Synthesis and properties of hydrophilic polymers, 5. Viscosimetric study on poly(acrylamide-co-4-vinylpyridine) and its interaction with metal ions in aqueous solution

Abstract

Poly(acrylamide-co-4-vinylpyridine) synthesized by radical bulk polymerization behaves in water as a typical polyelectrolyte. According to the viscosimetric studies, the addition of strong electrolytes, like KNO3 (0.1 M), completely suppressed the polyelectrolyte effect. The interactions between this copolymer and a number of metal ions were also studied by viscosimetry in aqueous solution. The reduced viscosity decreased with an increase of the copper(II) concentration due to an intrapolymeric complex formation. It was shown that the reduced viscosity of the polymer-metal complexes depends on the pH. It decreased for a constant ratio between the copolymer and the metal ions Fe3+, Co2+, Ni2+, Cu2+, and Zn2+. Among these cations, Cu2+ showed the strongest effect. These results were compared with the corresponding data of both homopolymers. Durch radikalische Polymerisation in Substanz hergestelltes Poly(acrylamid-co-4-vinylpyridin) verhält sich in Wasser wie ein typischer Polyelektrolyt. Nach den Viskositätsuntersuchungen wurde der Polyelektrolyteffekt durch die Zugabe von starken Elektrolyten wie KNO3 (0,1 M) vollständig unterdrückt. Die Wechselwirkungen zwischen diesem Copolymeren und einer Reihe von Metallionen wurden viskosimetrisch in wäßriger Lösung untersucht. Dabei nahm die reduzierte Viskosität aufgrund einer intrapolymeren Komplexbildung mit zunehmender Kupferkonzentration ab. Es wurde gezeigt, daß die reduzierte Viskosität der Polymer-Metallkomplexe vom pH-Wert abhängt. Sie nahm ab bei einem konstanten Verhältnis zwischen Copolymerem und den Metallionen Fe3+, Co2+, Ni2+, Cu2+ und Zn2+, wobei Cu2+ den stärksten Effekt innerhalb dieser Reihe zeigte. Diese Ergebnisse wurden mit den entsprechenden Daten der beiden Homopolymeren verglichen.