Вязкость.

Растворы ВМВ отличаются аномально высокой вязкостью, или внутренним трением, обусловленного силами сцепления между макромолекулами растворителя, а также силами сцепления гидрофильных макромолекул белка или полисахарида с низкомолекулярным растворителем. Большое значение при этом имеет гибкость молекул ВМВ, определенная структура макромолекул, а также образование ассоциатов. Поэтому при протекании жидкости через трубу, а крови - через сосуд, разные ее слои, располагающиеся концентрически от стенки сосуда к его середине, движутся с разной скоростью, У стенок слои молекул неподвижен. Следующие слои движется с все большей скоростью, постоянной для каждого слоя. Отдельные части макромолекул могут перемешаться с различными скоростями, что создает дополнительную (т.н. гидродинамическую) вязкость. С увеличением концентрации вязкость растворов ВМВ резко возрастает, т.к. при этом растворенные частицы образуют структуры. Объем свободного растворителя быстро уменьшаете, т.к. часть его находится в петлях структур. При увеличении внешнего давления структуры разрушаются, растворитель высвобождается и вязкость уменьшается. Когда все структуры окажутся разрушенными, растворы ВМВ будут подчиняться постулату Ньютона и закону Пуазеля, поэтому аномальная вязкость этих растворов называется структурной вязкостью. Увеличение вязкости, связанное с изменением концентрации при растворении полимера принято характеризовать удельной вязкостью, которая показывает, на какую величину) повышается вязкость раствора ВМВ на единицу вязкости дисперсионной среды: n_уд=n-n₀/n₀ зависит от концентрации раствора ВМВ и от его молекулярной массы. Ученым Штаудингером была установлена зависимость удельной вязкости от молекулярной массы полимера

n_уд = KMC где:

К- конcтанта;

С - концентрация ВМВ в растворе;

М - молекулярная масса ВМВ.

По уравнению Штаудингера можно рассчитать удельную вязкость для биополимеров, макромолекулы которых имеют вытянутую структуру. Для сферических частиц n_уд рассчитывается по уравнению Эйнштейна:

n_уд =2.5*n*V₁/V где:

n - число частиц ВМВ в определенном объеме;

V - обший объем раствора

v₁ -обьем макромалекул

Методы анализа основанные на определении вязкости, называются вискозиметрическими. Они используються в медицине с целью диагностики заболеваний и выяснения механизма болезней.

Вискозиметрия.

Вискозиметрия объеденяет методы устанавливающие зависимость растворов ВМВ от концентрации раствора и молекулярной массы полимера. В вискозиметрии используют прибор вискозиметр.

1 - капиллярный канал

2 - верхняя метка

3 - нижняя метка

4 - отверстие широкого колена (во время заполнения прибора жидкостью закрывается пробкой)

5 – отросток

Для определения относительной вязкости раствора ВМВ с помощью вискозиметра устанавливают время истечения чистого растворителя (t₀) и раствора ВМВ (t_х) через определенный участок капилляра вискозиметра. Рассчитывают относительную вязкость по формуле:

n_{отн =} t_х* p_x/t_0* p₀

ро и рх - плотности чистого растворителя и раствора ВМВ соответственно.

Далее с помощью калибровочных графиков зависимости n_отн ~ C(ВМВ) и

n_отн ~М(ВМВ) методом интерполирования определяют концентрацию раствора и среднюю молекулярную массу полимера.