Вплив розчинених газів повітря на механізм передперехідного процесу в водних розчинах гідроксипропілметилцелюлози

Анотація

Досліджується передперехідний процес в водному розчині гідроксипропілметилцелюлози з концентрацією 1,5 гр/л із вмістом розчинених газів повітря. Цей процес передує фазовому переходу «золь-гель». Актуальність даного дослідження пов’язана із використанням гідрогелів на основі похідних целюлози у тканинній інженерії, сучасних методах лікування пошкоджень сполучної тканини та ін. Висунуто гіпотезу, що розчинені гази повітря на стадії передперехідного процесу приймають участь при розпорядкуванні примежових водних шарів, що входять до складу гідратних оболонок навколо глобул. Для підтвердження цієї гіпотези проведено експериментальні дослідження, використовуючи наступні методики, а саме, метод випаровування краплини, визначення коефіцієнту світлопропускання та визначення густини водного розчину гідроксипропілметилцелюлози із вмістом розчинених газів повітря та дегазованого розчину. На основі отриманих експериментальних результатів було встановлено, що при наявності розчинених газів повітря у досліджених розчинах, швидкість випаровування на початковому етапі змінюється стрибкоподібно і пов’язано із збільшенням міжфазної деформації води. При аналізі коефіцієнтів світлопропускання газованого та дегазованого розчинів було встановлено, що відмінності між цими розчинами пов’язані із змінами конфігурацій ланцюгів та короткочасними взаємодіями між ними. На основі отриманих температурних залежностей густини досліджуваних розчинів зроблено висновок, що наявність розчинених газів повітря впливає на зміну ступеня щільності при утворенні сітчастої структури гелю. Запропоновано моделі структури газованих та дегазованих розчинів при предперехідному процесі. Визначено молекулярний механізм передперехідного процесу в водних розчинах гідроокстипропілметилцелюлози із вмістом розчинених газів повітря, який пов’язаний із зміною петлеподібних конфігурацій біополімерних ланцюгів за рахунок перерозподілу водневих зв’язків в гідратній оболонці молекул та виникненням за рахунок цих зв’язків короткочасних зіркоподібних конфігурацій між окремим полімерними ланцюгами.