Thermodynamic analysis of poly (n-isopropylacrylamide) network-linear polymer-solvent systems
Poli (n-izopropilakrilamid) ağyapı-lineer polimer ve çözücü sistemlerinin termodinamik analizi
- Tez No: 101333
- Danışmanlar: PROF.DR. OĞUZ OKAY
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Polimer Bilim ve Teknolojisi, Polymer Science and Technology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2001
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 75
Özet
POLİ(N-İZOPROPİLAKRİLAMİD) A?YAPI-LİNEER POLİMER VE ÇÖZÜCÜ SİSTEMLERİNİN TERMODİNAMİK ANALİZİ ÖZET Hidroj ellerin düşük molekül ağırlıklı çözücülerde şişme davranışlarının incelenmesi konusunda yoğun araştırmalar yapılmasına karşın, polimer çözeltileri içindeki şişme davranışları konusunda çok az çalışma yayınlanmıştır. Bu çalışma kapsamında, PNİPAj ellerinin polimer çözeltileri içindeki davranışlarının anlaşılması için PNtPA ağyapı, lineer polimer ve çözücüden oluşan tersiyer sistemlerin detaylı bir termodinamik analizi yapılmıştır. Flory-Huggins (FH) teorisi kullanılarak, PNİPA ağyapı- lineer polimer- çözücü komponentlerinden oluşan iki fazlı sistemdeki serbest enerji ve ayrıca kimyasal potansiyel değişimlerini veren denklemler türetilmiştir. Sistemde şişmenin dengeye ulaştığı an için, kimyasal potansiyel denklemleri çözülmüştür. Polimer çözeltisindeki bir j elin şişme dengesine ulaşması, jel içindeki çözücü ve lineer polimer aktivitesinin dış çözeltilerdekiler ile denge halinde olmasına bağlıdır. Sistem şişme dengesine ulaştığında, herbir bileşenin polimer ağyapı (jel) içinde ve dışındaki çözeltide kimyasal potansiyelleri eşittir. Bu denge anı için kimyasal potansiyel denklemleri çözülerek, PNİPA j ellerinin polimer çözeltileri içindeki davranışlarını belirleyen parametreler hesaplanmıştır; 1) PNİPA j elindeki hacim değişmeleri (l/v2 ). 2) Lineer polimer moleküllerinin jelin içindeki ve dışındaki çözeltide dağılım katsayısı (v3 /</>). Bu değerlerin hesaplanması için gerekli PNİPA-çözücü, PNİPA-lineer polimer ve çözücü-lineer polimer etkileşim parametreleri, literatürde verilen deneysel çalışmalardaki değerlere çok yakın seçilmiştir. PNİPA j elinin lineer polimer çözeltileri içindeki faz geçişlerine ait teorik sonuçlar, tersiyer sistem üzerine sıcaklığın, lineer polimerin molekül ağırlığının, sistemin bileşenleri arasındaki etkileşimlerin ve ayrıca polimer ağyapı içindeki iyonik grupların oluşturduğu etkiler incelenerek elde edilmiştir. Teorik hesaplar sonucunda, dış uyarımlar karşısında (örneğin; dış çözeltideki lineer polimer konsantrasyonu) PNİPA jelinin şişmiş halden büzülmüş hale ve daha sonra tekrar şişmiş hale geçerek reentrant faz geçişi gösterdiği tespit edildi ve bu geçişin gözlenmesi için gerekli koşullar tersiyer sistemin bileşenleri arasındaki etkileşim parametrelerine bağlı olarak belirlendi; Zn = 0 ve %2İ ~ 0 olduğunda tersiyer sistemdeki lineer polimer molekülleri hem çözücü ve hem de PNİPA jeli tarafından çekilir ve sistemdeki birbiriyle yanşan bu kuvvetler, jelin reentrant faz geçişi göstermesine neden olur. Lineer polimer moleküllerinin çözücü tarafından çekilmeleri daha baskın olduğunda jel fazından çözelti fazına doğru akarlarken, PNİPA tarafından uygulanan çekimin daha baskın olması sonucunda da tekrar jel fazına girerler. xııLineer polimer ve çözücü arasındaki etkileşim parametresindeki değişimlere bağlı olarak PNİPA jelinin şişme davranışına sıcakılığın etkisi incelendi ve lineer polimer kendisi için ne kadar kötü bir çözücü içinde ise yani; %u parametresi arttıkça reentrant faz geçişinin gözlendiği sıcaklığında arttığı belirlendi. Ayrıca lineer polimer ve PNÎPA ağyapı arasındaki etkileşimin şişmeye etkisini belirlemek için yapılan hesaplar sonucunda, lineer polimer molekülleriyle PNİPA ağyapı arasındaki etkileşimi iyileştirmekle de j elin ani faz geçişi gösterdiği tespit edildi. X111
