11. Зависи­мость величины набухания от различных факторов.

Величина набухания ВМС зависит от:

– природы ВМС. У жестких полимеров (с большим числом поперечных связей между цепями) степень набухания невелика – ограниченное набухание. При уменьшении числа поперечных связей набухание неограниченное. Оно плавно переходит в растворение. На рис. 6 зависимость набухания в бензоле от жесткости полимерных цепей.

– природы растворителя. Полярные полимеры набухают в полярных жидкостях (белок в воде), неполярные – в неполярных (каучук в бензоле).

– температуры. По­вышение температуры ускоряет набухание, но уменьшает степень набу­хания. Ограниченное набухание желатина в холодной воде сменяется неограниченным в горячей.

– давления. Увеличение внешнего давления вызывает увеличение степени на­бухания.

– присутствия посторонних веществ, особенно электролитов. Возрастание жесткости кислоты или основания подавляет набухание.

– рН среды. Влияние рН среды на набухание особенно значительно для амфотерных полиэлектролитов (к ним относятся важнейшие биополимеры — белки и нуклеиновые кислоты). Степень набухания белка минимальна в изоэлектрической точке.

– формы и степени измельченности образца.

Рис. 3. Зависимость набухания () в бензоле полимерных цепей различной жесткости от времени. 1 – неограниченное растворение (нату­ральный каучук); 2 – ограниченное растворение (резина); 3 – практически не растворяется (эбонит).

12. Аномаль­ная вязкость растворов вмс.

Растворы ВМС не подчиняются законам Ньютона, Пуазейля, Эйнштейна.

Уравнение Штаудингера связывает молекулярную массу и характе­рис­ти­ческая вязкость:

η_хар. = КМ^α , где η (эта) – коэффициент вязкости, характе­рис­ти­ческую вязкость;

К – коэффициент пропорциональности, определяется экспериментально;

М – молекулярная масса ВМС;

α – показатель степени, ½ ≤ α ≤ 1. α зависит от формы макромолекул, определяется экспериментально. ½ – гибкие (глобулы), 1 – жесткие (палочки).

Для измерения вязкости растворов ВМС можно использовать мето­ды капиллярного истечения жидкости (с помощью вискозиметра), падающего шарика (метод Стокса) и вращающих­ся цилиндров.

13. Осмотическое давление растворов вмс. Уравнение Галлера

Экспериментально определенное осмотическое давление для растворов многих ВМС данной концентрации значительно превышает вычисленное по уравнению Вант-Гоффа:  = СRT, причина в высокой подвижности фрагментов ВМС, одна макромолекула по влиянию на осмотическое давление ведет себя как несколько молекул меньшего размера. Для расчета осмотического давления растворов ВМС применяют уравнение Галлера:

, где

γ – массовая концентрация раствора ВМС, г/л; М – молярная масса ВМС, г/моль;  – коэффициент, учитывающий гибкость и форму макромолекул в растворе.

Осмометрический метод применяется при определении молярной массы полимеров.

14. Онкотическое давление плазмы крови. Онкотическое давление крови – часть осмотического давления, создаваемая растворенными в ней белками (альбумины, глобулины). Доля онкотического давления составляет 0,5% от суммарного осмотического давления. В артериальной части капилляров гидростатическое давление больше онкотического, в венозной меньше (рис. 7 ).

Рис. 4. Осмотическое равновесие

В артериальной части тканевых капилляров гидро­статическое давление крови способствует, а онкотическое давление крови препятствует выходу воды из крови. В венозной части капилляров про­исходит осмос воды из ткани в кровь. Онкотическое давление способствует, а гидростатическое давление пре­пятствует вхождению воды в кровь.