химический каталог




Курс коллоидной химии

Автор С.С.Воюцкий

створы высокомолекулярных веществ к коллоидным растворам, причем некоторые называют растворенные в них вещества обратимыми коллоидами (Кройт, Бунгенберг де Йонг), а некоторые— молекулярными коллоидами (И. И. Жуков, Эдельман). Нетрудно видеть, что основные особенности, присущие лиозолям, объясняются в случае растворов высокомолекулярных веществ просто большим размером молекул, приближающимся, а в некоторых случаях даже превосходящим размер коллоидных частиц. Поэтому растворы высокомолекулярных веществ едва ли правильно относить к коллоидным растворам.

Однако существуют некоторые причины, действительно сближающие растворы высокомолекулярных веществ с коллоидными системами. Так, растворы высокомолекулярных соединений в плохих растворителях содержат молекулы (или агрегаты молекул), свернутые в компактный клубок с явно выраженной межфазной поверхностью. По существу, они представляют отдельную фазу. Такие растворы высокомолекулярных соединений действительно можно отнести к коллоидным системам. Далее, в концентрированных растворах высокомолекулярных веществ обычно возникают достаточно большие ассоциаты макромолекул, существующие неопределенно долго. Эти частицы также можно рассматривать как вторую фазу или, по крайней мере, как зародыши этой фазы. Наконец, растворы высокомолекулярных веществ благодаря большим размерам их молекул обладают, как будет показано ниже, рядом свойств лиозолей, что позволяет рассматривать многие проблемы одновременно и для коллоидных растворов, и для растворов высокомолекулярных веществ.

Все это приводит к выводу о необходимости хотя бы весьма кратко рассмотреть в нашем курсе природу и свойства растворов высокомолекулярных веществ, обратив главное внимание на те системы и те явления, которые ближе всего к коллоидным. Однако прежде чем говорить о растворах высокомолекулярных веществ, кратко остановимся на самих высокомолекулярных веществах и рассмотрим особенности строения их молекул.

1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ВЫСОКОМОЛЕКУЛЯРНЫХ ВЕЩЕСТВАХ

К высокомолекулярным веществам * относятся вещества, состоящие из больших молекул (макромолекул) с молекулярным весом не менее 10 000—15 000, Нередко молекулярный вес природных высокомолекулярных соединений достигает нескольких миллионов. Размер макромолекул весьма велик по сравнению с размерами обычных молекул. Например, если длина молекулы этана равна всего нескольким ангстремам, то длина линейных молекул каучука и целлюлозы достигает 4000—8000 А (при поперечном размере 3—7,5 А). Моделью подобных молекул могут служить нити длиной от 800 до 1600 мм и диаметром 1 мм.

* К высокомолекулярным веществам относятся и высокополимеры или, просто, полимеры, т. е. высокомолекулярные вещества, получаемые в результате полимеризации или конденсации и обладающие обычно линейным строением молекул и часто высокой эластичностью.

Высокомолекулярные вещества вследствие их большого молекулярного веса нелетучи и не способны перегоняться. По той же причине высокомолекулярные вещества весьма чувствительны к воздействию различных внешних факторов. Макромолекулы легко распадаются под действием самых незначительных количеств кислорода и других деструктирующих агентов. Причина различия в чувствительности к химическим воздействиям низко- и высокомолекулярных веществ становится понятной из следующего примера. Допустим, что для расщепления одной молекулы вещества на две достаточно одной молекулы кислорода. Тогда для низкомолекулярного вещества с молекулярным весом, равным, например 100, количество кислорода, необходимое для такого расщепления, должно составлять 32% от его массы. Если же молекулярный вес окисляемого вещества 100 000, то кислорода для той же цели потребуется лишь 0,032% от его массы, что на 1 г вещества составит всего 32-Ю-5 г кислорода, т.е. количество, которое с трудом может быть обнаружено даже с помощью самых точных аналитических весов. Большинство высокомолекулярных веществ при повышении температуры размягчается постепенно и не имеет определенной температуры плавления. Температура разложения этих веществ ниже температуры кипения. Следовательно, высокомолекулярные вещества могут находиться только в конденсированном состоянии.

14 Зак, 664

417

Свойства высокомолекулярных веществ зависят не только от размера, но и от формы молекул.

Высокомолекулярные соединения с изодиаметрическими молекулами (например, гемоглобин, печеночный крахмал — гликоген) обычно представляют собой порошкообразные вещества. При растворении они почти не набухают, а растворы этих веществ не обладают высокой вязкостью даже при сравнительно больших концентрациях и подчиняются закону вязкости Пуазейля, закону диффузии Эйнштейна и закону осмотического давления Вант-Гоффа.

Высокомолекулярные соединения с сильно асимметрическими вытянутыми молекулами (например, желатин, целлюлоза и ее производные, натуральный и синтетические каучуки) при растворении очень сильно набухают и образуют высоковязкие растворы, не подчиняющиеся закономерностям, приложимым к растворам низкомолекулярных веществ.

Характерной особенностью высокомолекулярных веществ с линейными молекулами является волокнистая структура, обусловливающая анизотропию свойств и высокую механическую прочность. Поэтому такие вещества обладают способностью образовывать волокна и пленки. Некоторые полимеры обладают ценнейшим свойством — высокой эластичностью.

Природные высокомолекулярные вещества

К природным высокомолекулярным веществам относятся такие важнейшие для биологии и техники органические вещества, как белки, высшие полисахариды, натуральный каучук.

Белки (протеины) представляют собой сложнейшие высокомолекулярные соединения. Это основное вещество, которое входит в состав протоплазмы клеток мышц, хрящей, сухожилий и кожи животных и человека. Они содержатся также в шелке, молоке (казеин) и растениях, особенно в зернах пшеницы, семенах Лобовых (растительные белки). Все известные энзимы, многие гормоны и вирусы также состоят из белков. К белкам, применяемым в технике, следует отнести желатин, казеин, яичный альбумин.

Молекулы белков состоят из аминокислот, содержат ионогенные группы (—СООН, —NH3OH) и обладают амфотерными свойствами. Белки растворимы в растворах щелочей, некоторые из них растворимы в воде и разбавленных растворах солей и кислот. Растворы белков очень нестойки к действию температур: при нагревании происходит денатурация многих белков и переход их в нерастворимую форму. Белки осаждаются из растворов электролитами, спиртом и ацетоном. До сих пор многие белки из-за сложности строения не получены синтетическим путем.

Высшие полисахариды. К этим веществам относятся кр*ахмал и целлюлоза.

Крахмал, макромолекула которого состоит из звеньев глюкозы, представляет собой не индивидуальное вещество, а смесь полисахаридов, отличающихся не только размером макромолекул, но И строением. Крахмал является одним из важнейших продуктов фотосинтеза, образующихся в зеленых частях растений, и составляет основную часть питательного вещества хлеба, картофеля и различных круп. В воде при опреде

страница 150
< 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

Скачать книгу "Курс коллоидной химии" (4.52Mb)


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

 

 

Реклама
посуда чугунная франция
авто сигналы купить
adidas в липецк купить
киркоров в воронеже в марте 2017 года

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
(22.01.2017)