![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
На процесс студнеобразования
Выше отмечалось, что студни образуются при ограниченном набухании твердых ВМС. Примером может служить набухание желатина в воде. Вместе с тем, студнеобразование может происходить в истинных растворах ВМС. На этот процесс влияют следующие факторы: • концентрация ВМС в растворе; • форма и размер молекул ВМС; • температура; • время; • присутствие индифферентных электролитов; • рН среды.
ВЛИЯНИЕ КОНЦЕНТРАЦИИ ВМС
Застудневанию растворов ВМС всегда способствует повышение концентрации раствора, так как при этом возрастает частота столкновений между макромолекулами или их участками и увеличивается количество связей, образующихся в единице объема.
ВЛИЯНИЕ ФОРМЫ И РАЗМЕРА МАКРОМОЛЕКУЛ
Макромолекулы не только имеют большие размеры, но, и это очень важно, обладают гибкостью полимерных цепей, которая обеспечивает способность принимать большое число конформаций: от абсолютно растянутого состояния до тугого клубка. Естественно, число связей, которые образует данная макромолекула с другими, зависит от формы молекулы: чем более она распрямлена, тем легче доступ к тем ее частям, которые могут вступать во взаимодействие. Следовательно, для студнеобразования необходимы условия, при которых макромолекула не свертывается в клубок. Макромолекулы, имеющие вытянутую форму, образуют студни даже в очень разбавленных растворах. Так, агар-агар образует студень при содержании 0, 1%, а желатин – 0, 5% сухого вещества. В морских медузах, представляющих собой «живой» студень, количество воды доходит до 99%.
ВЛИЯНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ
Повышение температуры, если только при этом в системе не происходит необратимых химических изменений, обычно препятствует застудневанию из – за возрастания интенсивности теплового движения сегментов и уменьшения вследствие этого числа и длительности существования связей между макромолекулами. При изменении температуры может происходить самопроизвольное застудневание истинного раствора ВМС. Так 30% – й водный раствор желатина застудневает при температуре 30°С, более разбавленный 10% – й раствор требует для застудневания более низкой температуры – 22°С. Следует заметить, что переход раствора ВМС в студень при изменении температуры происходит непрерывно, т. е. в этом случае нет постоянной температуры перехода, как это имеет место, например, при кристаллизации или плавлении.
ВЛИЯНИЕ ВРЕМЕНИ
Так как процесс застудневания есть не что иное, как процесс появления и постепенного упрочнения пространственной сетки время, безусловно, играет положительную роль. Однако не следует думать, что процесс застудневания будет происходить в любом растворе и при любых условиях, если его проводить в течение длительного времени – необходимо выполнение и других условий. Однако если студень получают в результате ограниченного набухания сухого ВМС, то в зависимости от природы полимера и растворителя требуется совершенно определенное время. Так, для набухания желатина в холодной воде требуется 35 – 40 мин.
ВЛИЯНИЕ ИНДИФФЕРЕНТНЫХ ЭЛЕКТРОЛИТОВ
Действие электролитов на застудневание растворов белков противоположно действию этих электролитов на набухание. Ионы, увеличивающие набухание, замедляют застудневание или делают его невозможным. Наоборот, ионы, уменьшающие объем набухшего студня, способствуют застудневанию. Как и на набухание, на застудневание в основном влияют анионы.
ВЛИЯНИЕ РН
Влияние рН особенно заметно, если ВМС является амфотерным, например, белок. Застудневание идет лучше всего при значении рН, отвечающем изоэлектрической точке, так как при этом по всей длине молекулярной цепи расположено одинаковое число противоположно заряженных ионизированных групп, что способствует возникновению связей между отдельными макромоле – кулами. С изменением рН (в обоих направлениях от изоэлектрической точки) макромолекулы приобретают одноименные заряды, что препятствует образованию связей. При добавлении больших количеств кислоты или основания степень ионизации уменьшается и тенденция к застудневанию снова увеличивается.
|