Жоғары молекулалық қосылыстар

болса, бұл  полимерлер  синдиотактикалық деп  аталады.

Әдебиеттер  тізімі

1. Леонович  А.А., Оболенская А.В.  Химия древесины  и полимеров –

М.: Лесная промышленность, 1988г.

2. Семчиков  Ю.Д.  Высокомолекулярные соединения  – М.: Академия, 2003г.

3. Под. ред.  В.А.Кабанова Практикум по высокомолекулярным  соединениям

Москва  «Химия» 1985

4. Кузнецов  В.Н., Шершин В.А. Химия и физика  полимеров  – М.: Высшая 

школа, 1988г.

5. Кұрманалиев М.Қ. Жоғары молекулалық  қосылыстар.Алматы. Санат.- 1993,

111 б9

С а б а к  №2     Ерімтал  полимерлерге  сапалық реакциялар

                                                                             

тақырыбы

Сабақтың мақсаты: Зерттелетін полимердің негізгі элементтерін,

құрылысының түрін, функциональды  тобын анықтау,  қышқылдық және

негіздік сипатын тағайындау

Материалдар мен құрал-жабдықтар:  Полимерлер үлгілері, шыны қасықша,

п-Розанилиннің қаныққан ерітінділері, сірке ангидриді, концентрлі күкірт

қышқылы

                          Жұмыс мазмұны мен орындалу  реті

Полимердің деструкциясы кезіндегі  мономерлерді анықтау полимерлерді

идентификациялаудың  негізгі  түрі болып табылады.  Полимердің

деструкциясын іске асыру үшін реотортаға салып, кокс пайда болғанша

қыздырады.  Деструкцияның газ  тәрізді өнімдерін пробиркаға жинайды  немесе

дистилденген суға сіңіреді, сонан  соң бөлек мономерлерді анықтауға  кіріседі.

        Тәжірибе №1.  Көпнегізді қышқылдарды анықтау

Дикарбон қышқылдары резорцинмен балқыту  немесе резорцин және

концентрлі күкірт қышқылымен қыздыру  барысында  флуоресцеин тәрізді 

бояу  түзеді. Тигелде 1 мл зерттелетін  ерітіндіні құрғағанша қыздырып, аз

мөлшерде айдалған резорцин, бірнеше  тамшы күкірт қышқылы (p = 1,84 г/см

3

) 

қосылып, қоспаны 130

0

С температурада  5 мин асбест торында  қыздырады.

Сонан соң тигелді суы бар  стаканға салады.  Ерітіндіні натрий гидроксидімен 

сілтілейді, о-дикарбон қышқылдары қатысында  флуоресценция жүреді.

Бақылау тәжірибесін жасау қажет.                 

Дикарбон қышқылдарының резорцинмен  қосылыстарының  түстері.               

                                            

Кесте №1                    

   

         Қышқыл

                                   Флуросценция

Күндізгі жарықта ультракүлгін түсте

Адипин

Вин

Диоксималеин

Изофтал

Лимон

Нафтал

Терефтал

Фталь

Алма

Янтарь

Қою – пурпур

Күңгірт-қызыл

Қызыл

Ашық сары

Сары

Сары-күңгірт

Қызғылт

Жасыл-күңгірт

Сары

сары

       -

Ашық көк-жасыл

Көк-сирень

       -

Аспан көк

Ашық-жасыл

         -

Ашық-жасыл

Ашық-көк

Изумруд-жасыл

Тәжірибе №2   Спирттерді анықтау

Ванилинмен реакция

1 г ванилинді 200 мл күкірт  қышқылында (p = 1,84 г/см

3

) ерітіп, осы ерітіндінің 

2 мл зерттелетін ерітіндінің  1 мл  араластырады.

