo’ladi. Paxta ipak na’munalarini har
qaysi turini xona haroratida, 10 min davomida PPy eritmalariga cho’ktirdik va
quritdik. (g), (l) namunalar uzunligi 10 mm bo’lgan, bir necha ming parallel
tolalardan yig’ilgan, kvars shishasida tayyorlandi. Natijalarni taqqoslash uchun,
xuddi shunday tarzda dastlabki PPy namunulari tayyorlandi. O’lchovlar oldidan
barcha namunular ortiqcha eritmani yo’qotilishi va qoplanuvchi materialni
barqarorlashishi uchun 30 minut davomida 80 o
C haroratda termik yumshatildi.
3.1.2.-jadval
Tolalar Legirlashdan
oldin (l) yuzasiga ishlov
berilgan (l) yuzasiga ishlov
berilgan PPy,
bilan legirlangan
Paxta
1.4×10 - 6
6.2×10 - 4
3.6×10 - 3
Ipak
3.1×10 - 6
8.0×10 - 4
6.5×10 - 3
Paxta va ipak tolalarining PPy bilan legirlashdan oldingi va keyingi
o’tkazuvchanligi (S/sm).
Namunalar morfologiyasi va o’lchamlari skanirlovchi elekron mikroskopdan
foydalanilgan holda o’rganildi. PPy– Cotton TIC 400/Ag, PPy– Silk 608 97
25/Ag strukturalardagi namunularda o’lchandi. Ikki guruh tolalarining
xususiyatlari birgalikda o’rganildi 3.1.1.-3.1.2-jadvalga ko’ra
supero’tkazuvchanlik hosil qilingan tolalarning o’tkazuvchanligi dastlabkisi
bilan taqqoslanadi.
Skanerlovchi elektron mikroskop tahlili polimer tuzilishi va morfologiyasiga
PPy krishmasi elektrosintetik katta ta’sir ko’rsatishini aniqlandi (3.1.1.-rasm).
Ushbu ta’sirlarning miqdoriy o’lchovi o’rnatilmagan bo’lsa-da, ba’zi umumiy
kuzatishlar olib borildi.
46

Yupqa plyonkalar odatda silliq ko’rinadi, qalinroq namunalar esa notekis
teksturali sirtga ega [50]. Pastroq oqim zichligi va elektropolimerizasiya paytida
3.1.1.-rasm
(a) Paxta tolasi, (b) ishlov berilgan
va PPy bilan legirlangan paxta (a) Ipak tolasi, (b) ishlov berilgan
va PPy bilan legirlangan ipak tolasi,
47

tolasi, (c) PPy bilan legirlangan
paxta tolasining ko’ndalang kesimi
SEM tasviri. (c) PPy bilan legirlangan ipak
tolasining ko’ndalang kesimi SEM
tasviri.
ishlatiladigan potensiallar silliq plyonkalarni keltirib chiqaradi. SEM
polimerlarning monotonligi va fazasi va yuzasini to’liq tahlili shuni ko’rsatadiki,
krishma/krishma jarayoni ko’pincha morfologiyadagi katta o’zgarishlar bilan
birga kechadi, ehtimoliy shishlar polimer matritsasiga ionlarning kiritilishi va
olib tashlanishi natijasida yuzaga kelgan. SEM natijalari shuni anglatadiki,
polipirol bo’shliqni to’ldiradi, ya’ni fibrillar bo’lmagan va kristalli bo’lmagan
joylarda shunga o’xshash amorf morfologiya hosil qiladi.
Ko plab tadqiqotlar asosida ipak tolalari PPy bilan legilangandan so ng o taʼ ʼ ʼ
yuqari tashqi ta sirlarga sezgir ekanligi aniqlandi.
ʼ
3.1.2.-rasm. Ipak tolasidan o’tayotgan tokni namlikka bog’liqlik grafigi.
Keyingi tadqiqot ishning vazifasi krishmalar kiritish orqali namunalarning
namlikka sezuvchi element sifatida tekshirish bo lib, PPy bilan legilangan ipak
ʼ
48