Özet (Çeviri)
THERMODYNAMIC ANALYSIS OF POLY(N-ISOPROPYLACRYLAMIDE) NETWORK-LINEAR POLYMER-SOLVENT SYSTEMS SUMMARY Many studies have been reported in the literature on the swelling behavior of hydrogels in low molecular weight solvents. However, only a few were concerned with the swelling behavior of hydrogels in aqueous solution of linear polymers. In the present work, a detailed thermodynamic analysis of the (quasi)ternary system consisting of poly(N-isopropylacrylamide) (PNIPA) network, linear polymer, and solvent (water) was carried out. The classical Flory-Huggins (FH) theory was used to derive the equations for the free energy of the system as well as the chemical potential of the components. The chemical potential equations were solved for the equilibrium swelling state of the system. The state of equilibrium swelling of a network immersed in a polymer solution was obtained when the solvent and the polymer inside the network are in thermodynamic equilibrium with those outside. This equilibrium state was described by the equality of the chemical potential of these components in both phases. The system of equations describing the thermodynamic equilibrium condition of the system was solved to calculate the following parameters; 1) Volume of PNIPA gel in linear polymer solutions (l/v2 ). 2) Partition parameter of the linear polymer between the inside and outside of the gel phase (v3/
Benzer Tezler
- Poli (2-fenil-1,3-dioksalan-4-il-metil metakrilat-co-stiren) polimerinin fiziksel ve termodinamik özelliklerinin incelenmesi
Analysis of physical and thermodynamic properties of poly(2-phenyl-1,3-dioxolane-4-yl-methyl methacrylate-co-styrene) polymer with inverse gas chromatogrophy
ÖZLEM SELÇUK ZORER
- Hidrofilik polimer jellerde tutuklanmış biyomoleküllerin (NMC ve 5-FU) salım kinetiğinin incelenmesi ve oftalmolojik uygulamaları
Investigation of release kinetics of biomolecules (MMC ve 5-FU) immobilized in hydrophilic polymer gels and their application in ophtalmology
MELTEM GÖKÇE
Yüksek Lisans
Türkçe
1994
Kimya MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MENEMŞE GÜMÜŞDERELİOĞLU
- Poli(etilen glikol dimetakrilat-n-vinil imidazol) [poli(egdma-vım)] kürelerinin sentezi, karakterizasyonu ve sulu çözeltilerden brıllıant yellow ve basıc yellow 28 adsorpsiyonu için kullanılması
Synthesis and characterization of poly(ethylene glycoldimethacrylate-n-vinyl imidazole) [poly(egdma-vim)]beads and used for brilliant yellow and basic yellow 28adsorption from aqueous solutions
BURAK HENDER
- Manyetik-poli(etilenglikoldimetakrilat-n-vinil-2-pirolidon) sentezi, karakterizasyonu ve sulu çözeltilerden ağır metal iyonları adsorpsiyon parametrelerinin araştırılması
Investigation of synthesis, characterization and heavy metal adsorption parameters of magnetic-poly(ethylmethacrylate-n-vinyl-2-pyrrolidone)
SEVGİ SÖZÜGEÇER
- Manyetik poli(divinil benzen-N-vinil imidazol) [m-poli(DVB-VIM)] mikrokürelerinin sentezi, karakterizasyonu ve sulu çözeltilerden ağır metal iyonları adsorpsiyonunun fizikokimyasal parametrelerinin araştırılması
Synthesis and characterization of magnetic poly(divinyl benzene-N-vinyl imidazole) [m-poly(DVB-VIM)] microbeads and investigation of physicochemical parameters of heavy metal ions adsorption from aqueous solutions
EMEL DEMİRBEL