Понятие о вмс, классификаций. Свойства вмс



Дата21.06.2018
өлшемі238.3 Kb.
#76225
Тема: Понятие о ВМС, классификаций. Свойства ВМС.

Молекулярные коллоидные системы (растворы ВМС). Набухание и растворение ВМС. Лиотропные ряды ионов. Вязкость и осмотические свойства растворов ВМС.
Высокомолекулярные вещества (ВМВ).

Высокомолекулярные соединения (ВМС) – это вещества, молекулы которых состоят из большого числа химически связанных атомов. Такие молекулы называют макромолекулами. К высокомолекулярным веществам относятся вещества, состоящие из макромолекул с молекулярной массой порядка 104-106 и выше.



Классификация ВМВ.

  1. По происхождению:

- природные полимеры (например, белки, нуклеиновые кислоты, полисахариды, натуральный каучук);

- синтетические полимеры, которые получаются в результате реакции полимеризации или поликонденсации (например, полиэтилен, синтетический каучук, фенолформальдегидные пластмассы);

- полусинтетические («искусственные»), которые получаются в результате химической обработки природных ВМВ (например, ацетилцеллюлоза, нитроцеллюлоза).

  1. По строению макромолекул:

- линейные полимеры, макромолекулы, которых представляют собой открытую линейную цепь (например, натуральных каучук, целлюлоза, полиэтилен, пропилен);

- разветвленные макромолекулы ВМВ, имеющие цепи с разветвлениями (например, гликоген, амилопектин, крахмал);

- пространственные ВМВ, молекулы, которых представляют собой трехмерные сетки, образованные отрезками цепного строения (например, фенолформальдегидные смолы).

Из пространственных полимеров в особую группу выделяют полимеры:

- сетчатые, у которых фрагменты макромолекул, образующие сетки (пространственные ячейки), приблизительно равны (например, полистирол);

- сшитые, цепи которых сшиты короткими мостиками (обычно состоящими из одного или нескольких атомов, например, серы в резине) (рис.1).

Практически все важные свойства ВМВ тесно связаны с их строением. Так линейной формой макромолекул определяются: способность ВМВ образовывать прочные пленки, нити, набухать, давать при растворении вязкие растворы, быть эластичными.

Полимеры с пространственной структурой, обычно, не растворимы в воде. Форма макромолекулы, имеющей линейную цепь, может приближаться к палочке (полифенилены, полиацетилены), свертываться в спираль (амилоза, пептиды, нуклеиновые кислоты) или в клубок (глобулярные белки).



От формы макромолекулы зависят их свойства.

Линейные полимеры легко переводятся в раствор, обладающий даже при небольших концентрациях высокой вязкостью. Такие полимеры прочны и эластичны.

У разветвленных полимеров, за счет меньшей степени асимметрии молекул вязкость растворов не высока, и они обладают низкой прочностью.

А
Б


В

Г
S

S

Сетчатые полимеры, в которых прочные химические связи между макромолекулами, не могут быть переведены в раствор. Они тверды, и приближаются по свойствам к кристаллам (например, кристаллический полимер с правильной пространственной решеткой - алмаз).



Рис.1. Схемы строения макромолекул полимеров:
А – линейного; Б – разветвленного; В – пространственного; Г – сшитого.

Возможна классификация ВМВ и по:

а) химическому составу:

- гомополимеры, которые содержат одинаковые мономерные звенья (например, полиэтилен, полипропилен);

- сополимеры, которые содержат два или более различных мономеров (например, белки, нуклеиновые кислоты);

б) физическому состоянию:

- аморфные, у которых отдельные макромолекулы или их сегменты расположены хаотично относительно друг друга (например, каучук, поли-, изо-бутелен);

- кристаллические, у которых отдельные макромолекулы или их сегменты расположены по отношению друг к другу упорядоченно (например, полиамиды, полиэтилен).

Возможны и другие подходы к классификации.

