химический каталог




Курс коллоидной химии

Автор С.С.Воюцкий

я ли макромолекулы белка кинетическими отдельностями или образуют трехмерную сетку. Иначе говоря, безразлично, какими причинами удерживаются вместе поливалентные ионы в системе — в результате ли наличия полупроницаемой перегородки или тем, что эти поливалентные ионы связаны друг с другом прочными связями и образуют трехмерную сетку.

Аналогичным образом можно объяснить влияние нейтральных электролитов и на набухание белков. В кислой и щелочной средах все нейтральные соли уменьшают набухание белка, что вполне согласуется с теорией. Однако вблизи изо-электрической точки соли могут как понижать, так и увеличивать набухание. При этом решающую роль играют анионы, которые по влиянию на набухание можно расположить в следующие ряды:

Анионы, увеличивающие набухание:

NCS" > Г > Вг~ > НО; > СЮ'

Анионы, уменьшающие набухание:

СГ < СН3СОО~ < —ООС—СН2—С(ОН)(СОО")—СН2—СОО" <

цитрат-ион

< 'ООС—СН(ОН)—СОО' < sof

тартрат-иои

Различное влияние анионов на набухание объясняется тем, что они обладают различным растворяющим или, наоборот, высаливающим действием на белки. Особая роль аниона по сравнению с катионом объясняется тем, что обратимый характер имеет лишь действие катионов щелочных металлов. Все поливалентные катионы дают при взаимодействии с RCOO- (обычным анионом высокомолекулярных электролитов) нерастворимые соединения, т. е. вызывают образование необратимого осадка.

В заключение рассмотрим, как можно объяснить мембранным равновесием влияние рН и нейтральных электролитов на вязкость белков. Седлообразный характер кривой, характеризующей изменение вязкости раствора белка в зависимости от рН, объясняется способностью кинетических отдельностей макромолекул, находящихся в растворе, изменять свой объем в результате набухания или «отбухания». Изменение объема частиц в растворе должно сопровождаться и соответствующим изменением вязкости. Лёб, впервые предложивший такое объяснение, считал мицеллу кинетической отдельностью в растворе белка. Однако в настоящее время, когда доказано, что высокомолекулярное вещество в растворе раздроблено до молекул, следует говорить о набухании не мицелл, а

отдельных молекулярных клубков. Такой взгляд полностью согласуется с изложенными выше представлениями об изменении объема молекулярных клубков.

Исходя из аналогичных представлений, можно объяснить влияние на вязкость раствора полиэлектролитов и нейтральных электролитов. Интересно, что изменение вязкости в сильной степени зависит от валентности противоиона и лишь незначительно зависит от его положения в лиотропном ряду. Такое расхождение в действии нейтральных электролитов на набухание студия и вязкость раствора до известной степени понятно: в растворах взаимодействие между отдельными макромолекулами ие играет существенной роли, и лиотропное действие, приводящее к упрочнению или ослаблению связи между отдельными макромолекулами, здесь не может сказаться в той степени, в какой оно сказывается при набухании.

Эффект Доннана обусловливает распределение электролитов в тканях организма и является причиной возникновения биопотенциалов. Для лиофобных систем, как мы указывали в гл. III, эффект Доннана также имеет большое значение. Здесь роль мембраны или геля играют сами коллоидные частицы, на которых адсорбированы недиффундирующие ионы, что приводит к неравномерному распределению электролита в растворе. Особенно такое неравномерное распределение сказывается при центрифугировании золей (золь-концентрационный эффект) или при оседании суспензии (суспензионный эффект Пальмана — Вигнера). При ультрафильтрации доннановскин эффект может приводить к неравномерному распределению электролитов в ультрафильтрате и в межмицеллярнои жидкости.

Электрические свойства растворов полиэлектролитов. Электрокинетический потенциал, как известно, с большей или меньшей точностью может быть подсчитан по уравнениям Гельмгольца — Смолуховского или Генри только для коллоидных частиц, размер которых значительно превосходит толщину двойного электрического слоя. Для частиц же, диаметр которых мал по сравнению с толщиной двойного электрического слоя, при расчете электрокинетического потенциала следует вводить ряд поправок и в первую очередь поправку на электрическую релаксацию. Кроме того, если макромолекулы находятся в растворе в виде рыхлого клубка, то должно быть принято во внимание движение среды через петли свернутой цепи. К сожалению, до сих пор теория электрофореза для^свернутых в клубок макромолекул отсутствует. Поэтому в настоящее время распространено определение электрофоретической подвижности не отдельных макромолекул, а макромолекул, адсорбированных на достаточно крупных частицах кварца или угля или на капельках масла. В этом случае электрокинетический потенциал легко определить с помощью микроэлектрофоретических методов. Как показали многочисленные исследования, при достаточной толщине слдя полимера, покрывающего частицу, подобный прием дает вполне воспроизводимые результаты.

Однако следует указать, что значения электрокинетического потенциала, найденные для молекул высокомолекулярного электролита в растворе, весьма условны. Надо помнить, что ионогенные группы макромолекул, а следовательно, и заряды расположены дискретно по всей длине макромолекулы, и о двойном электрическом слое в обычном смысле слова здесь говорить трудно. Скорее, уместно проводить аналогию с отдельными обычными ионами, окруженными дебаевской ионной атмосферой. Поэтому найденные

значения электрокинетического потенциала для растворов высоко молекулярных электролитов только качественно характеризуют электрические свойства макромолекул в растворе.

Применение полиэлектролитов

Полиэлектролиты широко применяются в народном хозяйстве. Здесь мы только рассмотрим их применение в качестве флокулян-тов суспензий с полярной (водной) средой и в качестве ионообменных смол.

Полиэлектролиты как флокулянты. Наиболее эффективным» флокулирующими агентами, как показал Ла Мер, являются полиэлектролиты с достаточно высоким молекулярным весом. При этом полиэлектролиты следует применять в очень малых количествах, гак как их избыток стабилизует суспензии.

Флокуляция может происходить за счет того, что длинные цепи молекулы полиэлектролита адсорбируются одним концом на одной частице суспензии, а другим — на другой частице, образуя между частицами достаточно прочный мостик. Конечно, практически об-эазуются флокулы, состоящие не из двух, а из большего числа частиц.

Другой механизм флокуляции заключается в образовании связи лежду активными группами отдельных молекул полиэлектролита, которые в свою очередь связаны с различными частицами суспен-1ий. Такие флокулы, естественно, могут быть легко отделены от юдной среды благодаря большому размеру.

Отделенные флокулы образуют рыхлый осадок, обладающий гекоторой прочностью. Если раствор полиэлектролита, способный называть флокуляцию, вводить в суспензию порошка или волокна, о полиэлектролит связывает частицы порошка или отдельные во-юкна, в результате чего можно получать после высушивания связ-!ую систему,

страница 173
< 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
обучение обслуживанию котлов
Casio LTP-1154PE-7B
тумбочка под домашний кинотеатр
Точилка для ножей электрическая CC312 белая

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
(06.12.2016)