Исследование кинетики набухания гидрогелей на основе сополимеров акриламида и акрилата калия (натрия)статья
Статья опубликована в журнале из списка RSCI Web of Science
Статья опубликована в журнале из перечня ВАК
Статья опубликована в журнале из списка Web of Science и/или Scopus
Дата последнего поиска статьи во внешних источниках: 27 апреля 2022 г.
Аннотация:Полиэлектролитные гидрогели нашли широкое применение в медицине, аналитическом контроле, сельском хозяйстве. Гидрогели отличаются способностью абсорбировать и удерживать воду в количествах, в тысячи раз превышающих их собственную массу. При этом изменением рН растворов возможно регулирование сорбционной емкости гидрогелей. Обоснована актуальность исследования свойств полиэлектролитных гидрогелей при различных соотношениях их составных компонентов и рН растворов. Для установления количественного состава исследуемых гидрогелей применена известная модель, основанная на сопоставлении характеристических линий ИК спектров компонентов гидрогелей. Методом термогравиметрии установлена связь между устойчивостью, степенью набухания и влагоудержанием гидрогелей от мольного содержания в них акрилата натрия (калия). Исследована кинетика набухания гидрогелей в водных растворах при рН от 2 до 12. С увеличением содержания акрилата в составе геля от 8,3 до 18,8 мольн.% при прочих равных условиях возрастает степень его набухания на 15-20%; влагоудержание при 30 °С на 12%, а при 80 °С - на 14%. Получены прямолинейная зависимость степени набухания гидрогелей от рН среды и экспоненциальная зависимость скорости набухания гидрогелей от рН среды (R2 ≥ 0,98). Степень набухания исследуемых гидрогелей максимальна в щелочной среде и составляет ~123 г/см3 при рН 12,2. Рассчитанные коэффициенты скорости набухания гидрогелей в различные моменты времени показали постоянный во времени характер абсорбции водных растворов в кислой и нейтральной средах. В щелочной среде скорость поглощения раствора гидрогелями неравномерна и имеет выраженный минимум через 2 ч от начала набухания. Выбраны кинетические модели для достоверного описания набухания гидрогелей при различных значениях рН растворов.