Изучение влияния ультразвукового поля на окислительно-восстановительный потенциал пероксида водорода Текст научной статьи по специальности «Химические науки»

значения Q изменяются от 0,08 до 0,48 % в зависимости от содержания фторированного компонента в сополимере. Исключение составляет сополимер Ф1 с ММА, равновесная степень набухания которого выше, чем для поли-ММА и достигает значения 2,17 %.

Температуры стеклования (Тст.) полиф-тор(алкил)метакрилатов имеют значения на 60-70°С ниже, чем для поли-ММА (табл. 2), что свидетельствует о большей гибкости их основных цепей. Свой вклад в изменение температуры стеклования вносит также длина фторалкильного заместителя. Увеличение длины бокового заместителя в поли-Ф2 приводит к уменьшению Тст на 15°С по сравнению с поли-Ф1. Для сополимеров наблюдается зависимость температуры стеклования от состава сополимера: увеличение доли фторированного компонента от 10 до 70 % мол. приводит к снижению температуры стеклования на 10°С.

ЛИТЕРАТУРА

1. Исикава Н. Соединения фтора. Синтез и применение.

М.: Мир. 1990. 407 с.

Кафедра физической химии

2. Богуславская Л.С. и др. // Успехи химии. 1990. Т. 59. № 9. С. 1555-1575.

3. Физико-химические основы синтеза и переработки полимеров: Межвузовский сборник / Под ред. Семчикова Ю.Д. Горький: ГГУ. 1984. 112 с.

4. Губанов В.А. и др. // ВМС. 1979. Т. 21А. № 8. С. 202208.

5. Ameduri B. et al. // J. Fluor. Chem. 2001. V. 107. N 2. Р. 397-409.

6. Пахомов П.М. и др. // ВМС. 1995. Т. 37А. № 2. С. 223229.

7. Практикум по химии и физике полимеров / Под ред. В.Ф.Куренкова. М.: Химия. 1990. 304 с.

8. Торопцева А.М., Белогородская К.Б., Бондаренко

В.М. Лабораторный практикум по химиии и технологии высокомолекулярных соединений. Л.: Химия. 1972. 416 с.

9. Оудиан Дж. Основы химии полимеров. М.: Мир. 1972. 614 с.

10. Будовская Л.Д и др. // ЖФХ. 1989.Т. 63. № 5. С. 12311238.

11. Перепелицина Е.О., Королев Г.В. // Доклады академии наук. 2000. Т. 371. №4. С. 488-492.

12. Лекишвили Н.Г. и др. // Сообщения АН ГрузССР. 1990. Т. 139. № 3. С. 513-516.

УДК 677.21.027.26.074

А.В. Шибашов, С.Ю. Шибашова

ИЗУЧЕНИЕ ВЛИЯНИЯ УЛЬТРАЗВУКОВОГО ПОЛЯ НА ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЙ ПОТЕНЦИАЛ ПЕРОКСИДА ВОДОРОДА

(Ивановский государственный химико-технологический университет)

E-mail: [email protected]

Изучено изменение окислительно-восстановительного потенциала пероксидных растворов, обработанных ультразвуковым полем и термостатированных при белении природного полимера. Полученные результаты показывают, что при обработке ультразвуковым полем окислительная способность пероксидных растворов по отношению к полимеру значительно повышается за счет появления в растворе дополнительных пер-гидроксил-ионов.

Величина окислительно-восстановительного потенциала (ОВП), характер его изменения и взаимосвязь физико-химических свойств раствора и качества текстильного материала при пероксид-ном белении могут дать существенную информа-

цию, необходимую для выбора условий процесса беления. Для получения необходимых результатов было изучено влияние ультразвукового поля на пероксидный раствор в процессе беления природного полимерного материала. Для сравнения при-

ведены данные по изменению ОВП пероксидного раствора в условиях термостатирования. Потен-циометрические измерения проводились в условиях жидкостного способа беления в присутствии природного полимера в течение 60 минут на милливольтметре рН 340. При измерении ОВП перок-сидных растворов использовали в качестве индикаторного электрода - платиновый электрод, а в качестве электрода сравнения - хлорсеребряный.

Рис. 1 иллюстрирует изменение ОВП пероксидного раствора в процессе беления природного полимера путем термостатирования и обработкой ультразвуковым полем. Из представленной динамики изменения ОВП пероксидного раствора наглядно видно, что обработка его ультразвуковым полем повышает окислительную способность пероксида водорода и значительно инициирует процесс перехода ОВП в положительную область. Так если для термостатированых пероксидных растворов скачок, обусловливающий переход ОВП в положительную область, соответствует 25 мин (кривая 1), то при обработке ультразвуковым полем - 10 мин (кривая 2). Из рисунка видно, что зависимость изменения ОВП пероксидного раствора при обработке ультразвуковым полем носит экстремальный характер.

ш

0,4

0,3

0,2

0,1

-0,1

О

-0,2

60

-0,3

Рис.1. Изменение окислительно-восстановительного потенциала пероксида водорода. 1. Термостатирование 2. Обработка ультразвуком. Fig.1. The change of oxidation-reduction potential of hydrogen peroxide 1. Thermostating 2. Ultrasound treatment.