Алынған ерітінділердің түстері  №2 кестеде берілген.10

Спирттердің ванилинмен қосылыстарының түстері                                 

                                                                                                                      Кесте №2

   Спирт       Түстері

Метанол

этанол

н-пропанол

изопропанол

изобутанол

үшіншілік - бутанол

Сары, тұрғаннан соң қызғылт  түске ауысады

Көк-жасыл және ашық-жасыл 

Сары, судың алғашқы тамшыларынан кейін қоюланып, 15

тамшыдан кейін пурпур-қызыл  түске енеді

Сары, судың алғашқы тамшыларынан кейін қоюланып

тамшыдан кейін көк-күлгін түске  енеді

Сары, су тамызғаннан кейін қызыл-күлгін түске 

ауысады

Қызғылт,  су тамызғаннан кейін  қызыл-күлгін түске 

ауысады

Тәжірибе  №3.   Полимерлерге сапалық реакциялар

      Фуксинмен реакция

      Полимерлер фуксиннің сілтілі ерітіндісімен әрекеттесіп, бір тобы ашық-

қызғылт түске, ал келесі тобы өзгеріссіз қалады.      

П-розанилиннің қаныққан ерітіндісін дайындау:  0,05г фуксиннің 

түйіршіктерін 15 мл тазартылған суда ерітіп, 10 мл 2н натрий гидроксиді

ерітіндісін қосады.  10 мин соң  п-розанилин негізінің тұнбасы  түседі,  оны 

сүзеді. (тұнбаны ерітіндінің жаңа бөлігін дайындауға қолданады, оны 2н 

натрий гидроксидінде ерітеді.) Түссіз ерітінді бұл негіздің қаныққан ерітіндісі

болады, оны реакция үшін қолданады. Реактив ұзақ сақтау барысында да

өзінің қасиеттерін сақтайды.

      Үлгінің аз мөлшерін  реагенті бар пробиркаға салып, 5 мин қайнатады, 

сонан соң түсін бақылайды.

Полимерлер Реактив сипаты

Фенолформальдегид Ериді, ерітінді қызыл-күлгін

немесе қызғылт түске боялады

Аминоальдегид Ериді, ерітінді түссіз

Карбоамидтіформальдегид -- « --

Бораминоформальдегид Ерімейді, ерітінді боялмайды

Анилиноформальдегид Ерімейді, боялады.

Полиуретан Ерімейді, боялмайды

Күрделі эфир негізіндегі полиуретан Ерімейді, боялады

Жай эфир негізіндегі полиуретан --   «  --11

Тәжірибе №4.  Либерман-Шторх-Моравский  реакциясы

Азғана үлгіні фарфор пластинкаға  салып, бірнеше тамшы сірке 

ангидридімен ылғалдап, бір тамшы  күкірт қышқылын (p = 1,84 г/см

3

) қосады.

Полимердің бетінде және сұйықта пайда болған түсті және оның өзгерісін 30

мин бойы  бақылайды.

       Либерман-Шторк-Моравский  реакциясы бойынша полимер түсінің 

өзгерісі №4 кестеде берілген.

                                                                                                                      Кесте №4

Полимерлер Түсі

Полиэтилен, полипропилен,

полиизобутилен, поликарбонаттар,

полиформальдегид, поли-амидтер, 

полистирол, карбамидті және

бораминоформальдегидті,

полифторэтилен, ацетилцеллюлоза,

полисульфондар, полимид,

терпен шайыры, полиметилметакрилат

Поливинилхлорид

Винилацетатпен винилхлоридтің

сополимері

Поливинил спирті

Полиэфирлер

Фенолмен модификацияланған 

Полиметилакрилат

Эпоксид

Фенолформальдегид, фенолфурфуроль, 

резорциноформальдегид

Кумароноиден смолалар

      жұмсақ

Түсі өзгермейді

Жай көгереді, сосын жасылданады

Жай жасылданады, көгереді

Жасыл

Теріс, кейде  қоңыр

Қызыл, қоңыр-қызыл

Жай ашық-қоңыр  болады

Қызғылт, қызылға  ауысады

Әлсіз  қызғылт

Пурпур-қызылдан жасыл немесе

қоңыр түске  дейін

№2 зертханалық  жұмыстың орындалуының  есеп беру үлгісі

Тәжірибе  аты

1. Орындау  әдісі

2. Бақылау

3. Қорытынды

Жұмысты орындады:                                  Жұмысты тапсырды:

