Методические указания и контрольные задания по физической и коллоидной химии. Балдынова Ф.П - 41 стр.

                  Методические указания                           В зависимости от свойства гели подразделяются на
     Гели представляют собой связнодисперсные системы,       хрупкие (образуются за счет химических связей между час-
имеющие сплошную пространственную сетку во всем своем        тицами или путем сращивания кристалликов твердой дис-
объеме, с ячейками, заполненными жидкостью. Каркас та-       персной фазы) и эластичные (в том числе студни). Процесс
кой структурированной системы строится самопроизвольно       образования хрупких гелей, как правило, необратим, они не
или под воздействием внешних факторов как за счет моле-      способны к набуханию и самопроизвольному восстановле-
кулярных (Ван-дер-ваальсовых) так и за счет химических       нию после механического разрушения. Для них не харак-
сил (при наличии полярных групп) путем взаимодействия        терны эластичность и тиксотропные свойства (например,
друг с другом частиц коллоидного размера и формирования      гели кремнекислоты, различные вяжущие материалы), тогда
в дисперсионной среде хаотических пространственных се-       как процесс образования эластичных гелей является струк-
ток. Примеры гелей –это мармелад и различные желе, ки-       турно обратимым.
сель и холодец, они образуются при замешивании муки, ув-          Жидкость, заполняющая сетку студня или геля, назы-
лажнении хлеба или сухарей. Гели- это также волокна мы-      вается интермицеллярной жидкостью. Воду в гелях под-
шечной ткани, оболочки клеток, хрящи и др.                   разделяют на связанную, которая входит в состав гидратной
     Дисперсионная среда у гелей по большей части бывает     оболочки компонентов дисперсной фазы (эта вода обладает
включена в пространственную сетку механическим путем,        ограниченной подвижностью и замерзает ниже нулевой
но частично может быть связана с ней также силами меж-       температуры), и свободную (это остальная вода механиче-
молекулярного взаимодействия. Хаотическая каркасная          ски или осмотически включенная в ячейки структуры). Эла-
структура однородного, но малотекучего раствора легко        стичный гель может содержать очень большое количество
самоорганизуется, особенно при понижении температуры и       воды, иногда более 99% (например, у гелеобразной медузы).
под воздействием электролитов, из связываемых между со-           Гели могут быть разжижены посредством встряхива-
бой в гибкие цепи макромолекул ВМС (студни). Частички,       ния или другого механического воздействия, но они снова
образующие сетчатую структуру, не способны к взаимному       застудневают после его прекращения. Тиксотропия – это
перемещению и совершают лишь колебательные движения.         обратимый изотермический переход золь↔гель (способ-
Образование трехмерных структур обычно требует некото-       ность к обратимому разжижению), протекающий при меха-
рой минимальной концентрации частиц в растворе.              ническом воздействии на систему. Тиксотропия сопрежена
     Гели обладают свойствами как твердых тел, так и         с разрывом контактов, образующих структуру геля, после-
жидкостей, что обусловлено прежде всего особенностями        дующим их восстановлением в процессе броуновского дви-
их структуры – межчастичными расстояниями, энергией          жения частиц. Тиксотропность гелей – это их способность
межчастичного взаимодействия, ориентированностью эле-        восстанавливаться после разрушения.
ментов структуры и др. К свойствам гелей как твердых тел          Живому организму свойственно студнеобразное со-
относятся их прочность, упругость (эластичность), способ-    стояние. Тела растений и животных состоят в значительной
ность сохранять определенную форму, вязкость и другие        мере из эластичных гелей высокомолекулярных веществ
структурно-механические (или реологические) свойства.        (студней).

                                                        83   84