12.Коагуляция коллоидов. Теория коагуляции длфо. Медленная и быстрая коагуляция. Правило Шульце-Гарди.

Коагуляция – слипание частиц коллоидной системы при их столкновениях в процессе теплового (броуновского) движения, перемешивания или направленного перемещения во внешнем силовом поле. В результате коагуляции образуются агрегаты – более крупные (вторичные) частицы, состоящие из скопления более мелких (первичных).

Различают быструю и медленную коагуляцию. При быстрой коагуляции почти каждое соударение частиц эффективно, то есть приводит к их соединению; при медленной коагуляции соединяется часть сталкивающихся частиц. В жидкой среде, например при коагуляциизолей, укрупнение частиц до известного предела (приблизительно до размера 10^-4 см) не сопровождается их оседанием или всплыванием

Коагуляция – самопроизвольный процесс, который, в соответствии с законами термодинамики, является следствием стремления системы перейти в состояние с более низкой свободной энергией. Однако такой переход затруднен, а иногда практически невозможен, если система агрегативно устойчива, то есть способна противостоять укрупнению (агрегированию) частиц.

Согласно теории Дерягина-Ландау-Фервея-Овербека (теории ДЛФО), возникновение такого барьера рассматривается как результат электростатич. отталкивания частиц из-за наличия на их пов-сти двойного электрического слоя. Отталкивание частиц может иметь и др. причины, напр. оно м. б. обусловлено тем, что граничные (сольватные) слои жидкости имеют структуру, отличную от структуры в объеме дисперсионной среды, или наличием адсорбц. слоев ПАВ (структурно-мех. барьер по Ребиндеру), а также м. б. связано с др. дальнодействующими поверхностными силами .

13. Коагуляция смесями электролитов и взаимная коагуляция .

При коагуляции смесями электролитов наблюдается три эффекта : аддитивность действия , антагонизм и синергизм электролитов .

Аддитивность состоит в том , что каждый электролит действует независимо .

Если порог для единого электролита равняется У1 , а для второго У2, то для коагуляции можно взять У1 молей первого электролита или У1 второго , или их смесь из половинных количеств .

Аддитивность характеризуется уравнением : С1/У1 +С2/У2 =1

При антагонизме электролитов , они будто противодействуют друг другу , и для коагуляции золя их нужно больше чем по правилу аддитивности .

Синнергизмом называют усиление коагулятивного действия одного электролита при добавлении второго . В этом случае для коагуляции их надо прибавить меньше , чем по правилу аддитивности .

Взаимная коагуляция происходит при смешивании золей с противоположно заряженными частицами . Установлено , что золи проявляют максимальное влияние друг на друга , если суммарный заряд их частичек ровняется нулю . электростатическое притягивание – не единая причина взаимной коагуляции. Наблюдается взаимная коагуляция однаименно заряженных золей , которую объясняют химическим и адсорбционным взаимодействием .

14.Коагулирующее действие солей тяжелых металлов, алкалоидов, минеральных кислот на растворы белков, нуклеиновых кислот.

Сильные кислоты, щелочи, соли денатурируют белок. Под действием этих реагентов ионные связи разрываются и белок коагулирует. Длительное воздействие реагента может вызвать разрыв и пептидных связей.

Тяжелые металлы денатурируют белок. Положительно заряженные ионы тяжелых металлов (катионы) образуют прочные связи с отрицательно заряженными карбоксил-анионами R-групп белка и часто вызывают разрывы ионных связей. Они также снижают электрическую поляризацию белка, уменьшая его растворимость. Вследствие этого находящийся в растворе белок выпадает в осадок.

Органические растворители и детергенты денатурируют белок. Эти реагенты нарушают гидрофобные взаимодействия и образуют связи с гидрофобными (неполярными) группами. В результате разрываются и внутримолекулярные водородные связи. Использование спирта в качестве дезинфицирующего средства основано именно на том, что он вызывает денатурацию белка любых присутствующих бактерий.

15. Гомополисахариды – крахмал, гликоген , целлюлоза (клетчатка).

Кислотный и ферментативный гидролиз крахмала .

По своему функциональному назначению гомополисахариды могут быть разделены на 2 группы : структурные и резервные полисахариды . Важным структурным гомополисахаридом является целлюлоза , а главным резервным гликоген и крахмал .

Крахмал представляет собой смесь двух гомополисахаридов : линейного – амилазы и разветвленного – аминопектина , общая формула (С6 Н10 О5 ) n . полисахариды крахмала построены из остатков В-глюкозы .

Гликоген – главный резервный полисахарид высших животных и человека , построенный из остатков В-глюкозы . Гликоген характеризуется более разветвленной структурой , чем амино-пектин , линейные отрезки в молекуле гликогена включают 11-18 остатков альфа-бетта – глюкопираназы . При гидролизе гликоген , подобно крахмалу , расщепляется с образованием сначала декстринов , затем мальтозы , и наконец глюкозы .

Целлюлоза ( клетчатка) Наиболее широко распространенный структурный полисахарид растительного мира , главная составная часть клеточных стенок растений, обусловливающая механическую прочность и эластичность растительных тканей. В организме Ц. служит главным образом строительным материалом и в обмене веществ почти не участвует. Ц. не расщепляется обычными ферментами желудочно-кишечного тракта млекопитающих (амилазой, мальтазой); при действии фермента целлюлазы, выделяемого микрофлорой кишечника травоядных животных, Ц. распадается до D-глюкозы. Биосинтез Ц. протекает с участием активированной формы D-глюкозы.

В молекуле целлюлозы В-глюко-пиранозные мономерные единицы линейно соединены между собой . Характерной особенностью целлюлозы определяющей в значительной степени ее механические , физико –химические и хим. Свойства , является линейная конформация молекулы , закрепленная внутримолекулярными водородными связями .

16. Хроматографические методы разделения и идентификации органических веществ . Сущность методов и применение в биотехнологии , медицине .

Хроматографические методы – это физико-химические методы разделения смесей , основанные на их распределении между двумя несмешивающимися фазами , одна из которых является неподвижной , а вторая подвижной .Неподвижная фаза- поверхностно активное твердое тело или жидкость , закрепленная на поверхности инертного твердого носителя .Подвижная фаза – газ или жидкость , которые проходят через слой неподвижной фазы. Адсорбционная хроматография – процесс разделения основанный на различии в относительном сродстве соединений к твердому адсорбенту (неподвижная фаза) , а подвижной фазой служит жидкость (колоночная адсорбция хроматографическая ) .

Распределительная хроматография вещества – предполагает распределение веществ между двумя жидкими фазами ( жидкостная распределительная хроматография ).В данном виде неподвижная фаза – хроматографическая бумага : тонкослойная хроматография ( стекло , фольга ) или колоночная хроматография ( AL2 O3 ) и разделение ионов двухвалентной меди , трехвалентного железа .