Полиэлектролиттер

Ерітіндіде ү лкенмолекулалық ион тү зіп диссоцияланатын Ү МҚ -ны полиэлектролиттер ( ПЭ) деп атайды. Полиэлектролиттер полимердегі ионның табиғ атына байланысты ү ш топқ а бө лінеді:

1. Қ ышқ ылдық тобы бар ПЭ – полиқ ышқ ылдар. Мысалы, немесе топтары бар Ү МҚ.

2. Негіздік тобы (мысалы - ) болатын ПЭ – полинегіздер. Мұ ндай заттар табиғ атта болмайды, сондық тан оларды синтездеп алады.

Ә рі қ ышқ ылдық, ә рі негіздік топтары бар ПЭ – полиамфолиттер. Бұ ғ ан жә не топтары бар белоктар жатады.

Барлық Ү М ПЭ полярлы еріткіштерде ериді. ПЭ-нің маң ызды ө кілдері – белоктар. Белоктардың молекулалары негіздік жә не қ ышқ ылдық топтары болатын амин қ ышқ ылдарынан қ ұ ралғ ан:

мұ ндағ ы R – айтарлық ұ зын кө мірсутектік радикал. Иондық топтар макромолекулалардың тек шетінде ғ ана емес, бү кіл макромолекула ұ зындығ ында қ ысқ а бү йірлік тізбек кү йінде де болуы мү мкін.

Қ ышқ ылдық ортада (HCl) карбоксил топтарының ионизациясы азайып, олар ә лсіз сілті ретінде қ асиет кө рсетеді:

ПЭ-нің молекуласы оң зарядталғ ан болады. Молекула ұ зындығ ы бойынша орналасқ ан бірдей зарядталғ ан иондар арасында электростатикалық тебілу кү штері ә сер етіп, белоктың тізбекті молекуласы созылады. Алайда HCl кө п болса, онда қ осылысындағ ы иондалу дә режесі хлорид-ионнан кө п болғ андығ ынан азайып, молекула қ айтадан тығ ыздалып жұ мырланады (шумақ талынады).

Негіздік ортада (NaOH) топтарының ионизациясы азайып, белок ә лсіз қ ышқ ылдық қ асиет кө рсетеді:

Яғ ни молекула теріс зарядталады. Тізбекті молекула бұ л кезде топтарының тебілуінен созыла бастайды.

Сілті ө те артық мө лшерде болғ анда ионының ө те кө п болуынан заряд азайып, молекула қ айтадан шумақ (жұ мыр) пішінде болады. Сонымен қ ышқ ылдық жә не сілтілік ортада белок молекулаларының ә р тү рлі таң бадағ ы компенсацияланбағ анзаряды болады. Ортаның pH-ын ө згерте отырып, белокты изоэлектрлік кү йге кө шіруге болады.

Белоктың изоэлектрлік кү йі деп белок молекуласының оң жә не теріс зарядтарының ө зара компенсацияланғ ан кү йін айтады. Изоэлектрлік кү йде оларда иондалғ ан топтар болғ анымен белок молекуласын электрбейтарапты деп қ арастыруғ а болады. Изоэлектрлік кү йдегі белокты былайша кө рсетуге болады:

Белоктың изоэлетрлік нү ктесі (ИЭН) деп белоктың изоэлектрлік кү йде болатын pH-тың мә нін айтады.

Ә детте белоктың қ ышқ ылдығ ы оның негіздігінен басымырақ болғ андық тан ә детте оның ИЭН, pH< 7 болады. Басқ аша айтқ анда изоэлектрлік кү йге жету ү шін ерітіндіде қ ышқ ылдың артығ ырақ мө лшері болу керек. ИЭН-де қ ышқ ылдық топтардың иондалуын басу ү шін иондалғ ан қ ышқ ылдық жә не негіздік топтар бірдей болғ андық тан майысқ ақ молекула доң ғ алақ танып жыйырылады.

Макромолекула пішініне тек ортаның pH-ы ғ ана емес, ерітіндіге индифференттік электролит енгізу де ә сер етеді.

Электролиттің аз мө лшері иондық топтардың иондануын азайтып, макромолекула пішінін статистикалық ық тимал конформациясына жақ ындатады. Электролиттің мө лшері ө те кө п болса, полимердің ерігіштігінің азаюынан “ерімталданбау” жү реді де, макромолекулалар тығ ыз доң ғ алақ (тү йнек) тү зеді. Электролит иондарының полиэлектролиттері ә сері ө зімізге белгілі лиотроптық қ атар бойынша болады. Мысалы: Li⁺< Na⁺< K⁺< Rb⁺< Cs⁺ жә не т.б.