4.2 Словарь основных понятий модуля

Гели – дисперсные системы с жидкой дисперсионной средой, в которой частицы дисперсной фазы образуют пространственную структурную сетку.

Желатинирование – процесс образования гелей из коллоидных растворов.

Застудневание – процесс образования студней из растворов высокомолекулярных соединений.

Холодное отвердение – гелеобразование, вызываемое охлаждением. Характерно для биополимерных гелей, которые встречаются в природе и формируют структуры в биологических системах.

Горячее отвердение – гелеобразование, происходящее при нагревании за счет денатурации биополимеров.

Гидрогели – гели, дисперсионной средой которых является вода.

Органогели – гели с углеводородной дисперсионной средой.

Ксерогель – пористое тело, частично сохраняющее трёхмерную структуру сети геля в сжатом или частично разрушенном виде (печенье, сухари);

Аэрогель – пористое тело, которое в основном сохраняет структуру сети (маленькая плотность, прозрачный).

Химические гели – гели, образованные ковалентными (полярные (ионные), неполярные – прочные, перманентные) связями.

Физические гели – гели, образованные водородными связями. Энергия связей сравнима с энергией теплового движения молекул – лабильные, подвижные связи.

4.3 Теоретическая часть модуля

Гели – дисперсные системы с жидкой дисперсионной средой, в которой частицы дисперсной фазы образуют пространственную структурную сетку.

Некоторые авторы определяют гель как сложную взаимосвязанную сеть из поперечно сшитых полимерных молекул, погруженную в жидкую среду. Гелеобразование на молекулярном уровне представляет собой формирование непрерывной сети полимерных молекул, обладающей признаками твердого тела, которые возникают за счет каркаса из полимерных цепей, заполняющего всю гелеобразную фазу. Для превращения золя в гель необходимо, чтобы между распределенными в жидкости молекулами начали действовать силы, вызывающие межмолекулярную сшивку. Способность полимеров образовывать гели зависит от длины и числа линейно ориентированных участков их молекул, а также наличия боковых цепей, создающих затруднения при межмолекулярном взаимодействии. Для протекания процесса поперечной сшивки необходимо наличие активных или активированных групп (ОН, СООН) в определенных положениях.

• Гель имеет неравный 0 предел текучести

Если напряжение сдвига s < sm – упругое тело, s > sm – жидкость.

• Гели имеют коагуляционную структуру и обладают тиксотропными свойствами, т.е. способны самопроизвольно восстанавливать свою структуру после механического разрушения.

• Образуются при коагуляции золей (коагели), концентрировании мицеллярных растворов мыл, выделении новой дисперсной фазы из пересыщенных растворов, снижении количества растворителя за счет испарения, понижении растворимости распределенного вещества за счет химического взаимодействия; добавкой веществ, способствующих образованию связей и поперечной сшивке; изменением температуры и регулированием величины рН.