-----------------------                                       ------------------------

        студент қолы, тобы, мерзімі                                                              оқытушының қолы, мерзімі

Блиц-тест

1. Полимерлерді жаққанда жүретін  процестер қатары:

а) сусыздану   б) термиялық айрылу   в) сумен әрекеттесу

г) тотығу-тотықсыздану реакциялары

            А) а, б, с      12

            В) а, б   

С)  а, с, д   

            D)  б, с, д   

Е)  б, с

        2. Фуксин ерітіндісі  полимерді қызыл түске .....  бөлінгенде бояйды:

А)  негіз   

В) қышқыл 

С) су      

            D)  аммиак    

Е)  сутегі.

        3. Либерман-Шторх-Моравский  реакциясы бойынша алынған полиэтилен 

түсі:

            А)  жай көгереді, сосын қызғылт  қызыл түске ауысады

В)   жай сарғаяды 

С) түсі өзгермейді  

            D) әлсіз – қызғылт.

        4.  Либерман-Шторх-Моравский   реакциясы  бойынша  алынған 

поливинилхлорид түсі:

            А) әлсіз қызғылт   

В) жай сарғаяды  

С) жай көгереді, сосын жасылданады

           D) қоңыр,  қою қоңырға ауысады      

Е) қызыл түс.

        5. Полимерлер мономер звеноларының түрі бойынша бөлінеді:

А) поликонденсацияланған  

В) полимерленген   

С) термопластар

            D) гомополимерлер              

            Е) кремнийорганикалық полимерлер

        6. Поливинил  спирті күкірт қышқылын қосқанда қандай түске боялады:

            А) жасыл қара  

В) қоңыр сары  

С)  қоңыр қызыл  

            D) қызыл   

Е) көк.

        7. Хлоркаучук  күкірт қышқылын қосқанда қандай  түске боялады:

А) қоңыр сары  

В)  жасыл қара  

С)  жасыл қара      

            D)  жасыл   

            Е) қара.

        8. Целлюлоза  ацетатының жану кезіндегі иісі  қандай?

           А)  сірке қышқылының иісі 

В) күйген мүйіз иісі  

С) жеміс иісі    13

           D)парафин  

Е) тәтті

        9. Полиамидтің  жанғандағы иісі:

            А) күйген мүйіз иісі  

В) сірке қышқылының иісі  

С) парафин   

            D) жеміс иісі   

            Е) тәтті.

        10. Поливинилацетаттың  жану барысындағы  жалын түсі:

А) қошқыл сары  

В)  жасыл  

            С) түссіз

            D) сары 

            Е) жарқылдаған.

Бақылау сұрақтары

1. Полимердің функциональды тобы  мен элементтік құрамын анықтау 

2. Галогенқұрамдас полимерлер

3. Сапалық реакциялар

4. Сандық анықтаулар

5. Полимерлердің ультракүлгін –  спектроскопиялық зерттеулері

Глоссарий

1. Эфир саны (сабындалу саны) –  1 г эфирді сабындауға қажетті  калий  

гидроксидінің массасы (мг)

2. Фибин әдісі –  зерттелетін  заттың концентрлі иодсутек қышқылымен 

иодты алкил түзе  бөлінуіне  негізделген  (полимерлердің алкоксил

топтарын анықтау әдісі.)

3. Полимердің иодтық саны - 100 г  полимер үлгісін  қосып алатын  иодтың 

массасы (г).

Әдебиеттер тізімі

1. Леонович А.А., Оболенская А.В.  Химия древесины и полимеров  –

М.: Лесная промышленность, 1988г.

2. Семчиков Ю.Д.  Высокомолекулярные  соединения – М.: Академия, 2003г.

3. Под. ред. В.А.Кабанова Практикум  по высокомолекулярным соединениям

Москва «Химия» 1985

4. Кузнецов В.Н., Шершин В.А. Химия  и физика полимеров  – М.: Высшая 

школа, 1988г.