Получение синтетических ВМВ основано на реакциях – полимеризации и поликонденсации.При полимеризации побочных продуктов не образуется. При поликонденсации в качестве побочного продукта образуется низкомолекулярное вещество (часто вода).

Специфические свойства полимеров обусловлены главным образом двумя особенностями: 1) существованием двух типов связей – химических и межмолекулярных, удерживающих макромолекулярные цепи друг около друга; 2) гибкостью цепей, связанной с внутренним вращеньем звеньев. В результате чего макромолекула может изменять пространственную форму путем перехода из одной конформации к другой. В результате конформационных изменений макромолекулы могут либо свертываться, образуя глобулы и клубки или выпрямляться и укладываться в ориентированные структуры – пачки. Наиболее вероятной конформацией молекулы ВМС является клубок, или глобула. Гибкость цепей полимеров зависит от химического строения цепи, природы заместителей, их числа и распределения по длине цепи, числа звеньев в цепи.

Свойства растворов ВМС


Растворы ВМС, как и растворы низкомолекулярных соединений (НМС), являются гомогенными, термодинамически равновесными и агрегативно устойчивыми системами. Это истинные растворы.

Однако свойства растворов ВМС (табл. 1) существенно отличаются от свойств растворов НМС. Отличия заключается в том, что растворы ВМС обладают малой скоростью диффузии, малым осмотическим давлением, значительной вязкостью, чем соответствующие им по концентрации растворы НМС. Растворы ВМС имеют также свойства. Не присущие растворам НМС: светорассеивание, тиксотропия.



Тиксотропия– способность в изотермических условиях самопроизвольно восстанавливать свою структуру после механического разрушения.
Таблица 1

Характеристики и свойства различных дисперсных систем

Характеристики и свойства


Растворы истинные

Низкомолекулярных веществ

ВМС

1. Дисперсологическая характеристика
Гомогенная система

1.1. Дисперсионная среда

жидкая

Жидкая

1.2. Дисперсная фаза

Молекулы, ионы

Макромолекулы

1.3. Поверхность раздела фаз

Нет

Нет

1.4. Размер частиц дисперсной фазы, нм

До 1

(до 10-9 М)




1-100

(10-9 – 10-7 м)



2. Устойчивость







2.1. Агрегативная

Устойчивы

Устойчивы

2.2. Термодинамическая

Устойчивы

Устойчивы

3. Физические свойства







3.1. Диффузия

Хорошо выражена

Слабо выражена

3.2. Диализ

Происходит

Не происходит

3.3. Осмотическое давление

Высокое

Низкое

3.4. Броуновское движение

Есть

Есть

3.5. Конус Тиндаля

Нет

Нет

3.6. Вязкость

Низкая

Относительно высокая

3.7. Возможность ультрафильтрации (диаметр пор фильтра менее 1 нм)

Есть

Нет

3.8. Возможность фильтрации через бумажный фильтр

Есть

Есть для невязких растворов

3.9. Возможные явления под действием электролитов, спирта, сиропов, глицерина

Изменение растворимости

Высаливание (дегидратация)

Растворение ВМС происходит самопроизвольно, но имеет характерную особенность, растворению предшествует набухание, которое заключается в увеличении объема и массы полимера за счет поглощения им какого-то количества растворителя. Количественной мерой набухания является степень набухания α, которая может иметь объемное или массовое выражение:



m – m0

m0



V – V0

V0


α = или α= , где
α – степень набухания;

V0 и V, m0 и m – соответственно объемы и массы исходного и набухавшего полимера.

Причина набухания заключается в различии свойств двух компонентов – ВМС и НМС. Скорость этого процесса определяется подвижностью молекул, коэффициентом их диффузии. Специфика набухания полимеров заключается в том, что взаимодействуют и смешиваются молекулы, различающиеся между собой на много порядков по своим размерам и подвижности. Поэтому переход макромолекул в фазу растворителя происходит очень медленно, тогда как молекулы НМС быстро проникают в сетку полимера, раздвигая цепи и увеличивая его объем.

