Коацервация
Растворы ВМС термодинамически устойчивы при сохранении неизменными внешних условий. Если в раствор полимера ввести электролиты, резко изменить температуру или рН среды, то будет наблюдаться явление коацервации.
Коацервация – это разделение раствора ВМС на концентрированный и разбавленный растворы.
Сольватная оболочка макромолекулы в растворе состоит из двух слоев: плотного и диффузного. Плотный сольватный слой образуется при непосредственном взаимодействии молекулы полимера с молекулами растворителя. Диффузный сольватный слой слабее связан с макромолекулой, более удален от нее, имеет меньшую плотность и обуславливает гомогенность системы.
При введении небольшого количества электролитов, ионы которых обладают дегидратирующим действием (Cl , SO42 ) или в состоянии близком к изоэлектрической точке, происходит разрушение диффузного сольватного слоя. Это приводит к возникновению в системе гетерогенности и появлению поверхностной энергии. В системе появляется стремление к уменьшению поверхностной энергии, молекулы ВМС сближаются и образуется общий диффузный слой. При этом полного слияния макромолекул не происходит, так как этому мешает плотная сольватная оболочка и одноименный заряд.
Н
а
первой стадии коацервации из двух
макромолекул, объединенных одной
диффузной оболочкой, образуется первичная
коацерватная (ультрамикроскопическая)
капля.
Образование первичной ультрамикроскопической капли
На второй стадии из роя первичных капель образуется вторичная капля, видимая в обычный микроскоп. Раствор разделяется на концентрированный и разбавленный.
В
торичная
коацерватная капля
При смешивании растворов противоположно заряженных белков наблюдается комплексная коацервация, протекающая с большей скоростью.
Коацервация играет важную роль в биологических процессах, совершающихся на клеточном уровне. Явление коацервации лежит в основе процесса получения лекарственных форм в виде микрокапсул.