2.2.1. Дослід 1. Пророщування зерна пшениці під дією різних напоїв

2.2.2. Дослід 2. Визначення маси зернівок під

ВПЛИВОМ РІЗНИХ НАПОЇВ

Наступним етапом було визначення маси зернівок після обробки відповідними речовинами. Для досліджень відбиралася однакова проба зерен пшениці – в кількості 200 шт., що мала в середньому вагу 50г.

Контрольним був зразок пшениці, нічим не оброблений. В кожну наступну партію вносилася невелика рівна кількість (100г) різних напоїв і через 40 хвилин рідина зливалася. Пшеницю висипали на фільтрувальний папір, просушували ним зернівки і зважували на аналітичних вагах. Результати досліджень можна побачити в таблиці 2.

Таблиця 2.

Результати зважування досліджуваних об’єктів після процесу набухання (розрахунок на 50г/200 зернівок)

Станда-ртна суха проба	Проба, оброблена мінеральною та колодязною водою	Проба, обробле-на Кока-колою	Проба, обробле-на 40% розчином спирту	Проба, оброблена енергетич-ним напоєм	Проба, обробле-на пивом
50	80	55	45	65	90

2.2.3. Дослід 3. Визначення ступеня набухання зернівок пшениці під впливом різних речовин

2.2.3.1. Теоретичні основи процесу набухання

Наявність великих макромолекул ВМС призводить до своєрідності розчинення, яке супроводжується явищем набухання.

Набухання – самодовільний процес поглинання ВМС великих об’ємів низькомолекулярної рідини, що супроводжується значним збільшенням об’єму ВМС.

Процес набухання часто відбувається в живій природі, медицині, а також у деяких виробництвах, наприклад, при добуванні клеїв, хлібопеченні і в кулінарії [5, 11].

На відміну від процесу розчинення низькомолекулярних речовин, де відбувається розчинення речовини в розчинник, у процесі розчинення ВМС відбувається, головним чином дифузія молекул розчинника у ВМС. Це зумовлено двома факторами:

• Більшою рухомістю маленьких молекул розчинника у порівнянні з макромолекулами ВМС;

• Нещільною упаковкою макромолекул ВМС.

Внаслідок теплового руху цих макромолекул, виникають своєрідні міжмолекулярні об’єми, в які проникають молекули розчинника [15, 18].

Процес розчинення можна умовно поділити на чотири стадії.

На першій стадії до початку розчинення система складається з чистих компонентів: розчинник і полімер.

Друга стадія процесу – набухання. Набухання полягає в наступному: молекули низькомолекулярної рідини-розчинника, рухливість яких у багато разів більша рухливості макромолекул, проникають у занурену в неї ВМС, заповнюючи вільні простори між макромолекулами. Далі розчинник починає надходити усередину речовини, що набухає, в наростаючій кількості завдяки гідратації полярних груп означених сполук. Основне значення гідратації полягає в ослабленні міжмолекулярних зв'язків, розпушенні цих сполук. Просвіти, що утворюються, заповнюються новими молекулами розчинника. Розсовуванню ланок і ланцюгів макромолекул сприяють і осмотичні явища, які протікають одночасно з гідратацією полярних груп високомолекулярних сполук.

Третя стадія розчинення полягає в тому, що по мірі набухання, об’єм полімеру і відстань між макромолекулами збільшується настільки, що макромолекули починають відриватись одна від одної і переходити в шар низькомолекулярної речовини. Після того, як будуть зруйновані зв'язки між макромолекулами, тобто коли нитки їх будуть достатньо відсунуті одна від одної, макромолекули, набувши здатності до теплового руху, починають повільно дифундувати у фазу розчинника. Набухання переходить у розчинення, утворюючи однорідний істинний (молекулярний) розчин.

На червертій стадії розчинення молекули полімеру рівномірно розподіляються по всьому об’єму системи, утворюючи істинний гомогенний розчин.

Таким чином, розчинення ВМС із лінійними макромолекулами протікає у два основних етапи: перший - (сольватація-гідратація) супроводжується виділенням тепла, тобто зменшенням вільної енергії й об'ємним стиском. Основне призначення цієї стадії при розчиненні зводиться до руйнування зв'язків між окремими макромолекулами. На другому етапі набухання рідина поглинається без виділення тепла. Розчинник просто дифузно всмоктується в петлі сітки, утвореної поплутаними нитками макромолекул. У цій стадії відбувається поглинання великої кількості розчинника і збільшення об'єму набухаючої ВМС у 10-15 разів, а також змішування макромолекул з маленькими молекулами розчинника, що можна розглядати як чисто осмотичний процес [5, 18].

Варто мати на увазі, що набухання такої сполуки не завжди закінчується її розчиненням. Дуже часто після досягнення відомого ступеня набухання процес припиняється.

В залежності від будови макромолекул та характеру їх взаємодії між собою і молекулами розчинника, розрізняють обмежене і необмежене набухання [21, 25].

Необмежене набухання – це набухання, яке самодовільно переходить у розчинення, при цьому утворюється однофазна гомогення система.

Так набухають нітроцелюлоза в ацетоні, глобулярні білки у воді тощо.

Обмеженим набуханням називається процес взаємодії полімеру з низькомолекулярною рідиною, обмежений стадією набухання. Тобто це набухання, яке не переходить в розчинення.

Якщо в полімері є просторова сітка, утворена хімічними зв’язками, то ланцюги макромолекул ні при яких температурах не можуть бути розділені. Отже, просторові полімери принципово нерозчинні, однак вони можуть набухати, утворюючи драглі або гелі.