tolasi atmosfera namligiga yuqori sezgirlikka egaligini ko rsatdi. Bundanʼ
tashqari, ipak tolasini legirlash natijasida tolalarning elektro tkazuvchanligini bir
ʼ
necha 1000 marta oshishiga olib keldi. 3.1.2-rasmda legirlangan ipak tolasi
elektr o’tkazuvchanligini namlikka bog’liqligi grafigi ko’rsatilgan. Tadqiqodlar
shuni ko’rsatdiki, legirlangan ipak tolasi namlikka yuqori sezgir ekanligini
ko’rsatdi. Ipak tolasi hatto xona temperaturasida namlik bo’lganida tokni
o’tkazadi. Namlikning oshishi elektro’tkazuvchanlikni oshiradi va ipak tolasi
chegaraviy sezgirligini siljishiga olib keladi. Bunda ipka tolasi
elektro’tkazuvchanligi namlikning 1% dan oshishida ham osha boshlaydi. Bu
ipak tolasi asosida raqamli namlik o’lchash qurilmasini ishlab chiqshga imkon
beradi.
3.2. Yod bilan legirlangan va legirlanmagan Cotton TIC 400 navli
paxta tolasining elektr o’tkazuvchanligini temperaturaga
bog’liqligi
Bizning misolimizda namuna paxta tola sifatida yod bilan legirlangan va
legirlanmagan “Cotton TIC 400” navining elektro’tkazuvchanligini haroratga
bog’liqligi o’rganildi.
49

3.2.1. – rasm. Yod bilan legirlangan (1) va legirlanmagan (2) Cotton TIC
400 navli paxta tolasining elektr o’tkazuvchanligini temperaturaga
bog’liqligi grafigi
3.2.1.-rasmda legirlangan va legirlanmagan tolalardan oqib o’tivchi elektr
tokining haroratga bog’liqligini o’lchash natijalari ko’rsatilgan. Bundan ko’rinib
turibdiki ikkala holda ham paxta tolasidan o’tuvchi elektr toki eksponensial
qonun bo’yicha oshadi. Termik ionizatsiya energiyasi mos ravishda quyidagiga
teng. E
t1 =0.44 eV vaE
t2 =0,83eV.
Legirlashdan keyin energiyaning o’zgarishi paxta tolasi tuzilishi bilan yod
orasidagi ta’sirga bog’liq.
Yod bilan legirlangan va legirlanmagan paxta tolasi VAXlarini o’lchash ishlari
ko’rib chiqildi (3.2.2. – rasm). Ikkala holatda ham namunaviy paxta tolasi VAX
lari to’g’ri chiziq xarakteriga ega bo’ladi.

50

3.2.2. -rasm. Yod bilan legirlangan (1) va legirlan ma gan(2) Cotton TIC 400
navli paxta tolasining elektro’tkazuvchanligning temperaturaga bog’liqligi
grafigi .
3.2.2. - rasmdan ko’rinib turibdiki Cotton TIC 400 PT elektro’tkazuvchanligi
(~σ ) temperaturaning 15÷125 0
C oralig’ida E
t =0.83eV aktivlashtirish energiyasi
eksponensial qonun bo’yicha o’sadi.
Bundan ko’rinib turibdiki Cotton TIC 400 PT navli paxta tolada yod E
t = E
C -
0.83eV chuqur satx hosil qiladi.
3.3. Yod bilan legirlangan Cotton TIC 400 navli paxta tolasining
fotoo’tkazuvchanligi
Yod bilan legirlangan “G olib”, “Xazina”, “Diyor”, “ATM-1” navli paxtaʻ
tolalarining (PT) foto va elektro’tkazuvchanligi tadqiq qilingan [49,54].
Tadqiqotlar shuni ko’rsatadiki, PT elektro fizikaviy xususiyatlari PT naviga
bog’liq ekan. Bunda asosan PT tashqi qoplamasi (kutikula) asosiy rolni o’ynar
ekan. Cotton TIC 400 navli PT fizikaviy xususiyati hozirgi kungacha
tekshirilmagan.
Bu ishdan maqsad yod bilan legirlangan Cotton TIC 400 navli PT
fotoo’tkazuvchanligini FO’ tadqiq qilish.
Quyida dastlabki tarzda ishqorli eritma bilan ishlangan, Cotton TIC 400 navli
sof va yod bilan legirlangan paxta tolalarining stasionar holatidagi tok
o’tkazuvchanligini o’lchash natijalari keltirilgan. Tok kuchlanish va haroratga
bog’liq ravishda sof paxta tolasi va yod bilan legirlangan sellyuloza tolasida
o’rganildi. Birinchi tajribada sof paxt tolasi (PT) da juda kichik toklar olindi.
Tok berilgan 100 V kuchlanishgacha 10 -9
A dan oshmadi. O’tkazuvchanlik
namuna orqali o’tuvchi tok oqimini quyidagicha o’lchash orqali hisoblandi:
51

