hrvatski

ELEKTRIČNA VODLJIVOST RAZRIJEĐENIH OTOPINA NATRIJ POLISTIREN SULFONATA

U ovome radu predstavljamo istraživanje električnog transporta razrijeĎenih vodenih otopina NaPSS-a, sintetskog polielektrolita. Konduktometrijska mjerenja za niz koncentracija dobivena su iz rezultata dielektrične spektroskopije mjerenjem pomoću kapacitivne komore. Namjera je istražiti mogućnosti takvog, relativno jednostavnog eksperimentalnog pristupa u analizi konformacija polielektrolita. U istraživanju smo željeli povući usporedbe sa našim radom na razrijeĎenim otopinama kratke DNK, te smo zato odabrali razrijeĎene otopine relativno kratkih fragmenata NaPSS-a od 340 monomera, duljine konture 85 nm koji su usporedivi sa fragmentima DNK duljine konture 50 nm. Osnovna je razlika ovih dvaju polimera u duljini tvrdokornosti koja je kod DNK usporediva sa duljinom cijelog fragmenta, dok je kod NaPSS-a usporediva s veličinom monomera tj. reda veličine 1 nm. Ovo su strukturni doprinosi duljini tvrdokornosti, a kako su otopine pripremane u čistoj vodi, bez dodane soli ili pufera javlja se i elektrostatski doprinos – meĎusobno odbijanje naboja na poliionu što teži izravnavanju poliiona. Upravo to proizlazi i iz našeg rada, gdje možemo primijetiti da čak i vrlo savitljivi polimer kao što je NaPSS biva izravnan, skoro do štapićastog oblika. Naime, vodljivost otopine je posljedica gibanja poliiona PSS-a i iona Na+, pod utjecajem vanjskog električnog polja. Na temelju mjerene vodljivosti računski dobivamo kako se poliion PSS-a giba kroz otopinu kao cilindar duljine 60 nm, što je manja duljina u odnosu na duljinu konture 85 nm (duljinu izravnatog poliiona). Možemo zaključiti da je nedostatak zasjenjenja električnog naboja koji nastaje zbog nedostatka dodane soli u otopini učinio poliion PSS-a vrlo rigidnim, skoro kao DNK. Pri tome izračunu uzeta je u obzir i pojava Manning kondenzacije, pri čemu udio slobodnih nekondenziranih iona iznosi f=0.34. Drugim riječima, u vodljivosti NaPSS-a ne sudjeluje sav naboj poliiona i protuiona disociranih s poliiona, već samo njih 34%. Ostatak je meĎusobno neutraliziran procesom kondenzacije, te ne doprinosi vodljivosti.

polielektroliti; Maning kondenzacija; vodljivost

nije evidentirano