- •Физическая химия дисперсных систем Определение дисперсных систем
- •Классификация дисперсных систем и их общая характеристика
- •Классификация дисперсных систем по агрегатному состоянию вещества дисперсной фазы и дисперсионной среды
- •Классификация по взаимодействию между частицами дисперсной фазы или степени структурированности системы
- •Классификация по характеру взаимодействия дисперсной фазы с дисперсионной средой
- •Методы получения дисперсных систем
- •Диспергирование жидкостей
- •Диспергирование газов
- •Конденсационные методы
- •Методы физической конденсации
- •Методы химической конденсации
- •Очистка золей
- •Компенсационный диализ и вивидиализ
- •Молекулярно-кинетические свойства золей
- •Броуновское движение
- •Диффузия
- •Седиментация в золях
- •Осмотическое давление в золях
- •Оптические свойства золей
- •Рассеяние света (опалесценция)
- •Оптические методы исследования коллоидных систем Ультрамикроскоп
- •Механизм образования и строение коллоидной частицы – мицеллы
- •1. Получение золя берлинской лазури:
- •2. Получение с помощью гидролиза FeCl3 золя гидроксида железа (III).
- •3. Получение золя As2s3:
- •Электрокинетические свойства золей
- •Устойчивость гидрофобных коллоидных систем. Коагуляция золей Виды устойчивости золей
- •Теория коагуляции Дерягина-Ландау-Фервея-Овербека
- •Влияние электролитов на устойчивость золей. Порог коагуляции. Правило Шульца-Гарди
- •Чередование зон коагуляции
- •Коагуляции золей смесями электролитов
- •Скорость коагуляции
- •Коллоидная защита
- •Роль процессов коагуляции в промышленности, медицине, биологии
- •Растворы высокомолекулярных соединений
- •1) Своеобразное тепловое движение частиц растворенного вещества, схожее с броуновским движением мицелл в золях;
- •Общая характеристика высокомолекулярных соединений
- •Классификация полимеров
- •Набухание и растворение вмс
- •Термодинамические аспекты процесса набухания
- •Давление набухания
- •Свойства растворов высокомолекулярных соединений
- •Осмотическое давление растворов вмс
- •Онкотическое давление крови
- •Вязкость растворов полимеров
- •Свободная и связанная вода в растворах
- •Полиэлектролиты
- •Факторы, влияющие на устойчивость растворов полимеров. Высаливание
Факторы, влияющие на устойчивость растворов полимеров. Высаливание
Истинные растворы полимеров, как и растворы низкомолекулярных соединений, являются агрегативно устойчивыми и в отличие от золей могут существовать длительное время без добавок стабилизаторов. Нарушить устойчивость растворов полимеров можно путем уменьшения их растворимости. Это можно сделать за счет уменьшения температуры или добавления большого количества другого растворителя (неограниченно смешивающегося с первым), по отношению к которому высокомолекулярное соединение обладает плохим сродством. Для водных растворов белков такими растворителями являются, например, этиловый спирт или ацетон.
очень часто для высаждения полимеров из водных растворов используют электролиты. Протекающий при этом процесс называется высаливанием(т.к. чаще всего в качестве электролитов используют соли). Внешне он напоминает коагуляцию электролитами золя, но отличается от нее по механизму действия.
Во-первых, если коагуляция золей протекает уже при добавлении небольшого количества электролита, то для выделения из раствора полимера требуются в сотни раз большие концентрации электролитов.
Во-вторых, при высаливании полимеров из водных растворов основное значение имеет не только заряд ионов электролита и их размер, как при коагуляции золя, а, в первую очередь, способность иона к гидратации. При этом наблюдается неподчинение правилу Шульца-Гарди. Кроме того, высаливающее действие оказывает весь электролит, а не только какие-то его определенные ионы.
В-третьих, высаливание в отличие от коагуляции является обратимым процессом. После удаления электролита образовавшийся осадок снова легко растворяется в чистом растворителе.
В основе высаливания полимера лежит процесс дегидратации. Ионы электролита связывают в гидратные оболочки сперва имеющуюся в растворе свободную воду, а затем начинают отрывать от макромолекул связанную воду. В результате этих процессов молекулы полимеров объединяются друг с другом в кинетически неустойчивые ассоциаты, которые за счет действия силы тяжести оседают на дно раствора.
При высаждении белков их обычно до либо после добавления электролита переводят в изоэлектрическое состояние.
Высаливание из водных растворов можно проводить не только электролитами, но и органическими веществами, способными лучше гидратироваться водой чем макромолекулы полимера.
Чем выше степень гидратации ионов электролита и прочнее его гидратные оболочки, тем меньшее количество его потребуется для высаждения полимера из раствора.
Высаливание ВМС имеет большое практическое значение. Его применяют для фракционирования белков, полисахаридов и других полимеров.
В процессе добавления электролита растворимость полимера изменяется неравномерно. В первую очередь в осадок выпадают наиболее длинные его макромолекулы, имеющие максимальную массу молекулы полимера с наименьшей молярной массой высаждаются последними, после прибавления гораздо больших порций электролита.