Гибкость цепей облегчает проникновение малых молекул в сетку полимера. То есть, процесс набухания представляет собой одностороннее смещение, обусловленное большим различием в размерах молекул.

Способность к набуханию есть свойство полимера, определяемое его составом и строением, как и структурно-механические его свойства. Поэтому процесс набухания всегда специфичен. Полимер набухает ни в любом, а лишь в «хорошем» растворителе, с которым он взаимодействует. Это взаимодействие связано с полярностью. Поэтому полярные полимеры набухают в полярных жидкостях, например, белки в воде, неполярные – в неполярных (каучук в бензоле).

Набухание может быть ограниченным и неограниченным. В первом случае α достигает постоянной предельной величины (например, набухание желатина в воде при комнатной температуре), во втором – значения m и α проходят через максимум, после которого полимер постепенно растворяется (например, желатин в горячей воде). В этом случае набухание является начальной стадией растворения.

Процесс набухания можно разделить на 2 стадии. На первой стадии происходит выделение теплоты ∆Н, наблюдается контракция системы (уменьшение общего объема). Вторая стадия почти не сопровождается контракцией и выделением теплоты, но характеризуется увеличением α и объема набухающего полимера.

Ограниченное набухание обычно заканчивается на второй стадии, неограниченное приводит к растворению полимера. Ограниченно набухший полимер называется студнем.

Одним из факторов, влияющим на процесс набухания и растворения полимеров, является степень полярности звеньев полимера и молекул растворителя. Если полярности звеньев цепи и молекул растворителя близки между собой, то набухание и растворение таких полимеров происходит относительно легко.

Вторым фактором, способствующим этим процессам, является гибкость цепей полимера, так как процесс растворения связан с отделением цепей друг от друга и диффузией их в растворителе.

Определенное значение в процессах набухания и растворения ВМС имеет молярная масса полимера, поскольку с удлинением цепей энергия взаимодействия между ними возрастает и для отделения их друга от друга требуется больше энергии. Чем выше молярная масса полимера, тем труднее он растворяется. На процесс набухания влияет также температура, рН среды, присутствие электролитов.



Растворы высокомолекулярных веществ.

Растворение ВМВ – процесс самопроизвольный. Для него можно записать: , где ΔG<0 – свободная энергия Гиббса, ΔН – энтальпия набухания, ΔS – энтропия системы.

Растворению полимера предшествует набухание.

Процесс растворения состоит из двух стадий:

1) диффузия растворителя в полимер (набухание);

2) диффузия полимера в растворитель (растворение)

На первой стадии выделяется тепло ∆Н 0, т.к. теплота сольватации макромолекул больше теплоты растворения. На второй стадии (ΔН ≈ 0) возрастает энтропия системы ∆S0, тогда T∆S ∆Н и, следовательно ∆G 0.

Первая стадия определяется в основном сольватационным фактором, а вторая – энтропийным.

Благодаря специфическим свойствам макромолекул (их размерам и способности принимать различные конформации) растворы ВМВ имеют:

- общее свойства сходные с истинными раствораминизкомолекулярных

веществ;

- общие свойства сходные с коллоидными растворами;

- специфические свойства, свойственные только ВМВ.


    1. Свойства растворов ВМВ.

Свойства растворов ВМВ, сближающие их с истинными растворами:

- самопроизвольность образования;

- термодинамическая устойчивость;

- обратимость (возможность перевода из раствора в полимер, например, при высушивании и обратно).

Свойства растворов ВМВ, сближающие их с коллоидными растворами:

- опалесценция;

- малое осмотическое давление;

- малая скорость диффузии;

- способность к электрофорезу.

Специфические свойства растворов полимеров:

- способность к набуханию;

- способность к застудневанию;

- способность к высаливанию;

- большая вязкость;

- коацервация.



