2. Физико-химические основы солюбилизации - коллоидного растворения веществ. Прикладное значение солюбилизации.

Солюбилизация — коллоидное растворение различных веществ в мицеллах поверхностно-активных веществ (ПАВ). Процесс сопровождается равновесным распределением вещества между водной фазой и мицеллярной.

Физико-химические основы солюбилизации:

• Влияние температуры: повышение температуры увеличивает растворимость углеводородов в воде, ускоряет диффузию и облегчает проникновение солюбилизата в мицеллы.

• Влияние добавок: введением в растворы ПАВ различных добавок, способных изменить размер мицелл, можно регулировать солюбилизирующую способность.

• Влияние природы вещества: ненасыщенные и полярные соединения солюбилизируются лучше, чем соответствующие им насыщенные и неполярные вещества.

Прикладное значение солюбилизации:

• Производство: солюбилизация мономеров в мицеллах ПАВ-эмульгаторов позволяет синтезировать коллоидные дисперсии полимеров — латексы.

• Моющее действие: солюбилизация жировых загрязнений — один из факторов моющего действия мыл и синтетических моющих средств.

• Синтез наночастиц: в мицеллах синтезируют наночастицы различных материалов.

• Медицина и фармакология: для повышения растворимости гидрофобных лекарственных веществ, облегчения их транспорта в водной среде организма.

• Косметология: процесс солюбилизации используют для получения мицеллярной воды, применяемой для очищения кожи.

• Биомембранология и цитология: солюбилизация детергентами широко используется для экстрагирования мембранных белков.

• Влияние концентрации ПАВ: способность коллоидных ПАВ солюбилизировать углеводороды возрастает с ростом концентрации ПАВ.

3. Структурообразование в полимерах. Понятие о сегменте. Надмолекулярные структуры.

Структурообразование в полимерах включает процессы формирования сегментов и надмолекулярных структур.

Сегмент — это кинетически независимая единица в структуре макромолекулы. Пространственное положение сегментов может меняться без изменения положения центра масс макромолекулы как целого.

Сегменты могут состоять из одного или нескольких мономерных звеньев. Чем более гибкой является полимерная цепь, тем меньше звеньев входит в состав одного сегмента.

Надмолекулярная структура (НМС) — это физическая структура полимерных тел, обусловленная различными видами упорядочения во взаимном расположении макромолекул.

По степени упорядоченности элементов НМС полимеры делятся на:

• Кристаллические — существует трёхмерный дальний порядок расположения звеньев и цепей.

• Аморфные — характеризуется ближним порядком лишь в расположении звеньев.

Примеры:

• Кристаллиты — упорядоченные образования, которые формируются в кристаллических полимерах. Например, дендриты (разветвлённые кристаллы) или фибриллы (агрегаты параллельно упакованных цепей).

• Домены — упорядоченные области в аморфных полимерах, которые образуются из многократно сложенных и параллельно расположенных участков одной или нескольких макромолекул.

• Глобулы — группы макромолекул, имеющих сходные конформации, образуют область ближнего порядка сферической формы.