Սարկեզիյան, Վերժինե Ազիզի

Քիմիա

Քիմիական, ֆիզիկաքիմիական և նյութագիտական բնույթի գիտական աշխատությունը նվիրված է բնական ու արհեստական ծագման սիլիցիումի երկօքսիդի հիմքով նյութերի մակերևութային կառուցվածքի նպատակային փոփոխման, դրանց ադսորբցիոն հատկությունների կարգավորման և քրոմատոգրաֆիական բաժանման արդյունավետության վրա մակերևութային մոդիֆիկացման ազդեցության ուսումնասիրությանը։ Հետազոտության հիմնական ուղղությունը կապված է սիլիկահողերի մակերևույթի ֆիզիկաքիմիական առանձնահատկությունների, ծակոտկեն կառուցվածքի, ակտիվ կենտրոնների և տարբեր քիմիական միացությունների հետ փոխազդեցության օրինաչափությունների բացահայտման հետ։ Սիլիցիումի երկօքսիդի հիմքով նյութերը լայն կիրառություն ունեն անալիտիկ քիմիայում, ադսորբցիոն գործընթացներում, քրոմատոգրաֆիական բաժանման համակարգերում և տարբեր նյութերի մաքրման տեխնոլոգիաներում։ Դրանց կիրառական նշանակությունը պայմանավորված է զարգացած մակերևույթով, ծակոտկեն կառուցվածքով, քիմիական հատկությունների փոփոխման հնարավորություններով և տարբեր բնույթի մոլեկուլների նկատմամբ ընտրողական փոխազդեցությունների ձևավորման ունակությամբ։ Աշխատության թեմատիկ շրջանակն ընդգրկում է բնական և սինթետիկ սիլիկահողերի կառուցվածքային տարբերությունները, դրանց առաջացման կամ ստացման առանձնահատկությունները, մակերևութային ակտիվ կենտրոնների բնույթը և ադսորբցիոն հատկությունների վրա ազդող հիմնական գործոնները։ Առանձնահատուկ ուշադրության են արժանի սիլիկահողի մակերևույթում առկա սիլանոլային խմբերը, որոնք կարևոր դեր են կատարում ջրածնային կապերի, բևեռային փոխազդեցությունների և տարբեր նյութերի ադսորբցիայի գործընթացներում։ Մակերևութային խմբերի քանակը, տեղաբաշխումը և քիմիական ակտիվությունը կարող են էականորեն ազդել քրոմատոգրաֆիական համակարգերում նյութերի պահման, ընտրողականության և բաժանման արդյունավետության վրա։ Հետազոտության կարևոր ուղղություններից է մակերևույթի մոդիֆիկացման ֆիզիկաքիմիական էության ուսումնասիրությունը, որը ենթադրում է նյութի մակերևութային հատկությունների նպատակային փոփոխություն՝ առանց դրա հիմնական կառուցվածքի ամբողջական վերափոխման անհրաժեշտության։ Նման փոփոխությունները կարող են իրականացվել տարբեր քիմիական խմբերի մակերևութային ամրացման, ակտիվ կենտրոնների հատկությունների փոփոխման կամ մակերևույթի փոխազդեցության բնույթի կարգավորման միջոցով։ Աշխատության շրջանակում կարող են դիտարկվել սիլիկահողերի մակերևույթի օրգանական և անօրգանական մոդիֆիկացման ընդհանուր մոտեցումները, դրանց ազդեցությունը մակերևույթի բևեռայնության, հիդրոֆիլության, հիդրոֆոբության և ադսորբցիոն ընտրողականության վրա։ Առանձին հետաքրքրություն են ներկայացնում մակերևութային փոփոխությունների և քրոմատոգրաֆիական պահման մեխանիզմների փոխհարաբերությունները։ Քրոմատոգրաֆիական բաժանման գործընթացում նյութերի տեղաշարժի առանձնահատկությունները պայմանավորված են շարժական և