Фазовые состояния ВМВ.

ВМВ вследствие их большой молекулярной массы нелетучи и не способны перегоняться, и не могут быть переведены в газообразное состояние. При нагревании и достижении определенной температуры происходит термическое разложение веществ с разрывом химических связей.

ВМВ могут существовать только в двух агрегатных состоянияхтвердом и жидком.

Аморфные полимеры плавятся и отвердевают не при фиксированной температуре, а в некотором температурном интервале.

В зависимости от температуры ВМВ имеет 3 физических состояния:

- упругое (стеклообразное);

- высокоэластичное (каучукообразное);

- пластическое (вязкотекучее).

Температуры перехода одного физического состояния в другое называют температурами фазового перехода.

При низких температурах (Тс – температура стеклования) ВМВ находятся в стеклообразном состоянии (твердое, хрупкое – пластмасса, органические стекла). Тс – характеризуется морозостойкостью материала, сохраняющего эластичность и при низких температурах, например, Тс натурального каучука -73 0С, найлона - 47 0С.

При таком состоянии отсутствует перемещение, вращение как макромолекул, так и их сегментов. Звенья макромолекул проявляют лишь колебательное движение около положения равновесия.

При нагревании выше Тс аморфный полимер переходит в высокоэластичное состояние, цепи становятся гибкими, в них начинает проявляться микроброуновское движение, появляется способность к обратной деформации, которую имеют, например, резина, каучук.



Высокоэластичное состояние характеризуется способностью отдельных сегментов макромолекул перемещаться (вращаться) относительно друг друга.

Температура (Тт - температура текучести), при которой полимер переходит в вязкотекучее состояние, представляет собой широкий интервал.



Вязкотекучее состояние характеризуется способностью перемещаться друг относительно друга как отдельных сегментов, так и макромолекулы в целом.

Такое состояние полимера называют пластичностью (пластическим течением) – способностью его к необратимой деформации. Необратимую деформацию, заключающуюся в перемещении цепи отельными участками, относительно друг друга, называют пластическим течением.

Температуры фазовых переходов зависят от гибкости и длины цепи.

- полимеры с сетчатой структурой существуют в стеклообразном состоянии;

- полимерам с короткими цепями присущи только 2 состояния: стеклообразное и вязкотекучее.

По мере роста длины цепи увеличивается интервал температур Тст, усиливаются эластические свойства полимера.



Набуханием называют процесс увеличения объема (массы) образца ВМВ в результате поглощения растворителя.

Количественной мерой набухания служит степень набухания (),которая может иметь объемное или массовое выражение:



или , где
V и V0 ,m и m0 – соответственно объемы и массы набухшего и исходного полимера.

Различают виды набухания:

- ограниченное набухание, при котором степень набухания () достигает предельного значения, после чего набухание не зависит от времени (например, желатин в холодной воде), синтетические полимеры для контактных линз глаза.

- неограниченное набухание – заканчивается растворением полимера (например, желатин в горячей воде).

Кривые ограниченного (1) и неограниченного (2) набухания имеют вид (рис.2)

1
2


Vmax

V0

t

- - - - - - - - - - - - - -


Рис. 2. Кинетические кривые набухания (V0,Vmax – j, - объемы исходного и набухающего примера).

Факторы, влияющие на набухание: добавление электролитов. Это влияние обусловлено, в основном, природой анионов и связано сихгидратируемостью.

По влиянию на набухание анионы располагаются в лиотропный ряд:

SO42- CH3COO-Cl- NO3- Br- I- NCS-

усиление набухания

- природа растворителя и полимера. Процесс набухания всегда специфичен. Полярные полимеры набухают в полярных жидкостях (например, белки в воде), а неполярные – в неполярных (например, каучук в бензоле);



      • температура и давление (по принципу Ле-Шателье);

      • рН среды;

      • степень измельченности полимера. Повышение степени измельченности увеличивает скорость набухания. Увеличивается общая поверхность вещества, благодаря чему ускоряется проникновение молекул растворителя внутрь ВМВ.

