химический каталог




Курс коллоидной химии

Автор С.С.Воюцкий

промыванием или диализом высокомолекулярное вещество снова способно к растворению.

Различен и механизм обоих явлений. Коагуляция золей происходит обычно в результате сжатия двойного электрического слоя и уменьшения или полного исчезновения электрического заряда на поверхности частицы, являющегося в этом случае основным фактором устойчивости. Выделение же из раствора полимера при добавлении электролита объясняется уменьшением растворимости высокомолекулярного вещества в концентрированном растворе электролита. По аналогии с подобными явлениями в растворах низкомолекулярных веществ такое" выделение высокомолекулярного вещества из раствора можно называть высаливанием. Дебай считает, что при высаливании молекулы растворенного вещества вытесняются из электрического поля введенных ионов, которые связываются с полярными молекулами растворителя. Таким образом, высаливание принципиально не отличается от выделения высокомолекулярного вещества из раствора при добавлении к последнему нерастворителя. Как правило, высаливающее действие ионов изменяется соответственно тому порядку, в каком они стоят В лиотропном ряду. Так, катионы по мере уменьшения их высаливающего действия могут быть расположены в ряд:

Li+ > Na+ >К+ > Rb+ > Cs+

Подобный же ряд анионов имеет вид

SOf > СГ > NO" > ВГ > Г > NCS"

Взаимосвязь между высаливающим действием и местом иона в лиотропном ряду вполне понятна: чем больше ион способен связывать растворитель, тем больше он будет уменьшать способность среды растворять высокомолекулярное вещество.

Высаливание лежит в основе одного из методов фракционирования высокомолекулярных веществ, поскольку способность этих соединений выделяться из раствора весьма сильно зависит от их химической природы и резко возрастает с увеличением молекулярного веса. Особенно широко применяется фракционирование с помощью высаливания для разделения белков. При этом высаливание часто сочетают с введением в систему нерастворителя (например, спирта) и охлаждением раствора. Высаливание белков целесообразно проводить при значении рН, близком к изоэлектриче-ской точке, так как при значении рН, большем или меньшем изо-электрической точки, возрастает заряд и гидратация белковых молекул и увеличивается их растворимость.

В растворах высокомолекулярных соединений при изменении температуры или рН или при введении низкомолекулярных веществ иногда наблюдается явление коацервации, о котором мы уже указывали. Это явление, свойственное только растворам, не находящимся в термодинамическом равновесии, заключается в разделении системы на две фазы, из которых одна представляет собой раствор высокомолекулярного вещества в растворителе, а другая — раствор растворителя в высокомолекулярном веществе. Раствор, более богатый высокомолекулярным веществом, обычно выделяется в виде мельчайших капелек. Если растворителем является полярная жидкость, например вода, мельчайшие капельки в определенных условиях могут приобретать электрический заряд, что доказывается их способностью к электрофорезу. Понятно, что электрический заряд капелек придает этим системам, вообще термодинамически неравновесным, некоторую устойчивость. Такие системы, называемые коацерватами, по существу близки к типичным эмульсиям. Высказывались предположения, что они играют важную роль в живых организмах.

Если мельчайшие капельки коацерватов не обладают достаточной агрегативной устойчивостью и в то же время не способны х коалесценции (слиянию), то они могут соединяться друг с дру-том, образуя флокулы, которые всплывают или опускаются на дно сосуда в виде рыхлого осадка. Такая флокуляция происходит обычно, когда фаза с большим содержанием высокомолекулярного компонента обладает достаточной вязкостью. Если же вязкость фазы небольшая, то происходит обычно коалесценция отдельных мельчайших капелек и постепенное образование более крупных капелек. Обычно при длительном стоянии системы, в которой произошла коацервация, образуются два гомогенных жидких слоя, состоящих из фаз с различным содержанием высокомолекулярного вещества. Наконец, в достаточно концентрированных растворах высокомолекулярных соединений за счет сцепления макромолекул в отдельных местах могут образовываться постоянные пространственные сетки, благодаря чему раствор превращается в студень.

В заключение необходимо хотя бы кратко остановиться на явлениях старения растворов высокомолекулярных веществ. Принято считать, что старение наглядней всего проявляется в спонтанном (самопроизвольном) изменении вязкости равновесных растворов. Ранее, когда к растворам высокомолекулярных веществ подходили с тех же позиций, что и к коллоидным системам, эти изменения вязкости объясняли медленно протекающими явлениями пептизации или, наоборот, агрегирования. В настоящее время, когда установлена гомогенность не слишком концентрированых растворов высокомолекулярных веществ, такое объяснение не может быть признано удовлетворительным.

Сейчас следует считать, что изменение вязкости растворов высокомолекулярных веществ при стоянии происходит в результате воздействия на молекулярные цепи присутствующего в системе кислорода или других примесей. Кислород может вызывать либо деструкцию макромолекул, либо связывание отдельных нитевидных молекул в большие образования. В первом случае вязкость уменьшается, во втором случае — увеличивается. Аналогично на вязкость растворов высокомолекулярных соединений способны, действовать и некоторые другие примеси. Таким образом, в настоящее время можно считать установленным, что растворы высокомолекулярных соединений в отличие от типичных коллоидных систем не подвержены процессу собственно старения, а изменение некоторых их свойств при длительном стоянии обусловлено медленным действием присутствующих в них посторонних веществ.

8. ПОЛИЭЛЕКТРОЛИТЫ

В предыдущих разделах рассмотрены свойства растворов полимеров, макромолекулы которых не содержат ионогенных групп, К таким полимерам относятся натуральный и синтетический каучуки, полиизобутилен, нитрат целлюлозы, ацетат целлюлозы и многие другие полимеры. Однако молекулы ряда высокомолекулярных веществ содержат ионогенные группы и в растворах способны распадаться на ионы. Такие высокомолекулярные электролиты, или полиэлектролиты, по природе содержащихся в них ионогенных групп можно разделить на три категории:

1. Полиэлектролиты, содержащие кислотную группу, например

—СОО~ или —OSO3. Группу —СОО" содержат гуммиарабик, алъ*

гинаты, растворимый крахмал, а группу —OSO3 — агар.

2. Полиэлектролиты, содержащие основную группу, например

—NH3. Такие вещества в природе не встречаются, но могут быть синтезированы.

3. Полиэлектролиты, содержащие одновременно как кислотную,

так и основную группы (полиамфолиты). Сюда следует отнести

белки, содержащие группы —СОО" и —NHJ. В последнее время получены синтетические полиамфолиты, например сополимеры акриловой кислоты и винилпиридина, глютаминовой кислоты и лизина.

Свойства растворов полиэлектролитов

Полиэлектролиты, за исключением белков, характеризуются высокой плотностью

страница 169
< 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
автозапуск автомобиля цена с установкой
Выгодное предложение от интернет-магазина KNS - 90PD01S1-M04560 в Москве и с доставкой по регионам.
купить спортивную форму спартака
шкаф с ящиками для бумаги

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
(27.05.2017)