σ = I (l/SV) , bunda 1 (sm) namuna uzunligi, S-uning maydoni (sm 2
), V-
namunaga qo’yilgan kuchlanish, I-namunadan o’tayotgan tok, sof paxta tolasi
uchun hisoblangan solishtirma elektro’tkazuvchanlik xona haroratida ~7,8*10 -
10
Ω -1
sm -1
ga yaqin miqdorni tashkil etadi. O’tkazuvchanlikni xisoblashning yana
bir usulini quyidagicha σ =
∑ q
i n
i μ
i ifodalash mumkin, bunda n
i -zaryad
tashuvchilarning zichligi, μ
i -zaryad tashuvchilarning harakatchanligi. O’rtacha
harakatchanlikni (~10 -3
sm 2
V -1
s -1
) yuqorida keltirilgan tenglamaga qo’yib,
o’tkazuvchanlikni shu usuldagi (~8х10 -10
Ω -1
sm -1
) qiymatiga ega bo’lamiz.
Elektr o’tkazuvchanlikka yordam beruvchi zaryad tashuvchilarning soni,
qo’yilgan kuchlanishning ushbu diapazonda n
0 ~10 10
sm -3
topildi. 3,2 eV ga yaqin
taqiqlangan zonani hisobga olgan holda n
0 kichik qiymatga ega bo’ladi.
Aksincha, qaror topgan rejimda, legirlangan namunalar uchun tok qiymati xuddi
shunday haroratlarda va elektr maydonlarida sof paxta tolasidagi qiymatlarga
nisbatan yuqoridir. Tolalarning o’tkazuvchanligi yod bilan legirlanishida to’rt
tartibdan ortiq ortdi va xona haroratida ~5,6х10 -6
Ω -1
sm -1
teng ekanligi aniqlandi.
Shunday qilib, zaryad tashuvchilarning hisobiy soni ~10 10
sm -3
dan 10 14
sm -3
gacha oshdi. Legirlanishda o’tkazuvchanlikni ortishini qo’yidagicha tushuntirish
mumkin. Namunalar legirlanishida yod molekulalari ikki lokallashgan holatlar
orasidagi tirqishlar o’rtasida, ular o’rtasidagi potensial to’siqni pasaytirgan holda
ko’prikcha hosil qila boshlaydi. 3.3.1-rasm (1) da sof namuna uchun haroratga
bog’liq ravishda, 120 V kuchlanish qo’yilganda o’tkazuvchanlikni o’zgarishi
ko’rsatilgan.
52

3.3.1. – rasm. Yod bilan legirlangan Cotton TIC 400, navli PT VAX.
1-qorong’ulikda, 2-UB nur bilan yoritilganda (hν=5 eV).
Yod bilan legirlangan Cotton TIC 400 navli PT ning FO’ lik xususiyatlarini
ko’rib chiqamiz. O’lchashlar yoritgichsiz va hν=5 eV li yoritishda namunalar
voltamper tavsifi chiziqli ekanligini ko’rsatdi.
53

3 . 3 .2. – rasm. Yod bilan legirlangan Cotton TIC 400 , navli PT xususiy FO’
kinetikasi.
3.3.1. – grafikdan k o’rinadiki namunalardan ultra binifsha (UB) sohasida
fotosezgir (yorug’liksezgir) elementlar sifatida ishlatishga imkon beradi.
O’lchash natijalari shuni ko’rsatdiki, Cotton TIC 400 navli navli PT UB bilan
yoritilganda fototok ortganini ko’ramiz, keyin yoro’g’lik o’chirilgandan
fototokni uzoq muddatli relaksasiyasi kuzatildi (3.3.2.-rasm). Tadqiqotlar hatto
namunalar uzoq muddat qorong’ulikda ushlab turilgandan so’ng olingan FO’
spektri hν=0,83 eV dan boshlab orta borgan (3.3.3.-rasm).
Kirishmaviy sohada (hν=1,5 eV) lyuks-amper xarakteristikasi (LAX) chiziqli
ekanligi kuzatildi (3.3.4.-rasm), Bu chuqur sathning tuldirilish darajasi δ<1
ekanligini bildiradi [56].

