Завдання для самостійної роботи

Завдання 1. Визначити ступінь набрякання полімерів (гелів, желатини у воді або бензолі) масо-об'ємним методом .

Завдання 2. Визначити ізоелектричну точку білка за набряканням.

Завдання 3. Дослідити вплив електролітів на ступінь набрякання желатини у воді.

Завдання 4. Розв'язати типові задачі.

ХІД ВИКОНАННЯ ПРАКТИЧНОГО ЗАНЯТТЯ

Завдання 1. Визначити ступень набрякання полімерів (гелів, желатини у воді або бензолі) масо-об'ємним методом.

В чистий прилад для набрякання налити дистильованої води (або бензолу) так, щоб при повороті приладу закритим кінцем (кулькою) вниз, рівень рідини приблизно досягав середини градуйованої трубки. Точно записати цей рівень (V₀, см³). Тоді у відкритий кінець помістити зважений кусочок желатини масою m (г) і, закривши корком, обережно повернути прилад у горизонтальне положення. Через кожних 15 хв. впродовж 1 години знову переливати рідину в кульку і записувати її рівень на градуйованій трубці (V, см³). Розрахувати ступінь набрякання гелю:

і = (V o-V)/ m = ∆V/ m

Одержані дані записати в таблицю:

Таблиц1. Залежність ступеня набрякання гелю від часу.

№	Час від початку досліду τ, хв.	Початковий об'єм розчинника V0, см3	Об'єм розчинника за час τ V, см3	Об'єм розчинника, поглинутого наважкою гелю за час τ ∆V=(V o-V), см3	Ступінь набрякання і = ∆V/m, (см3/г)
1	0
2	15
3	30
4	45
5	60

На міліметровому папері побудувати графік залежності ступеня набрякання і (вісь ординат) від часу τ (вісь абсцис).

Завдання 2. Визначити ізоелектричну точку білка за набряканням.

У кожну із 5 пронумерованих баночок відміряти піпеткою по 10 мл одного із ацетатних буферних розчинів з різним рН. Зважити відповідно 5 кусочків желатини (m_о, г), помістити їх в баночки з відповідним розчином і залишити на 1 годину. Після цього розчини злити, желатину обережно висушити на фільтрувальному папері та знову зважити (m, г). Розрахувати ступінь набрякання за формулою:

і = m - m_о/ m =∆ m / m

Результати досліду записати в таблицю 2.

Таблиця 2.Залежність ступеня набрякання желатини від рН розчину
рН роз-чину	Маса желатини, г		Маса розчинника, поглинутого даною наважкою желатини, ∆ m = mо - m	Ступінь набрякання і =∆ m / m
	до набрякання, mо	після набрякання, m
1 2 3 4 5

На міліметровому папері побудувати графік залежності ступеня набрякання і (вісь ординат) від рН розчину (вісь абсцис). Визначити ізоелектричну точку (рН_ІЕТ) желатини.

Завдання 3. Дослідити вплив електролітів на ступінь набрякання желатини у воді.

У кожну із 5 пронумерованих баночок відміряти піпеткою по 10 мл одного із 0,1 М розчинів електролітів: K₂S0₄, СН₃СООК, КСІ, КІ та KSCN. Зважити 5 кусочків желатини, записати масу кожного із них (то, г), помістити в баночки з електролітами і залишити на 1 годину. Після цього желатину вийняти, обережно просушити на фільтрувальному папері та повторно зважити (m, г).

Одержані результати записати в таблицю 3 і вирахувати ступінь набрякання желатини в кожному розчині.

Таблиця З. Вплив електролітів на ступінь набрякання желатини

Електро- літ	Маса желатини, г		Маса розчинника, поглинутого даною наважкою желатини, г ∆ m = mо - m	Ступінь набрякання і =∆ m / m
	до набрякання, mо	після набрякання, m
1
2
3
4
5

Зробити висновок про вплив аніонів на набрякання желатини. Скласти ліотропний рід Гофмейстера і пояснити, які аніони і чому гальмують набрякання, а які сприяють йому.

Завдання № 4. Розв'язати типові задачі.

Задача 1. Зразок вулканізованого каучуку об'ємом 1,12 ∙ l0^-3 м³ (V₀) помістили у тетрахлорметан. Через 5 год об'єм зразка став 5,15 ∙ 10^-3 м³ (V). Вирахувати ступінь набрякання полімеру (в %).

Алгоритм розв'язання.

Ступінь набрякання полімеру в % вираховуємо за формулою:

V - V₀ ∆V

і = ——— 100% = ———∙100%

V₀ V₀

5,15 ∙10^-3 – 1,12 ∙10^-3

і = ———————— ∙100% = 359,82 %

1,12• 10^-3

Задача 2. Альбумін (рН_ІЕТ = 4,8) знаходиться у буферному розчині з [Н⁺] = 10^-6 моль/л. До якого з електродів будуть рухатися частинки білка при електрофорезі?

Алгоритм розв'язання.

Вираховуємо рН буферного розчину, у якому [Н⁺] = 10^-6 моль/л:

pН = -lg [Н⁺] = -lg 10^-6 = 6

Оскільки рН буферного розчину більше від ІЕТ, то частинки альбуміну матимуть від'ємний заряд:

NH₃⁺ NH₃OH

∕ ∕

R + OH^-- → R

COO^-- COO^--

Тому під час електрофорезу вони рухатимуться до позитивно зарядженого електрода – анода.