անշարժ փուլերի միջև դրանց բաշխմամբ, ինչպես նաև անշարժ փուլի մակերևույթի հետ առաջացող միջմոլեկուլային փոխազդեցություններով։ Այս համատեքստում սիլիկահողի մակերևույթի մոդիֆիկացումը կարող է փոխել տարբեր միացությունների պահման աստիճանը, դրանց բաժանման ընտրողականությունը և քրոմատոգրաֆիական համակարգի ընդհանուր արդյունավետությունը։ Հետազոտության թեմատիկան ընդգրկում է նաև բնական և սինթետիկ սիլիկահողերի համեմատական ուսումնասիրությունը։ Բնական ծագման նյութերը կարող են առանձնանալ հանքաբանական բաղադրությամբ, կառուցվածքային անհամասեռությամբ և տարբեր խառնուրդների առկայությամբ, մինչդեռ սինթետիկ նյութերի դեպքում հաճախ հնարավոր է առավել նպատակային կարգավորել մասնիկների չափերը, ծակոտկենության բնութագրերը և մակերևութային հատկությունները։ Այս տարբերությունների ուսումնասիրությունը կարևոր է քրոմատոգրաֆիական կիրառությունների համար առավել համապատասխան նյութերի ընտրության և դրանց հատկությունների կատարելագործման տեսանկյունից։ Աշխատության կարևոր ուղղություններից է սիլիկահողերի տեսակարար մակերևույթի, ծակոտիների ծավալի, ծակոտիների չափաբաշխման և մասնիկների ձևաբանական առանձնահատկությունների ուսումնասիրությունը։ Նշված բնութագրերը կարող են ազդել ադսորբցիոն հավասարակշռության հաստատման, նյութափոխանակության արագության, քրոմատոգրաֆիական գոտիների լայնացման և բաժանման գործընթացի վերարտադրելիության վրա։ Առանձնահատուկ նշանակություն ունի մակերևութային կառուցվածքի և քրոմատոգրաֆիական հատկությունների միջև քանակական փոխկապակցվածությունների բացահայտումը։ Հետազոտության շրջանակում կարող են դիտարկվել տարբեր բնույթի օրգանական միացությունների ադսորբցիայի առանձնահատկությունները, դրանց մոլեկուլային կառուցվածքի ազդեցությունը պահման բնութագրերի վրա և մոդիֆիկացված մակերևույթների ընտրողականության փոփոխությունները։ Այսպիսի ուսումնասիրությունները հնարավորություն են տալիս գնահատելու, թե ինչպես են մոլեկուլների բևեռայնությունը, չափերը, ֆունկցիոնալ խմբերը և տարածական կառուցվածքը պայմանավորում դրանց փոխազդեցությունը սիլիկահողային անշարժ փուլերի հետ։ Աշխատության թեմատիկան առնչվում է նաև նորմալ և հակադարձ փուլային քրոմատոգրաֆիայի սկզբունքներին, քանի որ մակերևույթի քիմիական բնույթի փոփոխությունը կարող է հնարավորություն տալ կարգավորելու անշարժ փուլի փոխազդեցությունները տարբեր շարժական փուլերի և ուսումնասիրվող նյութերի հետ։ Առանձնահատուկ ուշադրության են արժանի քրոմատոգրաֆիական արդյունավետության գնահատման այնպիսի ցուցանիշները, ինչպիսիք են պահման ժամանակը, պահման գործակիցը, ընտրողականության գործակիցը, բաժանման աստիճանը և տեսական թիթեղների քանակը։ Այս ցուցանիշների համեմատական վերլուծությունը կարող է նպաստել մոդիֆիկացման արդյունքում առաջացող փոփոխությունների քանակական գնահատմանը։ Հետազոտության կարևոր ուղղություններից է մակերևույթի մոդիֆիկացման ազդեցությունը նյութերի ադսորբցիայի