54

3.3.3. – rasm. Cotton TIC 400 navli PT ning FO’ spektri.
1-qorong’ulikda, 2-doimiy UB nur bilan yoritilganda.
Kvant energiyalari ortganda fototokning maksimumi hν=2,37 eV da kuzatiladi.
UB nurlanish (hν=5 eV) yordamida hosil qilingan doimiy yorug’likda hν=0,83
eV dan boshlab FO’ ligi ortib, hν=2,37 eV boshlab pasaya boshlaydi, ya’ni FO’
qisqa to’lqinli so’nish kuzatiladi.
Ko’rilgan fotoeffektlarni, yarimo’tkazgichlarning klassik zona modelidan
foydalanib tushuntirish mumkin ( 3 . 3 .5. – rasm).
Fototokning yorug’lik jadalligiga bog’lanish bevosita chuqur sathni to’ldirilishi
darajasiga bog’liqdir. Eksprimentlar Cotton TIC 400 navli PT si yod bilan
legirlanganda elektro’tkazuvchanlik va fotosezgirliklarini ortishini ko’rsatdi. Bu
yod PT da taqiqlangan zonaning yuqori yarmida chuqur sathlar hosil qilganidan
darak beradi.
55

3.3.4. – rasm. Kirishma sohasidagi Cotton TIC 400 navli
PT ning LAX. (h ν =1,2 eV).
PT ning taqiqlangan zonasining kengligi Eg= 3,2 эВ ga teng. PT sini xususiy
yoritilishi
hν ≥ Eg bilan jadallashtirilsa, elektronlarni V zonadan C zona orqali
Е
t sathga o’tishi hisobiga chuqur sathning to’ldirilsh darajasi ortadi. Agar PT
yod bilan legirlangandan so’ng n- tip o’tkazuvchanlikka ega bo’lsa, unda
Et= Ec−0,83 эВ
sath taqiqlangan zonaning yuqori qismida joylashgan deb
aytish mumkin. FO’ lik spektrlari va FO’ lik kinetikasini tahlil qilish Е
t sath
donor harakteriga ega ekanligini ko’rsatdi.
FO’ ning
0,83 ≤ hν ≺ 2,37 эВ sohada monoton ortishi elektronlarni Е
t sathdan
C zonaga o’tish bilan belgilangan ( 3 . 3 . 3 – rasm 1 – o’tish).
FO’ ning
hν ≥ 2 ,37 эВ dan boshlab pasayishi elektronlarni V zonadan Е
t
sathga o’tishi bilan bog’liqdir (3.3.3. – rasm, 2 - o’tish), oqibatda erkin
elektronlarning kovaklar bilan rekombinasiya nazorat qilinmaydigan N
r
rekombinasiya markazlari orqali amalga oshadi. N
r sathi PT dagi har xil
56

ifloslanishlar, kutikulalar yoki PT gi amorf va kristall holatlar orasidagi
chegaralar bo’lishi mumkin.
Fon fototokining hosil bo’lishi PT si xususiy yutilishi polosasini nuri bilan
yoritilganda elektron - kovak juftligi bilan hosil bo’lishi bilan bog’liqdir. V
zonadan C zonaga o’tgan elektronlar Е
t sathda tutib qolinadi ( 3 . 3 . 3 .-rasm, 3-
o’tish). Natijada fon fototoki V zonadagi kovaklar bilan aniqlanadi. Yoritish
o’chirilgandan so’ng C zona orqali Е
t sathda tutib qolingan elektronlar uzoq
muddatga saqlanib qoladi (3.3.5-rasm).
3.3.5-rasm. Yod bilan legirlangan Cotton TIC 400 navli PT zonaviy
diagrammasi
III b ob bo’yicha xulosa
- PPy– Cotton TIC 400/Ag, PPy– Silk 608 97 25/Ag strukturalardagi ikki
guruh tolalarining xususiyatlari birgalikda o’rganildi va unga ko’ra
supero’tkazuvchanlik hosil qilingan tolalarning o’tkazuvchanligi dastlabkisi
bilan taqqoslanadi.
- SEM natijalari shuni anglatadiki, paxta va ipak tolalarida polipirol
bo’shliqni to’ldiradi, ya’ni fibrillar bo’lmagan va kristalli bo’lmagan joylarda
shunga o’xshash amorf morfologiya hosil qilishi aniqlandi.
57

