Неэквивалентное макрофазовое разделение и образование полиэлектролитных комплексов в системе лигносульфонат–хитозан
Т.Н. Луговицкая, У.Р. Шарипова, Д.Ю. Берсенева, М.А. Гладышева, Д.А. Рогожников
Коллоидный журнал. 2026. Т. 88. № 5. С. 641–658.
DOI: 10.31857/S0023291226050050
Аннотация
Исследовано интерполимерное взаимодействие в системе лигносульфонат (ЛС)–хитозан (ХТ), растворенный в аспарагиновой кислоте (ХТ·Asp), и установлены коллоидно-химические закономерности макрофазового разделения с образованием водонерастворимого полиэлектролитного комплекса (ПЭК). По данным концентрационных зависимостей молярной электропроводности и pH показано, что растворы ЛС и ХТ·Asp проявляют свойства полиэлектролитов. На основании потенциометрически контролируемого дозированного смешения растворов полиэлектролитов в двух последовательностях установлены точки помутнения, и построена эмпирическая диаграмма состояния систем ЛС–ХТ·Asp. Показано, что при добавлении раствора ЛС к раствору ХТ·Asp начальное помутнение наблюдается при условном аналитическом соотношении n(SO3 –)/n(NH3 +) = 0.015–0.567, то есть в области аналитического избытка аминогрупп ХТ. При обратной последовательности смешения, когда раствор ХТ·Asp добавляют к раствору ЛС, начальная мутность фиксируется при n(SO3 –)/n(NH3 +) = 6.30–7.03, что соответствует аналитическому избытку сульфонатных групп ЛС. Следовательно, переход системы к макрофазовому разделению не сводится к достижению условной зарядовой эквивалентности функциональных групп и существенно зависит от последовательности введения компонентов, локального состава среды, концентрационных и кинетических факторов. Из систем ЛС–ХТ·Asp выделен водонерастворимый ПЭК и охарактеризован с привлечением методов ИК-спектроскопии, термогравиметрического анализа и сканирующей электронной микроскопии. Совокупность полученных данных свидетельствует о формировании межполимерного комплекса ЛС–ХТ с участием электростатических взаимодействий между SO3 –-группами ЛС и NH3 +-группами протонированного ХТ, а также водородных связей. Установлено, что фазовое поведение системы определяется не только зарядовым соотношением компонентов, но и последовательностью смешения, а также конформационно-ассоциативными особенностями природных полиэлектролитов в водной среде.