      • возраст (свежесть) полимера, чем моложе ВМВ, тем больше степень и скорость набухания.

Процесс набухания протекает самопроизвольно и включает две стадии. 1-я стадия – диффузия молекул растворителя внутрь полимера. 2-я стадия разрыхление сетки с частичным освобождением отдельных молекул и увеличением энтропии системы (∆Н≈0, ∆S>0).

В основе процесса набухания лежит:



  • сольватация макромолекулы – об этом свидетельствует выделение теплоты набухания (∆Н<0, ∆S≈0);

  • контракция – уменьшение общего объема системы. Это особенно заметно при набухании полярных полимеров в полярных растворителях.

Контракция систем объясняется:

  • ориентацией молекул растворителя в результате их «адсорбции» макромолекулами, что приводит к уплотнению молекул растворителя;

  • проникновением молекул растворителя в пространства между большими макромолекулами, что обеспечивает компактность упаковки молекул;

Набухание сопровождается возникновением давления набухания.

Давление набухания эквивалентно внешнему давлению, приложение которого могло бы остановить увеличение объема набухающего полимера.

Уравнение Позняка (эмпирическое) позволяет вычислить давление набухания (Р):

, где

К и n – константы, зависящие от природы ВМВ и растворителя;

С – концентрация сухого ВМВ в набухшем студне.

Виды вязкости растворов ВМВ.

Вязкость() – внутреннее трение между слоями вещества (жидкости или газа), движущимися относительно друг друга.

Величина, обратная вязкости, называется текучестью (=1/).

Единицей вязкости в системе СИ является Нс/м2 или Пас (Паскаль-секунда).

По признаку зависимости или независимости вязкости от напряжения сдвига жидкости делят на ньютоновские и неньютоновские.

Ньютон (Н) – сила, сообщающая телу массой 1 кг ускорения 1 м/с2 в направлении действия силы.

Ньютоновскими называют жидкости, вязкость которых не зависит от напряжения сдвига, т.е. является постоянным коэффициентом в законе Ньютона.

Уравнение Ньютона свидетельствует о том, что сила внутреннего трения (F), равная по значению, но обратная по направлению приложенной извне силе, пропорциональна площади слоя (S), к которому приложена эта сила, и градиенту скорости движения () между слоями.

, где F/S=P (напряжение сдвига, поддерживающее течение жидкости).

Не ньютоновскими – называют жидкости, вязкость которых зависит от напряжения сдвига.

Уравнение Пуазейля – описывает ламинарное течение жидкости по трубкам.

, где

V – объем жидкости, вытекающий из капилляра;



Р – разность давлений на концах капилляра, вызывающая течение жидкости;

r,- радиус и длина капилляра;

t – время;

 - вязкость.

Вязкость, выведенную из уравнений Ньютона и Пуазейля, называют динамической.

Кинематическая вязкость может характеризовать вязкость растворов наряду с динамической.

, где  - плотность жидкости.

Кинематическая вязкость измеряется в м2/с.



Уравнение Стокса – позволяет рассчитать динамическую вязкость методом падающего шарика в вязкой среде.

, где

r – радиус,

,0 -плотность вещества и растворителя;

V – линейная скорость;

g – ускорение силы тяжести падающего шарика.

Практически определяют относительную вязкость-отношение вязкости раствора к вязкости растворителя.

отн.=/0, где

 - динамическая вязкость исследуемой жидкости;

0 – вязкость растворителя.

Вязкость жидкости прямопропорциональна времени ее истечения из капилляра:



, где

t,t0 – время истечения раствора и растворителя

,0 – вязкость раствора и растворителя.

Удельная вязкость – позволяет установить зависимость вязкости раствора от его концентрации. Она увеличивается с ростом молярной массы и концентрации.