- Yod bilan legirlangan Cotton TIC 400 navli paxta tolasining
fotoo’tkazuvchanlik (FO’) spektrini tekshirish natijasida kichik to’lqinli
FO’ning so’nishi va FO’ uzoq muddatli relaksasiyasi 1-marta aniqlandi.
- Yod bilan legirlangan Cotton TIC 400 PTda FO’ ni elektron o’tish
mexanizmi ishlab chiqildi.
58

Xulosa
Adabiyotlarni taxlil qilish natijasida tabiiy tolalarning fizikaviy va kimyoviy
xossalari bilan tanishildi. Tolalarning elektr o’tkazuvchanligini temperaturaga
bog’liqligi o’rganildi.
Tabiiy tolalarning elektrofizikaviy, fotoelektrik va optik xususiyatlarini
o’rganish uchun na’munalar tayyorlash texnologiyalari o’rganildi:
a) VAX ni, elektro’tkazuvchanligini temperaturaga bog’liqligini
b) Fotoelektrik xususiyatlarini
c) Optik xususiyatlarini o’rganish uchun namunalar tayyorlandi.
Tabiiy tolalarning elektro’tkazuvchanligini temperaturaga bog’liqligini, va
fotoo’tkazuvchanlikni o’lchash qurilmalari yig’ildi.
PPy– Cotton TIC 400/Ag, PPy– Silk 608 97 25/Ag strukturalardagi ikki guruh
tolalarining xususiyatlari birgalikda o’rganildi va unga ko’ra
supero’tkazuvchanlik hosil qilingan tolalarning o’tkazuvchanligi dastlabkisi
bilan taqqoslanadi.
SEM natijalari shuni anglatadiki, paxta va ipak tolalarida polipirol bo’shliqni
to’ldiradi, ya’ni fibrillar bo’lmagan va kristalli bo’lmagan joylarda shunga
o’xshash amorf morfologiya hosil qilishi aniqlandi.
Skanerlovchi elektron mikroskop tahlili asosida paxta va ipak tolalari tuzilishi
va morfologiyasiga PPy krishmasi elektrosintetik katta ta’sir ko’rsatishi
aniqlandi.
PPy qoplangan tabiiy polimerlar o’tkazuvchanligining haroratga bog’liqligini
tadqiq qilish orqali ularda yarimo’tkazgich xususiyatlari namoyon etildi.
Yod bilan legirlangan va legirlanmagan Cotton TIC 400 navli paxta tolasidan
o’tuvchi elektr toki eksponensial qonun bo’yicha ortishi hamda termik
ionizatsiya energiyasi mos ravishda E
t1 =0.44 eV va E
t2 =0,83eV teng ekanligi
aniqlandi.
Yod bilan legirlangan Cotton TIC 400 navli paxta tolasining
fotoo’tkazuvchanlik spektrini tekshirish natijasida kichik to’lqinli
59

