химический каталог




Высокомолекулярные соединения

Автор A.M.Шур

доченной системой водородных связей выше и внутренняя энергия меньше, чем у нескольких более мелких спиральных областей. Кроме того, следует учесть, что обе конформаций выгодны. В случае а-спирали это связано с энергетическим фактором (наличие водородных связей), а у статистического клубка — с энтропийным (появление дополнительных степеней свободы). Вследствие стабильности спиральной Конформаций она может сохраниться в растворе при условии, что растворение не сопровождается разрушением внутримолекулярных водородных связей.

НЕПОСРЕДСТВЕННОЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ХИМИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ В МЕХАНИЧЕСКУЮ (ХЕМОМЁХАНИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ) [9]

Изучение свойств белков Как полиэлектролитов дало возможность лучше и глубже понять суть работы мышц, представляющих собой, по существу, циклически действующую машину, преобразующую химическую энергию некоторых специальных соединений (аде-нозинтрифосфорная кислота, фосфокератины) в механическую,минуя стадию превращения этой энергии в тепловую . Коэффициент полезного действия этого процесса близок к единице.

Еще в 1942 г. В. А. Энгельгардт и М. Н. Любимова показали, что работа мышцы тесно связана со свойствами миозина (белковая часть мышцы) как полиэлектролита, что подтверждается сокращением или удлинением миозиновых нитей при резком изменении кислотности среды или при добавлении к ней таких солей, как KI или KSCN. Эти процессы, так же как это наблюдается у простых синтетических полиэлектролитов, происходят, по-видимому, в результате взаимодействия зарядов макромолекулы белка.

В. Куну удалось приготовить действующую модель мышцы («рН-мускул») на основе сополимера акриловой кислоты и винилового спирта; при нагревании с глицерином тонких нитей, полученных из этого полимера н ориентированных путем вытягивания, они становились нерастворимыми в воде, сохранив, однако, способность к набуханию (вследствие сшивания макромолекул между собой за счет этерификации части групп СООН глицерином). Подкисление раствора, в котором натягивались подобные нити, до рН 4 вызывало их сокращение при одновременном утолщении. При добавлении щелочи равновесие

—СОО-+Н+ ^ —СООН

вследствие связывания~ионов водорода ионами ОН" с образованием воды смещается в сторону образования заряженных групп —СОО-", взаимное отталкивание которых вызывает выпрямление макромолекул и удлинение нити. Подкисление, т. е. введение в систему -новых ионов водорода, наоборот, сдвигает равновесие в направлении недиссоциированных групп —СООН. Под действием внутримолекулярного теплового движения н водородных связей макромолекулы снова свертываются и нить сокращается. При наличии грузика нить, сокращаясь, совершает внешнюю работу f&l (где / — сила и Д/ — изменение длины нити), равную приращению свободной энергии полиэлектролита

ДЛ = #Т In К — RT In KQ = RT In — =—/А/,

Ко

где К представляет собой константу диссоциации при действии силы на нить, а К0—константа нерастянутого волокна при отсутствии внешней силы. Знак «минус» перед /Д/ означает, что при выполнении работы уменьшается свободная энергия (AF<0).

Аналогичные результаты могут быть получены и с пленками Эта способность полимерных систем, содержащих требуемые функциональные группы, менять свои размеры при изменении ионного состава среды или, наоборот, изменение этого состава при растяжении и сокращении полимерной) системы известна под названием тейнохимического принципа {от греч. teiveiv — «тейно»—длинный, удлиненный).

Используя зависимость способности функциональных групп к диссоциации от двух переменных — силы f и рН, можно построить обратимые рабочие циклы (рис. 189). В механохимических (тейно-химических) машинах, работающих по такому циклу, энергия диссоциации и нейтрализации карбоксильных групп превращается

непосредственно в механическую работу

I if} без заметных потерь. Описана действую\ V щая машина, работающая по этому прин\ \у ципу и поднимающая груз в 50 кг на не-г сколько метров.

При рассмотрении указанных синтетических полиэлектролитов удалось сравнительно легко объяснить превращение

Ь химической энергии в механическую, свяРис. 189. Рабочий цикл зывая его с изменением энтропии, как в

механохимической маши- случае эластомеров; в процессах сокраны щения волокон мышечных белков, которые имеют гораздо более сложный характер [10, 11], энтропийные эффекты не играют заметной роли.

На основе тейнохимического принципа, вероятно, могут быть созданы саморегулирующиеся смешанные механокаталитические системы, у которых механическое воздействие изменяет рН среды и «включает» или «выключает» каталитические центры макромолекул в результате их деформации. Наоборот, изменение рН, например за счет самих продуктов каталитической реакции, может способствовать возникновению тех конформаций макромолекул, которые необходимы для образования фермент-Субстратного комплекса, изменять рельеф вокруг центра активности. Это, в свою очередь, обеспечивает столь тесный контакт взаимодействующих участков, что катализ как бы переводится с межмолеку

страница 246
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270 271 272 273 274 275 276 277 278 279 280

Скачать книгу "Высокомолекулярные соединения" (7.26Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
как установить рамки шторки
подарочные подушки
парикмахерские курсы кимры
color draw курсы в москве

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(08.12.2016)