- •Предисловие
- •Оглавление
- •Глава 1
- •Глава 2
- •Глава 3
- •Глава 4
- •Глава 5
- •Глава 6
- •Глава 7
- •Глава 8
- •Глава 9
- •Основы аналитической химии
- •Способы выражения концентраций растворов
- •1.3. Объемный (титрометрический) анализ.
- •Механизм действия ионизационных индикаторов.
- •«Учение о растворах»
- •Классификация растворов.
- •2.2. Растворы неэлектролитов
- •Давление насыщенного пара растворителя.
- •2.3. Растворы электролитов.
- •2.4. Протолитическая теория кислот и оснований
- •Буферные растворы
- •Vсоли * Ncоли
- •Vкисл * Nкисл
- •3.2. Механизмы действия буферных систем
- •3.3. Буферные системы организма
- •Основы химической кинетики и термодинамики.
- •Факторы, влияющие на скорость. Катализ
- •Кинетика обратимых реакций. Химическое равновесие
- •Химическая термодинамика
- •2 Следствия закона Гесса:
- •Энтропия
- •Дисперсные системы. Получение, свойства, строение коллоидных растворов.
- •5.2. Строение коллоидных частиц
- •Методы получения коллоидных растворов
- •5.4. Свойства коллоидных растворов
- •5.5. Коагуляция коллоидных частиц
- •Правила коагуляции
- •Vзоля , л
- •Строение мицеллы слюны.
- •Глава 6 Высокомолекулярные соединения (вмс)
- •6.2. Факторы устойчивости вмс
- •Глава 7 Поверхностные явления
- •Явления, происходящие на границе раздела двух фаз.
- •Поверхностно активные и поверхностно инактивные вещества.
- •Адсорбция на подвижных и неподвижных границах
- •Адсорбция веществ из растворов на твердом адсорбенте
- •Избирательность адсорбции
- •Глава 8 Электропроводность растворов электролитов
- •Проводники второго рода, явления, связанные с перемещением ионов
- •8.2. Закон Кольрауша.
- •8.3. Электрохимия. Электрометрические методы анализа.
- •8.4. Электродные потенциалы.
- •8.5. Гальванические элементы
- •8.6. Диффузионный и мембранный потенциалы
- •8.7. Потенциометрия
- •8.8. Потенциометрический метод определения рН растворов.
- •Глава 9 Макро- и микроэлементы как химические компоненты живой природы
- •9.1. Основные принципы классификации химических элементов
- •Список использованной литературы
Глава 6 Высокомолекулярные соединения (вмс)
Содержание
6.1. Физические и химические свойства биополимеров
6.2. Факторы устойчивости ВМС
ВМС - это макромолекулы, которые получаются в результате реакции полимеризации или поликонденсации.
К биологическим полимерам относятся белки, нуклеиновые кислоты, углеводы, липиды и продукты их взаимодействия.
6.1. Физические и химические свойства биополимеров во многом зависят от их структуры.
Структура биополимеров:
1) глобулярная – правозакрученная спираль (α-спираль), которая изогнута таким образом, что в пространстве образуется некая сфера – глобула. Белки хорошо растворимы в воде и солевых растворах, они гидрофильны;
2) фибриллярная - β-структура. Биополимеры, обладающие такой структурой легко представить в виде складчатого листа, они имеют волокнистое строение и не растворимы
в воде, т.е. гидрофобны.
Свойства растворов ВМС аналогичны свойствам всех коллоидных растворов, но обладают некоторыми особенностями:
-
более высокой вязкостью;
-
набуханием;
-
способностью к желатинированию (гелеобразованию).
Осмотическое давление в растворах ВМС нелинейно зависит от концентрации (см. график Росм = f (СВМС)).
Определяется по уравнению
Росм = СRT / M + bc2 ( уравнение Галлера)
М - молярная масса,
С – весовая концентрация ВМС (г/л),
b - величина, зависящая от природы растворителя.
С помощью этого уравнения на практике определяют молярную массу (М) полимера. Осмотическое давление в биологических жидкостях обусловлено наличием как низкомолекулярных соединений (электролитов и неэлектролитов), так и высокомолекулярных соединений - главным образом, белков. Осмотическое давление крови, которое обусловлено наличием высокомолекулярных соединений, называется онкотическим, его величина составляет ≈0,04 атм. Общее осмотическое давление крови 7,7 ± 8,1 атм.
Вязкость растворов ВМС выше, чем у истинных и большей части коллоидных растворов. Определяют вязкость вискозиметрическим методом (см. методические указания к курсу).
Различают относительную и удельную вязкости (η – «эта») растворов
η раствора η t
η отн = ------------------ = ---------- = --------
η растворителя ηо to
t - время истечения раствора из вискозиметра
to - время истечения из вискозиметра того же объема растворителя.
Вязкость растворов зависит от ряда факторов:
-
форма молекул: для растворов с асимметрической формой молекул вязкость выше;
-
температура: чем выше температура, тем ниже вязкость;
-
концентрация: чем больше концентрация ВМС, тем вязкость больше;
-
кислотность растворов (рН).
Увеличение вязкости с увеличением концентрации принято характеризовать величиной удельной вязкости, которая показывает относительное повышение вязкости раствора:
η раствора - η растворителя η - ηо
η уд = -------------------------------- = ---------
η растворителя ηо
Удельная вязкость ВМС не прямо пропорциональна концентрации полимера (см. график η уд = f (СВМС)).
Это связано с тем, что удельная вязкость зависит и от его молярной массы, в соответствии с уравнением Штаудингера: ηуд = k C M ,
С – весовая концентрация, (г/л)
k –постоянная, зависящая от природы полимера.
Желатинирование - процесс превращения раствора ВМС в студень или гель.
Макромолекулы связываются между собой, переплетаются, образуя рыхлую сетку, промежутки которой заполняет растворитель. В результате этого система теряет текучесть и превращается в гель.
На процесс желатинирования оказывают влияние те же самые факторы, что и на вязкость растворов.
Набухание - процесс увеличения массы и объёма полимера за счёт избирательного поглощения растворителя. Процесс набухания характеризуется степенью набухания i.
m –mo
i = , где m – масса ВМС после набухания; m0 - масса сухого ВМС.
mo