fotoo’tkazuvchanlikning so’nishi va fotoo’tkazuvchanlikning uzoq muddatli
relaksasiyasi aniqlandi.
Foydalanilgan adabiyotlar
1. O’zbekiston Respublikasining “Ta’lim to’g’risida”gi Qonuni. 2020-yil 23-
sentabr, O’RQ-637-son.
2. O’zbekiston Respublikasi Prezidentining 2019-yil 8-oktabrdagi “O’zbekiston
Respublikasi Oliy ta’lim tizimini 2030-yilgacha rivojlantirish konsepsiyasini
tasdiqlash to’g’risida”gi PF-5847-son Farmoni.
3. O’zbekiston Respublikasi Prezidentining 2020-yil 5-oktabrdagi “Raqamli
O’zbekiston—2030” Strategiyasini tasdiqlash va uni samarali amalga oshirish
chora-tadbirlari to’g’risidagi PF-6079-son Farmoni.
4. O’zbekiston Respublikasi Prezidentining 2020-yil 29-oktabrdagi “Ilm fanni
2030-yilgacha rivojlantirish konsepsiyasini tasdiqlash to’g’risida”gi PF-6097-
son Farmoni.
5. O’zbekiston Respublikasi Prezidenti Sh. Mirziyoyev tomonidan qabul
qilingan 2021 yil 19 martdagi PQ-5032-sonli “Fizika sohasidagi ta’lim sifatini
oshirish va ilmiy tadqiqotlarni rivojlantirish chora-tadbirlari to’g’risida” gi
Qarori. // – T.: 2021 y.
6. O’zbekiston Respublikasi Prezidentining 2019 yil 17 iyundagi PQ-4358-son
qarori O’zbekiston Respublikasi Prezidentining "2019-2023 yillarda Mirzo
Ulug’bek nomidagi O’zbekiston Milliy universitetida talab yuqori bo’lgan
malakali kadrlar tayyorlash tizimini tubdan takomillashtirish va ilmiy
salohiyatni rivojlantirish chora-tadbirlari to’g’risida"gi qarori2019 y.
7. O’zbekiston Respublikasi Prezidentining 2020 yil 6 oktyabrdagi “Axborot
texnologiyalari sohasida ta’lim tizimini yanada takomillashtirish, ilmiy
tadqiqotlarni rivojlantirish va ularni industriya bilan integrasiya qilish chora-
tadbirlari to’g’risida”gi PQ-4851-sonli qarori. // – T.: 2020 y.
8. Mirziyoyev Sh.M. Qonun ustuvorligi va inson manfaatlarini ta’minlash-yurt
taraqqiyoti va xalq farovonligining garovi. –T O’zbekiston», 2017.
60

9. O’zbekiston Respublikasi Prezidenti Sh. Mirziyoyev tomonidan qabul
qilingan PQ-4884-sonli “Ta’lim-tarbiya tizimini yanada takomillashtirishga oid
qo’shimcha chora-tadbirlar to’g’risidagi qarori2020 y.
1 0 . Бартенев Г.М., Френкель С.Я. Физика полимеров. Л.:Химия, 1990.
11 . De Gennes P .G. Introduction to polymer dynam ics. – Cambridge Univ.
Press . - 1990. - 63 р .
12. Magoshi J. Silk Fiber formation by multiple spinning mechanizms // The 9 -th
Internat.Wool textile Research Protein chem. - Tokyo, 1995. - P. 440-449.
13. Папков С.П. Полимернўе волокнистўе материалў. М.Химия, 1986.
14. Перепелкин К.Е. Структура и свойства волокон. М. Химия, 1985.
15 . Марихин В.А., Мясникова Л.П. Надмолекулярная структура
полимеров, Л. Химия, 1977.
16 . Ельяшевич Г.К., Френкель С.Я., Термодинамика ориентации растворов
и расплавов полимеров. Ориентационнўе явления в растворах и расплавах
полимеров. Под ред. Малкина А.Я. и Папкова С.П. М Химия. 1980.
17 . Келлер А. Получение вўсоких значений модуля упругости при
сверхориентации гибких макромолекул. В кн. Сверхвўсокомодульнўе
полимерў. Пер. с англ. под ред. А.Я.Малкина, Л. Химия 1983.
18 . Кленин В.И. Термодинамика систем с гибкоцепнўми полимерами.
Саратов.: СарГУ 1995.
1 9 . Гросберг А.Ю., Хохлов А.Р. Физика в мире полимеров. М Наука, 1989.
20 . Хабибуллаев П.К., Саидов А.А. Физика мягких систем. Ташкент. Фан,
1998.
2 1. Сулейменов И.Э., Козлов В.А., Бимендина Л.А., Бектуров Е.А.
Самоорганизация органических и неорганических полимеров в воде.
Алматў Дайк-Пресс, 1999.
22 . Липатов Ю.С. Межфазнўе явления в полимерах. Киев. Наукова думка,
1980.
61