, или уд.=отн.-1

Уравнение Штаудингера:

уд.=КМС, где

К – константа, характерная для данного полимера гомологического ряда;

М – молярная масса;

С – массо-объемная концентрация.

Это уравнение применимо для разбавленных растворов линейных полимеров с жесткими макромолекулами.



Приведенная вязкость – это удельная вязкость, отнесенная к единице концентрации раствора полимера и пропорциональная его молекулярной массе:

,

где



Характеристическая вязкость , представляет собой предел, к которому стремится приведенная вязкость раствора ВМВ при бесконечно малой концентрации.

= limc→0 ηприв.

Величину характеристической вязкости определяют экстраполяцией значений ηприв. к концентрации, равной нулю.




прив.
Графический способ определения :

С



Рис. 3 Зависимость приведенной вязкости от концентрации полимера.
Зависимость является линейной только в области небольших концентраций. Полученную кривую экстраполируют к нулевой концентрации полимера.

Вычисление средней молярной массы ВМВ.

Уравнение Марка-Хаувинка-Куна позволяет вычислить молярную массу полимера по величине характеристической вязкости, которая непосредственно от нее зависит.

=КМ, где

К,  - константы;

К – постоянная, характерная для данного полимер-гомологического ряда;

 - величина, характеризующая форму макромолекул в растворе, зависит от природы растворителя.



Расчет молярной массы (средней)

.

Молярная масса полимера является средней, т.к. в одном образце, как правило, присутствует много фракций, содержащих макромолекулы разной длины.



Вязкость растворов ВМВ высоких концентраций.

Растворы ВМВ средних и больших концентраций относят к неньютоновским жидкостям. Их вязкость не остается постоянной при увеличении напряжения сдвига. Аномалия вязкости заключается в наличии структурной вязкости.



Структурная (пластическая) вязкость – это дополнительная вязкость, обусловленная добавочным сопротивлением течению со стороны внутренних пространственных структур – стенок, нитей.

Наложение механической нагрузки на структурную систему приводит к разрушению каркаса и появлению вязкого теченияползучести.



Уравнение Бингама отличается от уравнения Ньютона наличием предела текучести (θ):

, где

Р – напряжение сдвига (приложенное давление);

θ – предел текучести (предельное напряжение сдвига по Бингаму, необходимое для полного разрушения структурированной системы);

` - пластическая вязкость;

du/dx – градиент скорости течения.

Осмотическое давление растворов ВМВ.

В растворах ВМВ величина осмотического давления мала, так как из-за большой молекулярной массы молярная концентрация очень маленькая.

Осмотическое давление, рассчитанное по закону Вант-Гоффа, меньше его экспериментального значения. Это связано с непрерывно изменяющимися конформациями в растворе.

Каждый сегмент макромолекул может вращаться самостоятельно (как отдельная кинетическая единица), внося свой вклад в осмотическое давление. Поэтому для расчета осмотического давления растворов ВМВ предложены другие уравнения (уравнения Галлера)



, где

b – константа, характеризующая отклонение от закона Вант-Гоффа.Она зависит от природы растворителя и растворенного вещества, учитывает гибкость и форму макромолекул.

с – масса полимера, содержащегося в единице объема растворителя.

Уравнение Галлера может быть преобразовано в уравнение прямой, не проходящей через начало координат:





с



Рис.4 Зависимость осм/с растворов ВМВ от концентрации.
Определив величину RT/М, рассчитывают молярную массу полимера.

Так можно определить молярные массы неполярных полимеров в органических растворителях.

При определении осмотического давления водных растворов полисахаридов, белков следует учитывать влияние электролитов, способных искажать результаты.

В биологических системах суммарное осмотическое давление создается как низкомолекулярными электролитами и неэлектролитами, так и биополимерами. Суммарное осмотическое давление, обусловленное наличием белков и коллоидных, частиц называется онкотическим давлением.

