Комплексообразование модифицированных полиакрилонитрильных волокнистых материалов с йодом | Статья в журнале «Молодой ученый»

Авторы: ,

Рубрика: Химия

Опубликовано в Молодой учёный №5 (109) март-1 2016 г.

Дата публикации: 25.02.2016

Статья просмотрена: 149 раз

Библиографическое описание:

Икрамова М. Э., Жуманиязов М. Ж. Комплексообразование модифицированных полиакрилонитрильных волокнистых материалов с йодом // Молодой ученый. — 2016. — №5. — С. 166-168. — URL https://moluch.ru/archive/109/25972/ (дата обращения: 22.07.2018).

 

Вданной статье приводятся результаты исследования комплексообразование модифицированных полиакрилонитрильных волокнистых материалов с йодом. Полученные волокнистые комплексы, содержащие бактерицидное средство — йод, рекомендованы в качестве бактерицидных перевязочных материалов для лечения гнойно-некротических заболеваний мягких тканей, а также для обеззараживания питьевой воды от микроорганизмов.

Ключевые слова: антимикробные средства, бактерицидные материалы, анионит, калий иодит, медико-биологические полимеры, гидразин, гидроксиламин, гексаметилендиамин.

 

Полимерные комплексы йода могут быть использованы в качестве антимикробных и дезинфицирующих средств. Особый интерес вызывают сведения о сильноосновных йодсодержащих анионитах как о новых полимерных бактерицидных материалах, предназначенных для обеззараживания питьевой воды от микроорганизмов в портативных автономных водоочистителях [1]. Комплексы йода при этом получали при взаимодействии сильноосновного анионита АВ-17–8 в хлоридной форме с раствором йода в КI [2].

Однако, полученные до сегодняшнего дня йодсодержащие гранулированные сорбенты имеют ряд недостатков: у них малая удельная поверхность, разный объем пор, длительная диффузия ионов и т. д. Кроме того, из-за короткого времени контакта дезинфицирующего материала с обеззараживаемой водой они не удовлетворяют высоким требованиям, предъявляемым к подобным дезинфектантам. Поэтому в качестве анионитов использовали волокнистые материалы, сформованные из смесей мелко зернистых ионитов и полиакрилонитрила. Поскольку волокнистые материалы обладают большей удельной поверхностью, чем ионообменные смолы, это намного ускоряет процессы сорбции и десорбции галлоидов и позволяет расширить область их применения [3].

Бурное развитие химии медико-биологических полимеров позволило создать широко применяемых на практике арсенала бактерицидных материалов. Полимерные бактерицидные материалы используются в качестве лекарственных препаратов, антимикробных тканей и изделий, стерильные покрытия для ран и ожогов [4].

В основном их антибактериальная активность обусловлена наличием в цепи четвертичных аммониевых солей и другие. Однако антибактериальные полимеры такого рода, в настоящее время получали ограниченное применение, из-за не высокого бактерицидного эффекта. Наиболее простым и широко применяемым методом придания полимерным материалам является получение их путем иммобилизации лекарственных препаратов к их макромолекулам. Иммобилизация антисептиков или антимикробных препаратов на полимерных материалах (волокнах, тканях и другие) осуществляется пропиткой раствором, эмульсии с последующим высушиванием, введением лекарственных веществ в прядильный раствор или присоединением антимикробных веществ к макромолекуле химической связью. При взаимодействии антибиотиков с полимерами акриловых кислот получены антимикробные полимеры пролонгированного действия. Часто полимерные антимикробные препараты оказывают большую эффективность по сравнению с исходными соединениями, благодаря проявлению эффекта “локальных концентрации” [5].

Многочисленные эксперименты показали, что бактерицидная активность таких материалов проявляется в результате выделения БАВ из полимера по известной схеме:

(БАВ)n (БАВ)n-1+БАВ

(БАВ)n — олигомерный бактерицидный субстрат;

n — число атомов.

Постепенное выделение из системы полимер — олигомерный БАВ можно рассматривать как системы с пролонгированным и контролируемым выделениям БАВ в среду действия.

Бактерицидные материалы с олигомерным бактерицидным субстратом относятся, в основном, к полигаллоидным анионообменным смолам с общей формулой:

СМОЛА — А Гn-

Гn- — олигойодидный или олигобромидный анион;

n — 3, 5, 7 и так далее.

Наиболее широкое интерес приобретают полийодидные анионообменные материалы связи с их высокой бактерицидной активностью. Получение полийодидных комплексов полимеров обязано протеканию следующих реакции:

J2 + J-I3-

J2 + I3-I5-

J2 + I5-I7-и так далее.

Наиболее устойчивым полийодидным анионом является I3-. Основным фактором образованию комплексов с нейтральными полимерами как поливинилпирролидон и другими поливинил амидами является участие молекул воды в связывании I3- с С=О амидной группы, посредством образования водородных связей:

Анализ результатов комплексообразования I3- ионов с незаряженными полимерами показывает, что йод с нейтральными полимерами в водном растворе образует обратимо диссоцирующую систему. Однако в случае комплексообразования I3- с заряженными анионообменными смолами с четвертичным атомом азота, как например, с полистирол — дивинил бензольными смолами с бензилтриметильными четвертичными аммонийными группами образуются полийодидные комплексы, которые не подвергаются анионному обмену, даже при обработке их растворами различных солей [6].

Исследуемые нами анионообменные волокнистые материалы, полученные различными азот содержащими реагентами содержат амидиновые, гидроксиламинные, гидразидные и другие реакционноспособные функциональные группы. Вполне вероятно, что при взаимодействии этих волокнистых анионообменных материалов с водным раствором йода в 4 % -ном КJ происходит протонизация этих групп с образованием положительного заряда и происходит образование трийодидных и в дальнейшем полийодидных комплексов по схеме:

а)

б)

 

Предполагается, что при этом происходит дополнительная стабилизация тригаллоиданиона ароматическим фрагментом полистирольной матрицы, путем образования донорно-акцепторного взаимодействия.

По-видимому, при дальнейшем поглощении йода смолами происходит образование набора полийодидных анионов Jn- от n=1 до n=5, 7, 9 и так далее. Они имеют различную устойчивость и поэтому при пропускании воды через смолы как установлено, происходит выделение определенного количества молекулярного йода, который может подвергаться гидролизу по схеме:

I2+Н2О = НОI + Н+ +J-

Волокно……N+……J-JJ+

Волокно……N+……J-JJ+ + J2 ВолокноN+Jn-;

n = 3, 5, 7 и так далее.

Продукты этой реакции обладают более выраженным бактерицидным действием.

Таким образом, все проведенные исследования по кинетике и термодинамике комплексообразования и комплекс проведенных испытаний биологической активности по обеззараживанию воды от опасных микроорганизмов и наличие бактерицидных свойств полученных йодсодержащих материалов подтверждают вышеизложенное предположения.

 

Литература:

 

  1. Гриценко В. К., и др. Обеззараживание воды для питья с помощью портативных индивидуальных устройств. // Обзор. Информ. М.: ЦБНТИ. Минмедбиопрома СССР, 1987, вып. — 4, с. — 43.
  2. Маслюков А. П., Матюшин Г. А. Научно-технический информационный сборник статьей. “Передовой производственный опыт в мед. пром. хим. рекомендуемый для внедрения”. М., 1991, вып.7, с.-26.
  3. Солдадзе К. М., Пашков А. Б., Титов В. С. Ионно-обменные высокомолекулярные соединения. // -М.: Госхимиздат, 1960, с.-219.
  4. Водолазов Л. И. и др. Иониты и ионный обмен. // Под ред. Самсонова Г. В. и Романкова. Л., Наука, 1975, с.45–48.
  5. Зубакова Л. Б., Тевлина А. С., Даванков А. Б. Синтетические ионообменные материалы. Москва, 1978, с.-108.
  6. Икрамова М. Э. Получение и применение полийодидных комплексов некоторых анионообменных волокнистых материалов на основе полиакрилонитрила. Автореф. дис… канд. хим. наук. –Т.: 2006. 22 с.
Основные термины (генерируются автоматически): материал, полимер, олигомерный бактерицидный субстрат, питьевая вода, смола.


Ключевые слова

антимикробные средства, бактерицидные материалы, анионит, калий иодит, медико-биологические полимеры, гидразин, гидроксиламин, гексаметилендиамин.

Похожие статьи

Опыт применения безмономерной пластмассы «Нолатек» для...

Их выделение становится возможным благодаря процессу проникновения воды в материал с последующим расширением пространства между цепями полимеров [8, с.671]. Обзор литературы по данному вопросу указывает на то...

Разработка композиционных материалов на основе полиэтилена...

Key words: polyethylene, perlite, oligomer modifier, composites. Композиционные материалы, полученные на основе крупнотоннажных полимеров, различных наполнителей и олигомерных связующих, находят разнообразное применение [1]. При использовании в качестве основы...

Полимеры нового поколения | Статья в сборнике международной...

Ключевые слова: биополимеры, синтетические пластики, пластмассы, биоразлагаемые материалы, производство.

Полученный полимер хорошо разлагается под действием ферментов микроорганизмов, не загрязняя при этом почву [1; 3; 5; 6; 7].

Обзор оксо-биоразлагаемых добавок используемых для...

Отходы полимеров, в том числе и упаковочных материалов, подвергают либо захоронению в земле, либо утилизации, которая

Биоразлагаемость — это способность материала подвергаться разложению на углекислый газ, метан, воду, неорганические компаунды или...

Перспективы применения отходов сельскохозяйственных культур...

Тема исследований ДПК весьма актуальна, поскольку данный материал, основанный на смешении термопластичных полимеров и частиц

Водопоглощение возрастает соответственно со степенью наполнения и составляет 0,73-1,35 % после 24 часов погружения в воду.

Синтез и свойства модифицированной...

Полученная смола светло — коричневого цвета, растворимые в воде, этиловом спирте, осаждается в ацетоне, плотностью 1,42 г/см3.

Исследования процесса получения антикоррозионных материалов и строительных битумов на основе госсиполовой смолы.

Инновационные материалы — добавки и стабилизаторы для...

Библиографическое описание: Клековкина М. П., Филиппова К. В. Инновационные материалы — добавки и стабилизаторы для укрепления

Эффект стабилизации грунтов стабилизаторами второго типа обусловлен распадом эмульсии (испарением воды) и отверждением полимера

Полимерные композиционные материалы на основе...

Так, в патенте [5] предлагается новая, отверждаемая композиция, состоящая из 1 % ПТФЭ (частиц размером 0,1–0,4 мкм), 57.5 % армированной ткани из углеродного волокна и 48,5 % фенол-формальдегидной смолы. Отверждаемый материал можно использовать в условиях...

Опыт применения безмономерной пластмассы «Нолатек» для...

Их выделение становится возможным благодаря процессу проникновения воды в материал с последующим расширением пространства между цепями полимеров [8, с.671]. Обзор литературы по данному вопросу указывает на то...

Разработка композиционных материалов на основе полиэтилена...

Key words: polyethylene, perlite, oligomer modifier, composites. Композиционные материалы, полученные на основе крупнотоннажных полимеров, различных наполнителей и олигомерных связующих, находят разнообразное применение [1]. При использовании в качестве основы...

Полимеры нового поколения | Статья в сборнике международной...

Ключевые слова: биополимеры, синтетические пластики, пластмассы, биоразлагаемые материалы, производство.

Полученный полимер хорошо разлагается под действием ферментов микроорганизмов, не загрязняя при этом почву [1; 3; 5; 6; 7].

Обзор оксо-биоразлагаемых добавок используемых для...

Отходы полимеров, в том числе и упаковочных материалов, подвергают либо захоронению в земле, либо утилизации, которая

Биоразлагаемость — это способность материала подвергаться разложению на углекислый газ, метан, воду, неорганические компаунды или...

Перспективы применения отходов сельскохозяйственных культур...

Тема исследований ДПК весьма актуальна, поскольку данный материал, основанный на смешении термопластичных полимеров и частиц

Водопоглощение возрастает соответственно со степенью наполнения и составляет 0,73-1,35 % после 24 часов погружения в воду.

Синтез и свойства модифицированной...

Полученная смола светло — коричневого цвета, растворимые в воде, этиловом спирте, осаждается в ацетоне, плотностью 1,42 г/см3.

Исследования процесса получения антикоррозионных материалов и строительных битумов на основе госсиполовой смолы.

Инновационные материалы — добавки и стабилизаторы для...

Библиографическое описание: Клековкина М. П., Филиппова К. В. Инновационные материалы — добавки и стабилизаторы для укрепления

Эффект стабилизации грунтов стабилизаторами второго типа обусловлен распадом эмульсии (испарением воды) и отверждением полимера

Полимерные композиционные материалы на основе...

Так, в патенте [5] предлагается новая, отверждаемая композиция, состоящая из 1 % ПТФЭ (частиц размером 0,1–0,4 мкм), 57.5 % армированной ткани из углеродного волокна и 48,5 % фенол-формальдегидной смолы. Отверждаемый материал можно использовать в условиях...

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle

Похожие статьи

Опыт применения безмономерной пластмассы «Нолатек» для...

Их выделение становится возможным благодаря процессу проникновения воды в материал с последующим расширением пространства между цепями полимеров [8, с.671]. Обзор литературы по данному вопросу указывает на то...

Разработка композиционных материалов на основе полиэтилена...

Key words: polyethylene, perlite, oligomer modifier, composites. Композиционные материалы, полученные на основе крупнотоннажных полимеров, различных наполнителей и олигомерных связующих, находят разнообразное применение [1]. При использовании в качестве основы...

Полимеры нового поколения | Статья в сборнике международной...

Ключевые слова: биополимеры, синтетические пластики, пластмассы, биоразлагаемые материалы, производство.

Полученный полимер хорошо разлагается под действием ферментов микроорганизмов, не загрязняя при этом почву [1; 3; 5; 6; 7].

Обзор оксо-биоразлагаемых добавок используемых для...

Отходы полимеров, в том числе и упаковочных материалов, подвергают либо захоронению в земле, либо утилизации, которая

Биоразлагаемость — это способность материала подвергаться разложению на углекислый газ, метан, воду, неорганические компаунды или...

Перспективы применения отходов сельскохозяйственных культур...

Тема исследований ДПК весьма актуальна, поскольку данный материал, основанный на смешении термопластичных полимеров и частиц

Водопоглощение возрастает соответственно со степенью наполнения и составляет 0,73-1,35 % после 24 часов погружения в воду.

Синтез и свойства модифицированной...

Полученная смола светло — коричневого цвета, растворимые в воде, этиловом спирте, осаждается в ацетоне, плотностью 1,42 г/см3.

Исследования процесса получения антикоррозионных материалов и строительных битумов на основе госсиполовой смолы.

Инновационные материалы — добавки и стабилизаторы для...

Библиографическое описание: Клековкина М. П., Филиппова К. В. Инновационные материалы — добавки и стабилизаторы для укрепления

Эффект стабилизации грунтов стабилизаторами второго типа обусловлен распадом эмульсии (испарением воды) и отверждением полимера

Полимерные композиционные материалы на основе...

Так, в патенте [5] предлагается новая, отверждаемая композиция, состоящая из 1 % ПТФЭ (частиц размером 0,1–0,4 мкм), 57.5 % армированной ткани из углеродного волокна и 48,5 % фенол-формальдегидной смолы. Отверждаемый материал можно использовать в условиях...

Опыт применения безмономерной пластмассы «Нолатек» для...

Их выделение становится возможным благодаря процессу проникновения воды в материал с последующим расширением пространства между цепями полимеров [8, с.671]. Обзор литературы по данному вопросу указывает на то...

Разработка композиционных материалов на основе полиэтилена...

Key words: polyethylene, perlite, oligomer modifier, composites. Композиционные материалы, полученные на основе крупнотоннажных полимеров, различных наполнителей и олигомерных связующих, находят разнообразное применение [1]. При использовании в качестве основы...

Полимеры нового поколения | Статья в сборнике международной...

Ключевые слова: биополимеры, синтетические пластики, пластмассы, биоразлагаемые материалы, производство.

Полученный полимер хорошо разлагается под действием ферментов микроорганизмов, не загрязняя при этом почву [1; 3; 5; 6; 7].

Обзор оксо-биоразлагаемых добавок используемых для...

Отходы полимеров, в том числе и упаковочных материалов, подвергают либо захоронению в земле, либо утилизации, которая

Биоразлагаемость — это способность материала подвергаться разложению на углекислый газ, метан, воду, неорганические компаунды или...

Перспективы применения отходов сельскохозяйственных культур...

Тема исследований ДПК весьма актуальна, поскольку данный материал, основанный на смешении термопластичных полимеров и частиц

Водопоглощение возрастает соответственно со степенью наполнения и составляет 0,73-1,35 % после 24 часов погружения в воду.

Синтез и свойства модифицированной...

Полученная смола светло — коричневого цвета, растворимые в воде, этиловом спирте, осаждается в ацетоне, плотностью 1,42 г/см3.

Исследования процесса получения антикоррозионных материалов и строительных битумов на основе госсиполовой смолы.

Инновационные материалы — добавки и стабилизаторы для...

Библиографическое описание: Клековкина М. П., Филиппова К. В. Инновационные материалы — добавки и стабилизаторы для укрепления

Эффект стабилизации грунтов стабилизаторами второго типа обусловлен распадом эмульсии (испарением воды) и отверждением полимера

Полимерные композиционные материалы на основе...

Так, в патенте [5] предлагается новая, отверждаемая композиция, состоящая из 1 % ПТФЭ (частиц размером 0,1–0,4 мкм), 57.5 % армированной ткани из углеродного волокна и 48,5 % фенол-формальдегидной смолы. Отверждаемый материал можно использовать в условиях...

Задать вопрос