Свойства студней

Студни и гели обладают свойствами, как твердых тел, так и жидкостей.

Как твердым телам, им присуще такие механические свойства, как упругость, прочность, эластичность, спо­собность сохранять определенную форму.

В отличие от гелей большинство студней не тиксотропны. Это связано с тем, что в студнях пространствен­ная сетка образована прочными химическими или водо­родными связями. Если эти связи окажутся разорванны­ми в результате механического воздействия, то они не восстановятся, так как в местах разрыва изменится со­став вследствие взаимодействия с растворителем. В некоторой степени тиксотропия может наблюдаться только у тех студией, для которых характерна малая прочность связей между макромолекулами.

В студнях содержится большое количество воды, по­этому они проявляют некоторые свойства жидкостей, в частности, низкомолекулярные вещества, высокодисперс­ные золи, а также растворы ВМС с небольшими молеку­лами способны диффундировать в студни.

Для студней характерен синерезис – постепенное сжатие пространственной сетки с выделением жидкости. Жидкость, заполняющую сетку студня, часто называют интермицеллярной, ее можно разделить на свободную, которая механически включена в каркас студня и не вхо­дит в сольватную оболочку, и связанную. Количество свя­занной воды в студне зависит от степени гидрофильности макромолекулы: чем больше количество гидрофильных групп, тем больше связанной воды в студне.

Связанная вода обладает особыми свойствами: боль­шой плотностью, пониженной температурой замерзания и т. д. Связанная вода студней играет большую роль: ее присутствие в почве, растениях, во всех живых организ­мах обеспечивает морозоустойчивость, поддерживает «вод­ные запасы», определяет морфологические структуры клеток и тканей. В человеческом организме доля связан­ной воды у младенцев составляет примерно 70%, а у пожилых людей – до 40%, что обусловливает появление морщин, дряблость кожи и т. д. Синерезис, таким обра­зом, в человеческом организме идет достаточно медленно и его скорость индивидуальна. Следует отметить, что при синерезисе вначале выделяется свободная вода, а затем, частично, связанная.

Электрическая проводимость студней близка к прово­димости растворов, из которых они получены.

Студни, подобно золям и растворам ВМС, рассеивают падающий свет.

Студни обладают таким удивительным свойством, как «память». Если высушить при низкой температуре до одного и того же содержания влаги два студня, один из которых был получен из разбавленного, а другой из кон – центрированного раствора желатина, а затем дать им сно­ва набухнуть в воде, то первый студень набухнет гораздо больше, чем второй. Причина этого явления состоит в том, что при высушивании до известной степени в студ­нях сохраняется внутренняя структура, возникшая при их образовании.

Изучив главу 14, вы должны знать:

• факторы, от которых зависит процесс застудневания;

• свойства студней.