Проведено експериментальні дослідження концентраційних і температурних залежностей кінематичної в'язкості та густини розбавлених і напіврозбавлених розчинів полівінілових спиртів (ПВС) зі ступенями гідролізу 85,2 +- 1,0 і 98,4 +- 0,4 мол. % у диметилсульфоксиді та воді. Розраховано критичні концентрації переходу від розбавленого розчину до більш концентрованих режимів. Розрахунки показують, що для розчинів ПВС у диметилсульфоксиді критичні концентрації кросоверу є нижчими, ніж для водних розчинів ПВС. Одержані температурні залежності ефективних гідродинамічних радіусів макромолекул у розбавлених розчинах ПВС вказують на те, що зі збільшенням температури ефективні гідродинамічні радіуси макромолекул зменшуються.

Досліджено реологічні властивості нормальних аліфатичних спиртів та їх фторзаміщених аналогів. Показано, що температурні залежності густини та кінематичної в'язкості фторзаміщених та нормальних спиртів мають подібний характер. Встановлено зростання густини фторзаміщених спиртів. При цьому їх зсувна в'язкість зростає тим відчутніше, чим більше атомів водню заміщено атомами фтору в молекулі спирту. Розраховано термодинамічні величини в'язкої течії, які вказують на те, що фторзаміщені аліфатичні спирти є більш структурованими у порівнянні з нормальними спиртами.

На основі експериментальних даних в'язкості розчинів полівінілового спирту в диметилсульфоксиді та воді проаналізовано застосовність коміркових підходів (формули Айнштайна, формули Бетчелора та їх узагальнень) до опису в'язкості розчинів від об'ємної концентрації макромолекулярних клубків. Показано, що з використанням моделі макромолекули, яка складається з твердого ядра та розрідженої периферії, формула Маломужа - Орлова адекватно описує в'язкість розчинів полівінілового спирту як функцію об'ємної частки макромолекулярних клубків у розчині аж до концентрації перекриття макромолекулярних клубків. Одержано концентраційні залежності ефективних радіусів макромолекул полівінілового спирту у воді та диметилсульфоксиді. Показано, що радіуси макромолекулярних клубків полівінілового спирту з ростом концентрації розчину нелінійно зменшуються.

Для обробки експериментальних даних зсувної в'язкості водних розчинів сироваткового альбуміну людини у широкому температурному та концентраційному інтервалах при сталому значенні pH 7,0 використано формулу Маломужа-Орлова, яка дозволяє розрахувати ефективні радіуси макромолекул сироваткового альбуміну людини. Показано, що у температурному інтервалі 278 - 318 К можна виділити три області концентрацій з різною поведінкою ефективного радіуса сироваткового альбуміну людини: до концентрації кросовера ефективні радіуси альбуміну залишаються незмінними; від концентрації кросовера аж до концентрації 10 мас. % ефективні радіуси альбуміну у водному розчині нелінійно зменшуються; при концентраціях 10,2 - 23,8 мас. % ефективні радіуси макромолекул альбуміну з ростом концентрації лінійно зменшуються. Висунуто припущення, що при вітальних концентраціях сироваткового альбуміну людини провідну роль у динаміці макромолекул відіграють властивості молекул води, які знаходяться у об'ємі. Обговорено роль води біля поверхонь макромолекул альбуміну, фізичні властивості якої зазнають певних змін.

Для обробки експериментальних даних зсувної в'язкості водних розчинів сироваткового альбуміну людини у широкому температурному та концентраційному інтервалах при сталому значенні pH 7,0 використано формулу Маломужа-Орлова, яка дозволяє розрахувати ефективні радіуси макромолекул сироваткового альбуміну людини. Показано, що у температурному інтервалі 278 - 318 К можна виділити три області концентрацій з різною поведінкою ефективного радіуса сироваткового альбуміну людини: до концентрації кросовера ефективні радіуси альбуміну залишаються незмінними; від концентрації кросовера аж до концентрації 10 мас. % ефективні радіуси альбуміну у водному розчині нелінійно зменшуються; при концентраціях 10,2 - 23,8 мас. % ефективні радіуси макромолекул альбуміну з ростом концентрації лінійно зменшуються. Висунуто припущення, що при вітальних концентраціях сироваткового альбуміну людини провідну роль у динаміці макромолекул відіграють властивості молекул води, які знаходяться у об'ємі. Обговорено роль води біля поверхонь макромолекул альбуміну, фізичні властивості якої зазнають певних змін.

