Физическая и коллоидная химия. Балдынова Ф.П. - 65 стр.

UptoLike

Составители: 

131 132
ВМС: высаливание, коацервация, расслоение. Растворы вы-
сокомолекулярных электролитовбелков. Изоэлектриче-
ская точка растворов белков. Денатурация белков.
Методические указания
Высокомолекулярные соединения
это лиофильные
дисперсные системы с молекулярной массой более 10000
г/моль. Размер их молекулнесколько нанометров.
Растворы ВМС представляют собой гомогенные, тер-
модинамически устойчивые и обратимые системы. Однако
они имеют ряд свойств, присущих также и обычным колло-
идным растворам. По размеру молекул они соответствуют
мелкодисперсным системам и имеют ряд вытекающих от-
сюда свойств: рассеивают свет, имеют низкое осмотическое
давление, совершают броуновское движение и для них ха-
рактерны поверхностные явленияадсорбция и адгезия.
Таким образом, растворы ВМС являются носителями при-
знаков как истинных, так и коллоидных растворов.
Известны природные ВМСэто тысячи различных
белков (протеины), крахмал и целлюлоза (высшие полиса-
хариды), пектиновые вещества, каучук, шелк, шерсть, казе-
ин молока, ферменты, коллаген и т.д. Слезы человека также
содержат ВМСлизоцим и другие белки, способные рас-
сеивать свет и в определенных условиях усиливать блеск
глаз.
Искусственные ВМС получают методами полимери-
зации (полиэтилен, полистирол, фторопласт) или поликон-
денсации (нейлон, полиамиды и др.) из мономерных моле-
кул. Имеются ВМС неорганической природыслюда, алю-
мосиликаты, графит, алмаз и др. При синтезе ВМС получа-
ются макромолекулы различной длины (полидисперсность),
а для выделения более однородных по молярной массе ВМС
используются методы фракционирования растворением или
осаждением. Для очистки ВМС от низкомолекулярных ор-
ганических веществ или электролитов применяются, соот-
ветственно, методы диализа и электролиза.
Макромолекулы ВМС могут быть линейными (поли-
этилен), разветвленными (крахмал), пространственными
(фенолформальдегидные смолы) или сшитыми (ионообмен-
ные смолыиониты). Они могут свертываться, образуя
клубки (глобулы), выпрямляться или укладываться в ориен-
тированные структурыпачки (или пучки).
Понятие агрегатного состояния не применимо к ВМС,
для этих целей применяется понятие фазового (в структур-
ном смысле) состояния. По сути, понятие фазового состоя-
ния характеризует порядок взаимного расположения моле-
кул. Твердые ВМС могут находиться в кристаллическом,
аморфном состояниях. В кристаллическом состоянии все
молекулы ВМС находятся в одинаковой конформации, об-
разуют однообразные надмолекулярные структуры
стержни, пластинки и т.д. В случае аморфного состояния
различают три варианта: стеклообразное, высокоэластичное
и вязкотекучее. Переход из одного состояния в другое все-
гда протекает не резко, а в некотором интервале темпера-
тур.
При помещении ВМС в растворитель происходит по-
глощение растворителя и соответствующее увеличение объ-
ема и массы полимера, идет процесс набухания. Степень
набухания α рассчитывается по уравнению:
0
0
)(
m
mm
=
α
, (II–61)
где m и m
0
соответствующие массы набухшего и исходно-
го ВМС.
Если увеличению объема ВМС при его набухании пре-
пятствует что-либо (например, проницаемая для раствори-
теля оболочка), то со стороны ВМС обнаруживается давле-
ние набухания.
ВМС: высаливание, коацервация, расслоение. Растворы вы-         ганических веществ или электролитов применяются, соот-
сокомолекулярных электролитов – белков. Изоэлектриче-           ветственно, методы диализа и электролиза.
ская точка растворов белков. Денатурация белков.                     Макромолекулы ВМС могут быть линейными (поли-
                                                                этилен), разветвленными (крахмал), пространственными
                  Методические указания                         (фенолформальдегидные смолы) или сшитыми (ионообмен-
      Высокомолекулярные соединения – это лиофильные            ные смолы – иониты). Они могут свертываться, образуя
дисперсные системы с молекулярной массой более 10000            клубки (глобулы), выпрямляться или укладываться в ориен-
г/моль. Размер их молекул – несколько нанометров.               тированные структуры – пачки (или пучки).
      Растворы ВМС представляют собой гомогенные, тер-               Понятие агрегатного состояния не применимо к ВМС,
модинамически устойчивые и обратимые системы. Однако            для этих целей применяется понятие фазового (в структур-
они имеют ряд свойств, присущих также и обычным колло-          ном смысле) состояния. По сути, понятие фазового состоя-
идным растворам. По размеру молекул они соответствуют           ния характеризует порядок взаимного расположения моле-
мелкодисперсным системам и имеют ряд вытекающих от-             кул. Твердые ВМС могут находиться в кристаллическом,
сюда свойств: рассеивают свет, имеют низкое осмотическое        аморфном состояниях. В кристаллическом состоянии все
давление, совершают броуновское движение и для них ха-          молекулы ВМС находятся в одинаковой конформации, об-
рактерны поверхностные явления – адсорбция и адгезия.           разуют однообразные надмолекулярные структуры –
Таким образом, растворы ВМС являются носителями при-            стержни, пластинки и т.д. В случае аморфного состояния
знаков как истинных, так и коллоидных растворов.                различают три варианта: стеклообразное, высокоэластичное
      Известны природные ВМС – это тысячи различных             и вязкотекучее. Переход из одного состояния в другое все-
белков (протеины), крахмал и целлюлоза (высшие полиса-          гда протекает не резко, а в некотором интервале темпера-
хариды), пектиновые вещества, каучук, шелк, шерсть, казе-       тур.
ин молока, ферменты, коллаген и т.д. Слезы человека также            При помещении ВМС в растворитель происходит по-
содержат ВМС – лизоцим и другие белки, способные рас-           глощение растворителя и соответствующее увеличение объ-
сеивать свет и в определенных условиях усиливать блеск          ема и массы полимера, идет процесс набухания. Степень
глаз.                                                           набухания α рассчитывается по уравнению:
      Искусственные ВМС получают методами полимери-                                        (m − m0 )
зации (полиэтилен, полистирол, фторопласт) или поликон-                                α=            ,            (II–61)
                                                                                              m0
денсации (нейлон, полиамиды и др.) из мономерных моле-
                                                                где m и m0 – соответствующие массы набухшего и исходно-
кул. Имеются ВМС неорганической природы – слюда, алю-
                                                                го ВМС.
мосиликаты, графит, алмаз и др. При синтезе ВМС получа-
                                                                     Если увеличению объема ВМС при его набухании пре-
ются макромолекулы различной длины (полидисперсность),
                                                                пятствует что-либо (например, проницаемая для раствори-
а для выделения более однородных по молярной массе ВМС
                                                                теля оболочка), то со стороны ВМС обнаруживается давле-
используются методы фракционирования растворением или
                                                                ние набухания.
осаждением. Для очистки ВМС от низкомолекулярных ор-

                                                          131   132