23 . Элиас Г.Г. Мегамолекулў //Пер. с англ. под ред. С.Я.Френкеля. Л
Химия, 1990.
24 . Юнусов Л. Физико-химические свойства натурального шелка в
процессе переработки коконов. Ташкент Фан, 1978.
25 . Нестеров А.Е., Липатов Ю.С. Термодинамика растворов и смесей
полимеров. Киев. Наукова думка, 1984.
26 . Андрианова Г.П., Шестакова И.С., Куциди Д.А. Химия и физика
вўсокомолекулярнўх соединений в производстве искусственнўх кожи,
кожи и меха. М Легпромбўтиздат, 1977.
27 . Рафиков С.Р., Будтов В.П., Монаков Ю.Б. Введение в физикохимию
растворов полимеров. М Наука, 1978.
28 . Цветков В.Н. Жесткоцепнўе полимернўе молекулў. Л. Наука. 1986.
2 9 . Де Женн П. Идеи скейлинга в физике полимеров. Пер. с англ. под ред.
Хохлова Р.A. М. Мир, 1982.
30 . Папков С.П. Студнеобразное состояние полимеров. М. Химия , 1974.
31 . Болдўрев А.И. Физическая и коллоидная химия. М. Вўсш. шк. , 1974.
3 2. Гросберг А.Ю., Хохлов А.Р. Статистическая физика макромолекул. М.:
Наука, 1989.
33 . Папков С.П. Равновесие фаз в системе полимер-растворитель. М.
Химия, 1987.
34 . Вундерлих Б. Физика макромолекул //Пер. с англ. М. Мир, 1976.
35 . Лео Манделькерн. Кристаллизация полимеров //Пер. с англ. под ред.
С.Я.Френкеля /М.-Л. Химия, 1966.
36 . Кабанов В.А. Практикум по вўсокомолекулярнўм соединением. М
Химия, 1985.
37 . Шарплез А. Кристаллизация полимеров //Пер с англ. М. Мир, 1986.
38 . Папков С.П. Кулучихин В.Г. Жидкокристаллический порядок в
полимерах. М. Химия, 1977.
3 9 . Френкель С.Я., Цўгольнўй И.М. Молекулярная кибернетика. Львов.:
Свит, 1990.
62

40 . Базаров И.П. Неравновесная термодинамика и физическая кинетика. М.
Изд-во МГУ, 1989.
41 . Куличихин В.Г. Реологические свойства жидкокристаллических
полимеров //В кн. Жидкокристаллические полимерў. М. Химия. 1988.
42 . Гленсдорф П., Пригожин И. Термодинамическая теория структурў,
устойчивости и флуктации. М Мир, 1973.
43 . Готлиб Ю.Я., Даринский А.А., Светлов Ю.Е. Физическая кинетика
макромолекул. Л Химия, 1986.
44 . Садов Ф. П Корчагин М. В Матецкий А.И. Химическая технология
волокнистўх материалов. М.Легкая индустрия,1968.
45 . Аввaкумова Н.И., Бударена Л.А., Дивгун С.М. и др. Практикум по
химии и физике полимеров, М.Химия. 1990.
46 . Уильямс В., Уильямс Х. Физическая химия для биологов Пер англ. под
ред. Я.М.Варшавского М.Мир, 1976.
47 . Нестеров А.Е. Свойства растворов и смесей полимеров. Киев. Наукова
Думка, 1984.
48 . Перепелкин К.Е. Физико-химические основў процессов формирования
химических волокон. М.: Химия, 1978.
4 9 . Давид Р. Введение в биофизику //Пер. с англ. под ред. М.Д. Франк-
Каменецкого, М. Мир, 1982.
50 . Захарченко В.Н. Коллоидная химия. М. Вўсш. шк.,1989.
51 . Кулезнев В.Н. Шершнев В.А. Химия и физика полимеров, М. Вўсш.шк,
1988.
52 . Асқаров М.А., Исмаилов И.И. Полимерлар кимёси ва физикаси.
Тошкент:Ўзбекистон, 2004, б. 408.
53. Ҳамраев А.Л. Кимёвий толалар ишлаб чиқариш технологияси,
Тошкент, “Ўзбекистон”, 1995, б. 179.
54. Ҳамраев А.Л. Синтетик толалар ишлаб чиқариш технологияси,
Тошкент, “Ўзбекистон”, 1995, б. 133.
63