Обгрунтовано припущення, що часова еволюція діелектричної проникності у розчинах низькомолекулярного полівінілового спирту в диметилсульфоксиді відповідає процесам встановлення в них рівноважного стану. Останні належать до фази гомогенного розчину ПВС у ДМСО. Досліджено діелектричну проникність розчинів ПВС у ДМСО з концентраціями 5, 10 і 15 мас.% в частотному інтервалі (0,5 - 200) кГц за температури (290 +- 1) К.

За допомогою коміркового підходу Маломужа - Орлова з експериментальних даних зсувної в'язкості розчинів бичачого сироваткового альбуміну побудована поверхня ефективних радіусів макромолекул бичачого сироваткового альбуміну у концентраційному інтервалі 2,0 - 27,2 мас. % та інтервалі температур 278 - 318 К при сталому значенні pH 5,2. Показано, що у всьому температурному інтервалі до концентрацій 5 мас. % відбувається стрімке нелінійне зростання ефективних радіусів макромолекул бичачого сироваткового альбуміну. При концентрації 5 мас. % спостерігаються максимуми ефективних радіусів макромолекул бичачого сироваткового альбуміну, положення яких виявляється незалежним від температури. У інтервалі концентрацій 5,0 - 27,2 мас. % простежується зменшення ефективних радіусів макромолекул бичачого сироваткового альбуміну, причому при концентраціях більших 10 мас. % спадна залежність носить лінійний характер. Проведено порівняння результатів роботи з даними літературних джерел по коефіцієнту самодифузії макромолекул у розчині, яке вказує на ефективність формули Маломужа - Орлова для розрахунку радіусів макромолекул глобулярних білків із даних зсувної в'язкості їх водних розчинів.

Індекс рубрикатора НБУВ: Г244.1-2 + Л614.41

Рубрики:

Ациклічні спирти

Ациклічні спирти

Шифр НБУВ: Ж26988 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Індекс рубрикатора НБУВ: Г562.2 + Е0*725.111.311

Рубрики:

Водні розчини

Загальна біологія

Шифр НБУВ: Ж26988 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Увагу приділено експериментальному дослідженню особливостей концентраційної та температурної поведінки макромолекул полівінілового спирту (ПВС) у водних та диметилсульфоксидних розчинах, а також встановленню природи зміни у часі фізичних властивостей розчинів ПВС. Для дослідження структурних і нерівноважних властивостей розчинів ПВС застосовано метод низькочастотної діелектричної спектроскопії в діапазоні частот (0,5 ÷ 200) кГц при фіксованій температурі (290 ± 1) К, метод капілярної віскозиметрії та пікнометричний метод у температурному інтервалі (293 ÷ 353) К, методи математичного моделювання. Опис зсувної в'язкості розбавлених розчинів ПВС здійснено за допомогою коміркових моделей. Доведено, що модель макромолекули з відносно твердим кором (ядром) та розрідженою периферією (опушкою) адекватно описує архітектуру макромолекулярних клубків ПВС в диметилсульфоксиді (ДМСО) та воді для розбавлених розчинів. Показано, шо належне врахування гідродинамічної взаємодії та вказаного розподілу речовини всередині макромолекулярного клубка дозволяє адекватно відтворювати в'язкість розчинів ПВС як функцію температури та концентрації впритул до значень об'ємної концентрації макромолекул φ ≤ 0,5. Уперше зареєстровано довготривалі коливання у часі діелектричної проникності концентрованих розчинів ПВС у ДМСО, які свідчать про періодичні зміни структури розчину полімеру. Запропоновано фізичну модель, згідно з якою часові осциляції діелектричної проникності концентрованих розчинів ПВС у ДМСО пов'язуються з формуванням мікронеоднорідної структури розчинів та специфікою її руйнації. Показано, що модель згасаючих гармонічних коливань вдало відтворює експериментальні закономірності. Визначено характерні часи життя мікронеоднорідностей у концентрованих розчинах ПВС у ДМСО. Виявлено існування подібності між процесами встановлення рівноваги у розчинах ПВС і розчинах одноатомних спиртів. Уперше застосовано закон подібності для опису часових залежностей встановлення рівноваги у розчинах ПВС-ДМСО та гліцерин-вода.

Наведено основні результати наукових досліджень викладачів, аспірантів, магістрантів і студентів фізико-математичного факультету за 2020 рік. Розглянуто питання математики. Визначено методику навчання математики. Розглянуто проблеми фізичних наук. Зазначено питання інформатики. Увагу приділено соціально-економічним наукам.