Yuqori molekulyar moddalar eritmalarining xossalari Darsning maqsadi: Talabalarga yuqori molekulyar moddalar eritmalarining xossalari haqida tushuncha berish Yuqori molekulyar birikmalar kimyosi minglab va bir necha yuz minglab atomlardan tuzilgan makromolekulalarni kimyoviy xossalarini, tuzilishi sintezi va analizini, ularda kuzatiladigan qonuniyatlarni yuqori molekulalar haqidagi eng muhim tushunchalarni o’rganadi. Yuqori molekulyar birikmalar molekulyar massasi juda katta bir necha mingdan bir necha milliongacha bo’ladigan tabiiy va sintetik moddalar. Organik yuqori molekulyar birikmalar jonli tabiatning asosini tashkil qiladi. Tabiiy yuqori molekulyar birikmalar kraxmal va selluloza, lignin, pektin, oqsillar, garmonlar, fermentlar, o’simliklar va hayvon organizmlarining asosiy tarkibiy qismidir. O’simlik va hayvon organizmlarining hayoti yuqori molekulyar birikmalarining hosil bo’lish, bir turdan boshqa turga o’tish va parchalanish jarayonlari bilan uzluksiz bog’liq. Kimyo fanining nazariy va amaliy yutuqlarini chuqur o’rganish yuqori molekulyar birikmalarning muhim xususiyatlarini o’rganishga imkon beradi. Yuqori molekulyar birikmalar kimyosini yanada rivojlantirishda chet el olimlari qatorida o’zbek olimlaridan O.D.Sodiqov, X.U.Usmonov, M.A.Asqarov, A.Yu.Yo’lchiboyev, U.M.Musayev, A.Aloviddinov, I.I.Ismoilov va boshqalarning xizmatlari juda kattadir. Tabiatda polimerlarning hosil bo’lishi hamda parchalanish oddiy sharoitda uzluksiz ravishda maxsus tartib bilan sodir bo’lib turadi. Bunday o’zgarishlar maxsus regulyatorlar, murakkab organik katazilatorlar, fermentlar, vitaminlar ishtirokida amalga oshadi. Ammo ularinng ta’sir etish mexanizmi hozirgi kunga qadar qadar yaxshi o’rganilmagan. Shunga qaramasdan kimyoning bu sohasi jadal rivojlanmoqda. Polimerlarning quyi molekulyar suyuqliklar bilan o’zaro munosabatini o’rganish yuqori molekulyar birikmalar sintez qilish, ularni qayta ishlash va ulardan tayyorlangan buyumlardan turli agressiv suyuqliklar muhitida foydalanish kabi jarayonlar uchun muhim ahamiyatga ega. Shuningdek, polimerlarni qayta ishlash jarayonida plastifikator (ko’pincha–organic suyuqlik)larning polimerlar bilan qo’shila olishiga moyilligi, ya’ni bir jinsli eritma hosil qila olish xususiyatiga bog’liq bo’ladi. Bundan tashqari, polimer eritmalari makromolekulalarning shaklini aniqlash, ularning tarmoqlanish darajasi va xarakterini o’rganishda ham muhimdir. Polimer molekulyar massasini aniqlashning muhim usullari ham eritmalarning ba’zi xossalarini o’rganishga asoslangan. Polimerlarning quyi molekulyar suyuqliklar bilan o’zaro ta’siridan chin eritma, kolloid eritma va iviqlar hosil bo’lishi mumkin. Yuqori molekulyar birikmalar eritmasi quyi molekulyar moddalar eritmasi kabi ionlarga ajraladigan elektrolitga hamda ionlarga ajralmaydigan elektrolitmas eritmalarga bo’linadi. Hozirgi vaqtda bir qator ionlarga ajraluvchi sintetik polielektrolitlar sintez qilingan. Ular erish paytida ionlarga ajralib, makromolekulada davriy ravishda qaytarilib turuvchi zaryadlangan ionlarga ajraladi. Polielektrolitlarning suvdagi eritmasi chin eritmalar namoyon qiladigan xossalarga ega bo’ladi. Biroq polimerlarning ion eritmasi o’ziga xos bir qator xossalari bilan boshqa eritmalardan keskin farq qiladi. Polimerlarning juda suyultirilgan eritmalarini yuqori qovushoqlikka egaligi va erish davrida bukish hodisasini kuzatilishi bunga misol bo’ladi. Demak, polimerlarning erish jarayoni juda murakkab bo’lib, u asosan quyidagi faktorlarga: a) erituvchi va polimerning kimyoviy tabiatiga; b) polimerning molekulyar massasiga; v) polimer zanjirining qayishqoqligiga; g) makromolekula tarkibiy qismlarining zichligiga; d) polimerning fazoviy holatiga; e) zanjirning kimyoviy tarkibi bir xil emasligi; y) haroratga va boshqa faktorlarga bog’liq bo’ladi. Yuqori molekulyar birikmalar eritmasi termodinamik barqaror sistemadir. Ular istalgan muddatgacha o’z barqarorligini saqlab qola oladi. Yuqorida takidlanganidek yuqori molekulyar birikmalar eritmalarining asosiy xususiyatlaridan biri uning qaytarligidir. Boshqacha aytganda, eritma muvozanatga har tomonlama kela oladi va bu holat muvozanat