5. Кұрманалиев М.Қ. Жоғары молекулалық  қосылыстар.Алматы. Санат.- 1993,

111 б14

Сабақ  №3    Жоғары молекулалық  қосылыстардың химиялық зерттеу  әдістері

                        мен сополимерлердің  құрамын  анықтау

Сабақтың мақсаты: ЖМҚ әртүрлі  функциональды топтарын анықтау

Құрал-жабдықтар мен реактивтер: KOH  немесе  NaOH спирттегі ерітіндісі,

HCI ерітіндісі, 1% фенолфталеиннің спирттегі  ерітіндісі, бромфенол көк,  0.2%

метилқызғылт ерітіндісі, тоңазытқыш жалғанған колба,  250 мл дөңгелек

табанды колба, натронды ізбес салынған түтікше, 25 мл пипетка 

                            Жұмыс мазмұны мен орындалу реті

Тәжірибе 1  Поливинилацеталдың қышқылдың  санын анықтау.

Поливинил  спиртінің  ацеталдануы  қышқылдық  катализаторлар

қатысында жүргізіледі. Қышқылдың  бір бөлігі полимерде қалуы мүмкін және

ацеталь топтарын анықтауда түзетулер енгізіледі, сондықтан талдау алдында

ацеталдың қышқылдық санын тағайындайды.  

0,0002 г дәлдікпен  өлшенген 1г ацеталь өлшендісін  ұсақтап, құрғатып 

кері тоңазытқышы  бар колбада 50 мл еріткіште ерітеді  және салқындатып,

бромфенол көк немесе метилқызғылт қатысында сілтінің ерітіндісімен

титрлейді.

Екі үлгіні талдайды, талдаумен қатар бақылау  тәжірибесін жүргізеді.

Алынған нәтижелердің орташа мәнін қабылдайды. Қышқылдық  санды келесі

формуламен  есептейді:.

(V1- V2) F * 0.00561 * 1000

ҚС =

g

0,00561 –  0,1 н   KOH ерітіндісінің титрі,  г/мл

V1 

- үлгіні  титрлеуге жұмсалған 0,1н  сілті  ерітіндісінң көлемі, мл;

V2

  -  бақылау  үлгісін титрлеуге жұмсалған  0,1н  сілті ерітіндісінің көлемі, мл;

F    -  0,1 н сілті ерітіндісінің  түзету   коэффициенті;

g    -   заттың өлшендісінің массасы,  г.

Тәжірибе 2.  Сабындану саны мен эфир санын  анықтау.

Гетеротізбекті  полиэфирдің сабындануы негізгі  топтың деструкциясы арқылы

жүреді:

HO[-OC-R-CO-O-R

/

- O]nH + 2n KOH          n KOOC – R  -COOK + n HO-R

/

- OH

Құрамында бүйірлік тізбекте күрделі  эфир тобы бар полимердің сабындануы,

полимер қышқылының тұзы мен спирт  немесе полимер спирті мен қышқыл

тұзын түзеді:15

-  CH2 –  CH –  

                   |            - CH2 – CH -

                 COOR + nKOH                      |     + 

nROH

                                         COOK

               n    n

       - CH2 – CH – - CH2 – CH -

         |               + nKOH                                   |        + nRCOOK

       OCOR OH

                              n   n

Сабындану  процесі  үшін  сілтінің  артық  мөлшері  алынады.

Әрекеттеспеген сілтіні қышқылмен  титрлейді.

                           Сабындану санын анықтау

      Колбаға 0,0002 г  дәлдікпен өлшенген. 0,5-1,0 г зерттелетін  өнімді салады,

үстіне  25 мл 0,5 н сілті ерітіндісін құйып, кері тоңазытқышы бар сулы

моншада 3 сағат бойы қыздырады. Тоңазытқышты ауадан СО2

түспеу үшін

натрон ізбеспен толтырылған түтікпен жоғары жағынан жабады. Егер

зерттелетін зат спиртте ерімесе, оны алдын-ала сілтімен әрекеттеспейтін

еріткішпен ерітеді. Сабындану  аяқталған соң колбадағы қоспаны  суытып,

фенолфталеин қатысында 0,5 н НСІ  ерітіндісімен қызғылт түске  дейін