Максимальное значение ОВП пероксидного раствора обработанного ультразвуковым полем достигает за 30 мин значения + 0,3В, а при термо-статировании максимальное значение ОВП пероксидного раствора имеет значение +0,13 В и

достигается за 40-50 мин. Повышение ОВП пе-роксидного раствора, а следовательно увеличение окислительной способности его по отношению к природному полимеру, можно объяснить появлением дополнительных пергидроксил-ионов в растворе.

Для подтверждения полученных результатов проведен эксперимент по изучению изменения ОВП систем: вода; пероксид водорода-вода при обработке их ультразвуковым полем частотой 50 кГц в течение 60 мин. Для сравнения оценено изменение ОВП системы пероксид водорода-вода при термостатировании в течение 60 мин.

Представленные на рис. 2 результаты наглядно показывают, что при воздействии ультразвукового поля на воду ее ОВП возрастает от 0 до 0,5 В. При обработке системы пероксид водорода-вода ее ОВП возрастает с 1,78 до 3,8 В. В случае термостатирования системы пероксид водорода -вода ее ОВП увеличивается незначительно с 1,78 до 2,5 В и после 30 минут термостатирования резко снижается до 0,8 В, что говорит о быстром разложении пероксида водорода.

m

cf

4,5 и

4 -

3,5 -

3 -

2,5 -

2 -

о

? 1,5

1 -

§ 0,5 -

20 40

Время обработки, мин

1 И

60

Рис.2. Изменение окислительно-восстановительного потенциала систем :вода, пероксид водорода - вода. 1. Вода, ультразвуковая обработка 2. Пероксид водорода - вода, термостатирование. 3. Пероксид водорода - вода, ультразвуковая обработка

Fig.2. The change of oxidation-reduction potential of systems: water, hydrogen peroxide - water. 1. Water, ultrasound treatment.

2. Hydrogen peroxide - water, thermostating. 3. Hydrogen peroxide - water, ultrasound treatment

Полученные результаты изменения ОВП воды под действием ультразвукового поля вероятнее всего можно объяснить ионизацией воды:

н20-e ^н204

распадающейся далее по схе-

0

0

0

ме: Н20+оН++Н0* . Оторванный электрон проходит расстояние, определяемое энергией, с которой он выбит из молекулы. На своем пути электрон может быть присоединен к молекуле воды или к иону водорода, в результате чего образуется атомарный водород [1]:

НО + е О НО" о НО" + Н, или н+ + е о н .

Вследствие этого вероятность взаимодействия между свободными радикалами и между отдельными атомами достаточно высока, что приводит к образованию дополнительных пергидрок-сил-ионов или даже пероксида водорода. Так возможны реакции: но" +н+ о н 2 о 2 или

но* + но* ^но.

При воздействии ультразвуковых волн на водные растворы ионизация молекул воды осуществляется в газовой фазе, т.е. в кавитационных полостях [2]. Продолжительность жизни кавита-ционного пузырька составляет меньше половины периода применяемой ультразвуковой частоты (1МГц = 0,5 • 10 "6 с "). В свою очередь, время существования образующихся радикалов приблизительно равно 10"3 -^10"4 с. Последнее позволя-

ет считать, что с аннигиляцией пузырька в водную среду переходят активные в химическом отношении гидроксильные радикалы и атомы Н. Поэтому воздействие ультразвуковых волн на систему пе-роксид водорода - вода приводит к образованию дополнительных пергидроксил-ионов по схеме:

н202 + н0" о но + но" - основная реакция, но" о но" +102 - побочная реакция,

н2о"е он20+ он+ + н0*,

н+ +02 + 2е о но",

н+ +н0" он2о2.

Это значительно повышает ОВП перок-сидного раствора и увеличивает его окислительную способность по отношению к природному полимеру в процессе беления.

ЛИТЕРАТУРА

1. Эльпинер И.Е. Ультразвук. Физико-химическое и биологическое действие. М.: ГИФМЛ. 1963. 416 с.

2. Маргулис М.А. Основы звукохимии: Учебное пособие для вузов. М.: Высшая школа. 1984. 272 с.

Кафедра химической технологии волокнистых материалов

УДК 678.762.2:547.538.141:678.744.342

О.Н. Филимонова

МОДИФИКАЦИЯ ЭЛАСТОМЕРНЫХ ПОКРЫТИЙ СОПОЛИМЕРОМ НА ОСНОВЕ ОТХОДОВ СТИРОЛА И МАЛЕИНОВОЙ КИСЛОТЫ

(Воронежская государственная технологическая академия) E-mail: [email protected]

Изучено влияние соотношения полимер-мягчитель на свойства композиционных эластомерных материалов, предназначенных для защиты от коррозионного и абразивного износа металлических поверхностей, а также влияние синтезированного сополимера «СТАМ», полученного на основе ацетофенонового кубового остатка ректификации стирола термической сополимеризацией с малеиновой кислотой и некоторых серийных термопластичных мягчителей на свойства композиций на основе бутадиен-стироль-ного термоэластопласта.

Улучшение технологических и адгезионных свойств эластомерных покрытий возможно при использовании в их составах термопластич-

ных мягчителей - компонентов, улучшающих клейкость и адгезию [1, 2]. К таким компонентам относятся канифоль и ее эфиры, сосновая смола и