sodir bo’lishi usuliga bog’liq emas. Shu sababdan ham eritmalarning muvozanat holati tenglamasi–Gibbsning fazalar qoidasini yuqori molekulyar birikmalar eritmalariga ham qo’llash mumkin. Termodinamik ta’limot nuqtai nazaridan har qanday geterogen sistema bir modda ichida boshqa bir moddaning ma’lum darajada maydalangan zarrachalar holida taqsimlanish hosilasi bo’lib, uni dispers sistema deb yuritiladi. Sistemaning boshqa qismlari bilan o’zaro chegaralangan, ulardan termodinamik xossalari va kimyoviy tarkibi bilan farq qiladigan qismi dispers faza deyiladi, bu qism taqsimlangan muhit dispersion muhit deb ataladi. Sistemadan ajratib olingan, mustaqil mavjud bo’la oladigan moddalar esa, komponentlar deyiladi. Sistemada mustaqil o’zgaruvchi termodinamik kattaliklar (bosim, hajm, harorat) parametrlar deyiladi. Sistemaning muvozanatiga xalal bermay, uning holatini belgilovchi termodinamik parametrlar soni sistemaning erkinlik darajasi deyiladi. Yuqori molekulyar birikmalar quyi molekulyar birikmalarda erish qobiliyatiga esa, harakatchan zarrachalar juda katta o’lchamga ega bo’lgan mustaqil molekulalardir. Shunday qilib, polimer eritmalari kolloid sistemalardan farq qiladi va oddiy eritmalarga o`xshashga ega. Hosil bo’lgan eritmalar molekulyar – kinetik xossalari bo’yicha (osmotik bosimning juda pastligi, diffuziya harakatining kichikligi, yarim o’tkazgich membranalardan makromolekulaning o’ta olmasligi) kolloid eritmalarni eslatadi. Bunday o’xshashlikning sababi shundan iboratki, ikkala xil eritmadagi zarrachalarning o’lchami bir-biriga yaqin bo’lib, oddiy makromolekulalarda buning aksidir. Lekin polimer eritmalari kolloid eritmalaridan tubdan farq qiladi. Kolloid eritmalardagi harakatchan zarrachalar misella shaklida, ya’ni Van-der- Vaal’s kuchlari yordamida bog’langan molekulalar yig’indisi shaklida bo’ladi, polimerlarda bir jinsli va termodinamik barqaror bo`lib, stabilizatorsiz ham turg`un bo`la oladilar, ya`ni polimerlar ma`lum sharoitda chin eritmalar qilqadilar. Erish nima? Erish-bir komponentning ikkinchi komponentda tarqalishining hususiy holidir. Erish davrida hosil bo`ladigan chin eritmalar uchun quyidagilar xarakterlidir. 1) Komponentlar orasidagi moyillikning mavjudligi; 2)Erish jarayonining o`z-o`zicha borishi; 3)Vaqt o`tishi bilan eritma konsintratsiyaning o`zgarmasligi; 4)Bir jinslik; 5)Termodinamik barqarorlik va boshqalar. Biopolimerlar (bio… va polimerlar) — barcha tirik organizmlarning hayot faoliyatida muhim rol oʻynaydigan yuqori molekulali tabiiy birikmalar. Nuklein kislotalar, oqsillar va polisaxaridlarni oʻz ichiga oladi. Bulardan tashqari, aralash biopolimerlar ham boʻlib, ularga nukleoproteid, glikoproteid, lipoproteid, glikolipid, liposaxarid va boshqalar kiradi. Asosiy biopolimerlardan nuklein kislotalar hujayralarda genetik funksiyani bajaradi. Oqsillar hujayralarning eng zarur tarkibiy qismi boʻlib, bir qator muhim funksiyalarni oʻtaydi. Oqsil-fermentlar hujayralarda roʻy berayotgan moddalar almashinuvida kimyoviy reaksiyalarni tartib bilan va zarur tezlikda olib boradi. Muskul oqsillari, mikrob xivchinlari va hujayra vorsinkalari qisqarib, kimyoviy energiyani mexanik ishga aylantiradi. Shuning hisobiga organizmlar harakatlanadi. Qon oqsillari kislorod (gemoglobin) nn tashib, organizmni yot oqsillar (uglobulinlar)dan himoya qiladi va qon ivishida ishtirok etadi. Polisaxaridlar toʻqimalar tuzilishida ishtirok etib, rezerv Biopolimerlar funksiyasini bajaradi. Biopolimerlarning tuzilishi—molekulalarning uzok, vaqt davom etgan evolyutsiyasi natijasidir, shuning uchun ular biologik vazifasini toʻla bajarishga moslashgan. Sayyora Sharofovna Rashidovaning ilmiy ishlari yuqori molekulyar birikmalar kimyosi — polimerlar zanjirida kechadigan kimyoviy reaksiyalarga oid bo’lib, kimyoviy modifikatsiyali biologik faol polimerlar, dorivor preparatlar, oʻsimliklarni himoya qilish vositalarini olish uchun yuqori molekulali moddalarni tanlashning nazariy asoslari, qishloq xoʻjaligi ekinlari (gʻoʻza, sholi, qand lavlagi va boshqalar) uruglarini ekishga tayyorlashda biologik faol polimerlarni qoʻllab kapsulalashning ekologik zararsiz texnologiyalari ishlab chiqildi.