և դեսորբցիայի հավասարակշռության վրա։ Ադսորբցիոն գործընթացների ուսումնասիրությունը հնարավորություն է տալիս բացահայտելու մակերևույթի ակտիվ կենտրոնների և տարբեր մոլեկուլների միջև փոխազդեցությունների բնույթը, ինչպես նաև գնահատելու մոդիֆիկացված նյութերի հնարավոր կիրառությունները բաժանման և մաքրման գործընթացներում։ Առանձին հետաքրքրություն են ներկայացնում սիլիկահողերի մակերևույթի քիմիական կայունության, օգտագործման ընթացքում հատկությունների պահպանման և քրոմատոգրաֆիական արդյունքների վերարտադրելիության հարցերը։ Նյութերի գործնական կիրառելիությունը կախված է ոչ միայն սկզբնական բաժանման արդյունավետությունից, այլև դրանց հատկությունների կայունությունից տարբեր աշխատանքային պայմաններում։ Աշխատության մեթոդաբանական հիմքում կարող են կիրառվել ֆիզիկաքիմիական վերլուծության, քրոմատոգրաֆիայի, ադսորբցիոն չափումների, ինֆրակարմիր սպեկտրոսկոպիայի, ջերմային վերլուծության և մակերևութային կառուցվածքի հետազոտման այլ մեթոդներ։ Դրանց միջոցով հնարավոր է ուսումնասիրել սիլիկահողերի կառուցվածքային առանձնահատկությունները, գնահատել մակերևութային խմբերի փոփոխությունները և բացահայտել դրանց կապը քրոմատոգրաֆիական վարքագծի հետ։ Կարևոր նշանակություն ունի մոդիֆիկացումից առաջ և հետո նյութերի հատկությունների համեմատությունը, որը հնարավորություն է տալիս առանձնացնելու մակերևութային փոփոխությունների ազդեցությունը այլ կառուցվածքային և փորձարարական գործոններից։ Հետազոտության շրջանակում կարող են կիրառվել նաև վիճակագրական վերլուծության և ֆիզիկաքիմիական մոդելավորման մոտեցումներ՝ փորձարարական տվյալների մշակման, ստացված արդյունքների հուսալիության գնահատման և տարբեր նյութերի հատկությունների համեմատության նպատակով։ Աշխատության գիտական նշանակությունը պայմանավորված է սիլիկահողային նյութերի մակերևութային քիմիայի, ադսորբցիոն փոխազդեցությունների և քրոմատոգրաֆիական բաժանման մեխանիզմների վերաբերյալ գիտելիքների ընդլայնմամբ։ Հետազոտության կիրառական արժեքը կապված է քրոմատոգրաֆիական անշարժ փուլերի հատկությունների կատարելագործման, անալիտիկ բաժանման մեթոդների արդյունավետության բարձրացման, նյութերի մաքրման գործընթացների զարգացման և նպատակային հատկություններով ադսորբենտների ստեղծման հնարավորությունների հետ։ Այն կարող է օգտակար լինել անալիտիկ քիմիկոսներին, ֆիզիկաքիմիկոսներին, նյութագետներին, քրոմատոգրաֆիայի մասնագետներին, քիմիական տեխնոլոգիայի հետազոտողներին, լաբորատոր վերլուծաբաններին, գիտաշխատողներին, դասախոսներին, ասպիրանտներին և ուսանողներին։ Աշխատությունն ունի տեսական, փորձարարական, նյութագիտական և կիրառական նշանակություն՝ նպաստելով բնական և սինթետիկ սիլիկահողերի մակերևութային կառուցվածքի, մոդիֆիկացման հետևանքով առաջացող ֆիզիկաքիմիական փոփոխությունների, ադսորբցիոն ընտրողականության և քրոմատոգրաֆիական բաժանման արդյունավետության փոխկապակցվածության առավել խորքային ըմբռնմանը։