Методы исследования

Методы исследования. Определение молекулярной массы хитозана Молекулярную массу хитозана определяли вискозиметрически по стандартной методике.

Растворы концентрации 0,05 и 0,5 г/дл готовили растворением навески порошка полимера в ацетатном буфере (0,33 М СН3СООН + 0,2 М СН3СOONa) в течение одних суток. Использовали ледяную уксусную кислоту и уксуснокислый натрий квалификации ХЧ. Измерения проводили при 250С в капиллярном вискозиметре Уббелоде, диаметр которого равен 0,54 мм. Расчёт ММ проводили по уравнению Марка-Куна-Хаувинка с константами К и α из работы ([]=К ∙ Мα): , где []-характеристическая вязкость раствора, дл/г, М – молекулярная масса.

Потенциометрическое титрование и расчёт степени деацетилирования.

Потенциометрическое титрование выполняли на универсальном ионометре ЭВ-74 с использованием стеклянного электрода.

Точность измерения pH 0,1. Перед работой прибор настраивали по стандартным буферным растворам.

Навеску хитозана 0,2 г растворяют при перемешивании в 20 мл 0,1н растворе соляной кислоты при перемешивании на магнитной мешалке в течение 1ч. Полученный раствор титруют потенциометрически 0,03н раствором едкого натра до рН около 11. Первый перегиб кривой титрования соответствует избыточному количеству соляной кислоты, а второй – концентрации аминогрупп в навеске хитозана.

Степень деацетилирования определяют по формуле: , где: G – навеска хитозана в г; m – количество молей аминосодержащих звеньев в навеске хитозана; m = V∙T; V – объем раствора NaOH в мл, соответствующий нейтрализации кватернизированной формы аминогрупп хитозана, определяемый разностью объемов второго и первого перегибов на кривой потенциометрического титрования; Т – титр раствора NaOH в моль/мл, определяемый в холостом титровании 0,1н раствора HCl. Точность и воспроизводимость определений может быть обусловлена степенью дисперсности и их влажностью.

Вывод формул: G = m∙161 + X∙203; 161 – молекулярный вес элементарного звена хитозана; 203 - молекулярный вес ацетилированного звена хитозана; X – количество молей ацетилированных звеньев в навеске. ; После преобразований получаем формулу для определения СД. Метод спектра мутности Для определения параметров надмолекулярных образований в растворах хитозана (С = 0,5 г/дл), таких как средний размер частиц ( ), числовая ( ) и весовая ( ) концентрации использовали метод спектра мутности.

Под МСМ обычно понимают ряд построений, использующих данные по зависимости мутности системы от длины волны падающего света, которые позволяют получить информацию о рассеивающих частицах. В МСМ структурно-сложный раствор полимера моделируется коллоидной системой, в которой за дисперсную фазу принимаются агрегаты макромолекул (надмолекулярные частицы), а за дисперсионную среду - истинный раствор макромолекул.

Такая модель оправдана в тем большей степени, чем больше световой энергии рассеивается на надмолекулярные частицы, по сравнению с рассеянием на флуктуациях концентрации единичных макромолекул в растворе. Экспериментальным критерием преобладающей роли рассеяния от надмолекулярных частиц может служить визуально наблюдаемая опалесценция раствора или сама возможность измерения оптической плотности полимерных растворов на спектрофотометрах или колориметрах.

Измерения оптической плотности проводили на фотоколориметре КФК - 2 в диапазоне длин волн  = 400-590 нм при t=20С. Для характеристики мутности ( ) исследуемых систем использовали ее значение при длине волны λ = 490 нм. Таблица 3. Мутность и параметры надмолекулярных частиц растворов ХТЗ в ацетатном буфере в зависимости от времени хранения Образец, см-1 , нм 10-10, см-3 105, гсм-3 Время хранения, сут 0 14 21 0 14 21 0 14 21 0 14 21 ХТЗ 0,21 0,21 0,19 150 150 135 8,42 9,12 15,4 4,2 4,1 4,3 ВХТЗ 0,04 0,04 0,04 30 25 15 0,12 0,14 0,11 1,2 1,2 1,1 В таблице 4 приведены свойства высокоочищенного хитозана, исходя из которых следует, что полученный полимер характеризуется высокой степенью чистоты.

Таблица 4. Физико-химические свойства хитозана Наименование показателя Ед. изм. Норма по ТУ Хитозан 1 (первичный) Хитозан 2 (высоко-очищенный) Молекулярная масса кДа - 120 120 Степень деацетилирования % - 87 88 Массовая доля влаги % Не более 10,0 9,4 9,6 Массовая доля минеральных веществ % Не более0,7 0,33 0,03 рН 1% раствора хитозана в 2% уксусной кислоте Ед. рН Не более 7,5 7 7 Массовая доля нерастворимых веществ в 3% р-ре уксусной кислоты % Не более 0,2 0,18 0,005 Токсичные элементы Ртуть мг/кг Не более 0,03 0,005 0,001 Мышьяк мг/кг Не более 0,2 0,007 0,001 Свинец мг/кг Не более 1,0 0,31 0,04 Кадмий мг/кг Не более 0,1 0,012 0,002 2.3.