Доля онкотического давления невелика (0,5% от суммарного осмотического давления), но отклонение от нее приводит к серьезным нарушениям в функционировании организма. Понижение онкотического давления вызывает отеки, понижение содержания белков в плазме.



Полиэлектролиты. Полиамфолиты.

Полиэлектролитами называют высокомолекулярные соединения, макромолекулы которых содержат ионогенные группы.

Различают полиэлектролиты:

- кислотного типа, содержащие группы –СОО- (альгинаты, гуммиарабик, растворимый крахмал) или – OSO3- (агар-агар);

- основного типа, имеющие, например, аминогруппу; такие полимеры получают, в основном, синтетическим путем;

Соединения, содержащие и кислотную и основную группу, называют полиамфолитами.

К полиамфолитам относятся белки (с группами –СОО- и –NН3+), и синтетические полимеры.

Изоэлектирическое состояние белка (ИЭС) – это состояние, при котором число ионизированных кислотных групп равно числу ионизированных основных групп.

Изоэлектрическая точка белка (ИЭТ) – значение рН, при котором система находится в изоэлектрическом состоянии.

Диссоциация белка в кислой среде:

NH2 – R – COOH + H+ ↔ NH3+ – R – COOH

Диссоциация белка в основной среде:

NH2 – R – COOH + ОH- ↔ NH2 – R – COO-2О

Диссоциация белка в ИЭТ:

NH3+ – R – COO- (амфиион)

Для ИЭТ характерна глобулярная форма белка, в заряженном состоянии цепи белков выпрямляются.

Наилучшую жизнедеятельность белки проявляют тогда, когда находятся в изоэлектрическом состоянии.

Методы определения изоэлектрической точки белков.

В ИЭТ резко изменяются свойства, обусловленные структурой и зарядом молекул.

За счет свертывания молекул:

- уменьшается вязкость растворов;

- хуже идет набухание;

- уменьшается растворимость;

- ускоряется застудневание;

- отсутствует электрофоретическая подвижность;

- быстрее происходит денатурация белка под действием водоотнимающих веществ (спирт, ацетон).

Методы определения ИЭТ основаны на зависимости между рН и свойствами растворов полиамфолитов:

- электрофоретический;

- вискозиметрический;

- по максимальной скорости застудневания;

- по минимальной степени набухания;

- по степени денатурации (метод Кройта). В ИЭС наблюдается наибольшее количество выпавшего осадка в растворе белка при добавлении этанола.



Вискозиметрический метод определения ИЭТ.

Наиболее надежный и простой в исполнении метод определения ИЭТ по минимуму вязкости.

Зависимость относительной вязкости от рН среды имеет форму седлообразной кривой

I



II

4,7


pH

Рис. 5. Зависимость вязкости раствора желатина от рН среды.

При значении рН, равном или близком ИЭТ, разноименно заряженные группы NH3+ и СОО- могут притягиваться друг к другу и закручивать макромолекулу в клубок, что снижает вязкость раствора до минимального значения.

После выпрямления макромолекулы (область I и II рис.5) оказывают большее сопротивление течению жидкости и вязкость растет.

Большинство природных белков содержит значительное количество дикарбоновых кислот (аспарагиновой, глутаминовой), поэтому их ИЭТ меньше 7.

Например, ИЭТ у белка:

- пепсин желудочного сока 2,0

- казеин молока 4,6

- яичный альбумины и

α – глобулин крови 4,7



- гемоглобин 6,7

Белки с преобладанием аминогрупп за счет повышенного содержания диаминовых кислот (аргенина, лизоцима) имеют ИЭТ больше 7. Например, ИЭТ лизоцима 10,7. Познание ИЭТ полиамфолитов (белков) необходимо в различных технологических процессах: производстве желатина, медицинских препаратов (гормонов, сывороток и др.), пищевых продуктов, при электрофоретическом разделении смеси белков.



Достарыңызбен бөлісу:




©stom.tilimen.org 2022
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет