Методические указания и контрольные задания по физической и коллоидной химии. Балдынова Ф.П - 38 стр.

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-                          α = (m-m0 ) / m0 ,                (II – 33)
зации (полиэтилен, полистирол, фторопласт) или поликон-      где m и m0 – соответствующие массы набухшего и исходно-
денсации (нейлон, полиамиды и др.) из мономерных моле-       го ВМС.
кул. Имеются ВМС неорганической природы – слюда, алю-             Если увеличению объема ВМС при его набухании
мосиликаты, графит, алмаз и др. При синтезе ВМС получа-      препятствует что-либо (например, проницаемая для раство-
ются макромолекулы различной длины (полидисперсность),       рителя оболочка), то со стороны ВМС обнаруживается дав-
а для выделения более однородных по молярной массе ВМС       ление набухания.
используются методы фракционирования растворением или             Процесс набухания ВМС связан с взаимодействием
осаждением. Для очистки ВМС от низкомолекулярных ор-         макромолекул с молекулами растворителя, и степень набу-
ганических веществ или электролитов применяются, соот-       хания ВМС зависит как от природы ВМС, так и от природы
ветственно, методы диализа и электролиза.                    растворителя. Набухание полярного ВМС протекает только
      Макромолекулы ВМС могут быть линейными (поли-          в полярном растворителе, а неполярного – только в непо-
этилен), разветвленными (крахмал), пространственными         лярном.
(фенолформальдегидные смолы) или сшитыми (ионообмен-              Набухание ВМС может быть ограниченным (до опре-
ные смолы – иониты). Они могут свертываться, образуя         деленного значения α) или неограниченным (до полного
клубки (глобулы), выпрямляться или укладываться в ориен-     растворения полимера). Так, агар-агар неограниченно набу-
тированные структуры – пачки (или пучки).                    хает в теплой воде, но ограниченно – в холодной. Неогра-
      Понятие агрегатного состояния не применимо к ВМС,      ниченно набухают в горячей воде крахмал и желатин. На-
для этих целей применяется понятие фазового (в структур-     бухание полимеров обычно происходит очень медленно.
ном смысле) состояния. По сути, понятие фазового состоя-          Причина набухания кроется в межмолекулярном
ния характеризует порядок взаимного расположения моле-       взаимодействии ВМС и растворителя, реализуемом путем
кул. Твердые ВМС могут находиться в кристаллическом,         сольватирования макромолекул полимера молекулами рас-
аморфном состояниях. В кристаллическом состоянии все         творителя, что приводит к разрушению связей между от-
молекулы ВМС находятся в одинаковой конформации, об-         дельными макромолекулами. Разделение клубка макромо-

                                                        77   78