химический каталог




Курс коллоидной химии

Автор С.С.Воюцкий

ы размыт из-за неодновременного образования кристаллитов.

На способность к застудневанию водных растворов амфотерных высокомолекулярных электролитов, например белков, весьма сильно влияет рН раствора. Застудневание лучше всего идет при значении рН, отвечающем изоэлектрической точке, так как при этом по всей длине молекулярной цепи расположено одинаковое число противоположно заряженных ионизированных групп, что способствует установлению связи между отдельными макромолекулами. С изменением рН (в обе стороны от изоэлектрической точки) макромолекулы приобретают одноименный заряд, что препятствует образованию между ними связи. При добавлении больших количеств кислоты или щелочи степень ионизации ионогенных групп уменьшается и тенденция к застудневанию снова увеличивается* Короче говоря, ^способность к застудневанию у растворов белков при изменении рН изменяется по седлообразной кривой, как и другие свойства.

Действие низкомолекулярных нейтральных электролитов на застудневание растворов белков прямо противоположно действию этих электролитов на набухание. Ионы, увеличивающие набухание, замедляют застудневание или делают его вообще невозможным. Наоборот, ионы, уменьшающие объем набухшего студня, способствуют застудневанию. Как и на набухание, на застудневание в основном влияют анионы.

Помимо образования связей между молекулами в известных условиях могут возникать связи и между участками одной и той же макромолекулы, если она имеет несколько групп, способных взаимодействовать, и молекулярная цепочка настолько гибка, что отдельные части ее в результате теплового движения могут вступать в контакт. При этом образуются так называемые глобулярные или корпускулярные студни (В. А. Каргин и П. И. Зубов).

Образование глобулярных студней, у которых каждая глобула состоит только из одной макромолекулы, является предельным случаем. Глобулярные студни могут образовываться в определенных условиях и в результате ассоциации двух и более молекул полимера.

Следует отметить, что глобулярные студни можно называть студнями только условно, так как они способны течь. Благодаря тому, что макромолекулы в этом случае свернуты в плотный клубок и участки их не могут совершать микроброуновского движения, вязкость таких систем обычно даже меньше, чем растворов соответствующей концентрации, в которых макромолекулы образуют рыхлые клубки.

Примером глобулярных студней могут служить системы, которые получаются из 0,1%-ных растворов нитрата целлюлозы в ацетоне при добавлении к ним воды. При выпаривании таких растворов под вакуумом могут быть получены устойчивые студни, содержащие до 2% сухого остатка. Эти системы обладают рядом коллоидных свойств: обнаруживают способность к опалесценции, с помощью ультрамикроскопа в них можно определить численную концентрацию, при добавлении к ним электролитов они подчиняются правилу Шульце — Гарди, при достаточном разбавлении системы водой резко возрастает электрокинетический потенциал их частиц и резко падает вязкость системы.

Другим примером глобулярных студней может служить раствор желатина, приготовленный в строго определенных условиях. При охлаждении достаточно концентрированного раствора желатина ниже температурного интервала «плавления» студня в результате образования межмолекулярных связей получается обычный, нетекучий студень. Однако если охлаждать сильно разбавленный раствор желатина, в котором молекулы удалены друг от друга и вследствие этого возникают, главным образом, внутримолекулярные связи, то раствор остается текучим. Если осторожно сконцентрировать такой раствор, не нагревая его выше температурного интервала «плавления» студня, то получается глобулярный студень, остающийся текучим при тех концентрациях и температурах, которые отвечают существованию обычного студня. Если эту систему затем нагреть, то в результате увеличения интенсивности микроброуновского движения связи, возникшие между отдельными участками молекулы, разрушаются и глобулярный студень переходит в обычный вязкий раствор желатина, который при охлаждении дает уже нормальный нетекучий студень. Таким образом, переход глобулярного студня в обычный является обратимым процессом.

Аналогичные системы, вероятно, образуются при охлаждении раствора желатина при интенсивном перемешивании. Бунгенберг де Йонг еще в 1932 г. показал, что в этих условиях образуется не студень, а раствор, содержащий мельчайшие частицы желатина, способные медленно седиментировать. Возможно, что эти частицы являются не чем иным, как свернутыми в плотный клубок молекулами желатина.

Глобулярные студни могут существовать весьма долго, т. е. они являются практически устойчивыми системами. Таким образом, возможно существование и неравновесных растворов высокомолекулярных веществ. Последнее объясняет тот известный факт, что различно приготовленные растворы высокомолекулярных соединений одной и той же концентрации часто обладают разными свойствами — вязкостью, осмотическим давлением и"т. д.

Из всего сказанного о глобулярных студнях ясно, что оии по своим свойствам являются промежуточными системами между растворами полимеров и коллоидными растворами.

Свойства студией

Наиболее интересными особенностями обычных студней являются их механические свойства, в частности эластичность.

Растворы высокомолекулярных веществ, в которых межмолекулярные связи чрезвычайно непрочны, способны течь, т. ev реагируют даже на очень слабые сдвиговые усилия. Однако если время существования хотя бы части контактов между макромолекулами становится очень большим, образовавшийся студень уже способен противостоять течению вплоть до какого-то определенного значения напряжения сдвига и ведет себя при сдвиговых усилиях ниже этого критического значения, как эластическое твердое тело. Значение критического напряжения сдвига зависит от числа и прочности молекулярных контактов.

На механические свойства студней сильно влияет их концентрация. Студни, содержащие в единице объема малое число постоянных межмолекулярных связей, обычно весьма эластичны* Наоборот, студни с большим числом связей между макромолекул лами сравнительно мало эластичны, так как чем больше связей между цепями полимера, тем меньше возможность изменения формы макромолекулы, тем более жестка образовавшаяся сетка.

Ниже приведены значения критического напряжения сдвига раствора различных концентраций типичного высокомолекулярного вещества — агара:

Концентрация агара, % 0,05 0,06 0,08 0,10 0,20 0,40

Критическое напряжение сдвига,

гс/см2 0,004 0,036 0,32 1,23 27 525

Можно видеть, что критические напряжения весьма быстро увеличиваются с концентрацией, и уже при очень малом содержании агара в растворе система проявляет свойства студня, т.е. система нетекуча.

При температуре выше тех температур, при которых происходит «плавление» студня, ни разбавленные, ни концентрированные студни не обнаруживают критического напряжения сдвига. Неза-студневающие растворы, например растворы нитрата целлюлозы в ацетоне, не обнаруживают критического напряжения сдвига ни при каких

страница 176
< 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
электрокамин dimplex fieldstone (каминокомплект)
регенератор litened 50-25 rrs цена
запасной выход табличка скачать
Тарелки Мэри-Энн Рождество купить

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
(23.01.2017)