55. A .Т.Мамадалимов, П.К.Хабибуллаев, М.Шерматов. Некоторые
проблемы модификации физических свойств хлопковых волокон. УФЖ
1999г. т.1. №6, стр.465-479.
56. A. Malinauskas, Chemical deposition of conducting polymers. 2001.
Polymer, 42 (9): 3957-3972.
57. N.V . Bhat, D.T. Seshadri, S. Radhakrishnan, Preparation,
Characterization and Performance of Conductive Fabrics: 2004. Cotton + PANi.
Textile Res. J., 74 (2): 155- 166.
58. P. Srinivasan and P.N. Sathyanarayana, Conducting Polyaniline Blends
and Composites. Prog. 1998. Polym. Sci, 23 (6): 993-1018.
59. F. Beck and M. Oberst, Electrodeposition and cycling of Polypyrrole.
Makromol. Chem., Macromol. 1987. Symp., 8: 97-125.
60. A.G. Arxangelskiy. Ucheniye o voloknax. M., Gizlegprom. 1938. 477s.
61. K. Ye. Perepelkin. Struktura i svoystva volokon. M., «Ximiya», 1985,
str.208.
62. X.U. Usmanov, K.X. Razikov. Atlas morfologicheskiy struktur xlopka. Fan.
Tashkent 1978. 120s.
63. Fizicheskiye issledovaniya po xlopku. Pod. red. Ye.Ye. Petushkova.
Tashkent, Izd-vo AN RUz, 1962, 151 str.
64. K.X. Razikov, E.L. Tyagay, P.P. Lariya, X.U. Usmanov. Issledovaniye
izmeneniy nadmolekulyarnoy struktur ы sellyuloz ы , otrabotannogo nekotor ы mi
aktiviruyu щ imi reagentami. VMS, 1967, T.9, №2, s. 393-402.
65. D.V. Xyorl. V kn: Struktura volokon. Per. s angl. Pod red. N. V. Mixaylova.
M., «Ximiya», 1969, s.138-160.
66. V.S. Masagutov, G. Daminov, N. X. Sayfulina. Dielektricheskiye svoystva
xlopkov ы x volokon. Trud ы TashGU. Fizika. 1971. v.413. s.56
67. E.M. Nadjafarov, Yu.I. Krotkov, Ye.P. Shaxmatov i dr. «Vesovoy
vlagomer». A.S. SSSR. № 391447, m.k.l. G 19/36, 1973.
68. «Spravochnik po shelkos ы ryu i kokonomotaniyu» Pod ob щ yey redaksiyey
prof E.B. Rubinova. Izdatelstva «Legkaya industriya» Moskva 1971 g.
64

69. «Shelkos ы rye i kokonomotaniye». Letromb ы tizdat. Moskva 1986 g.
65

Dissertasiya bo’yicha nashr etilgan maqolalar ro’yxat
1. Холмуминов А . А ., Пулатова М.К. Ф ормирование нанокомпозитов из
п олимерных растворов и смесей. Ўзбекистон Миллий университети
физика факультетида 2022 йил 14-октябрда “Физиканинг ривожида
фундаменталинновацион тадқиқотлар ва унинг истиқболлари” мавзусида
Республика илмий-амалий конфренцияси . Тошкент 2022. 109-111 бетлар.
2. Ж.Ж.Ҳамдамов, М.Қ.Пўлатова, М.Ж.Ҳайдарова. Полипиррол
пахта ва ипак толаларининг электрофизик хоссаларини яхшилаш учун
янгича қоплама. Мирзо Улуғбек номидаги Ўзбекистон Миллий
университети Физика факультетида 2023 йил 28-29 апрел кунлари
Ўзбекистон Миллий университетининг 105 йиллигига бағишланган
“Физика фанининг ривожида истеъдодли ёшларнинг ўрни” (РИАК-16)
мавзусидаги республика илмий-амалий конференцияси. Тошкент 2023.
3. Ж.Ж.Хамдамов, М.К.Пулатова, Д.Х.Нормурадова . Электронный
термостабилизатор для измерения температурной зависимость
электропроводности природных полупроводниковых волокон . Мирзо
Улуғбек номидаги Ўзбекистон Миллий университети Физика
факультетида 2023 йил 28-29 апрел кунлари Ўзбекистон Миллий
университетининг 105 йиллигига бағишланган “Физика фанининг
ривожида истеъдодли ёшларнинг ўрни” (РИАК-16) мавзусидаги
республика илмий-амалий конференцияси . Тошкент 2023
66

Turli strukturali polimer tizimlarning fizik tavsiflari

Купить