Методические указания к занятию № 17.

Тема: Физико-химия растворов биополимеров. Защитное действие ВМС.

Цель: Сформировать знания физико-химических свойств растворов биополимеров, обусловливающих, в том числе, их защитное действие.

Исходный уровень:

1. Понятие о полимерных молекулах, способах получения полимеров.

2. Определение понятий: электролиты, неэлектролиты, электролитическая диссоциация.

Вопросы для обсуждения:

1. Общая характеристика ВМС, методы получения, классификация.

2. Особенности растворов ВМС.

3. Набухание и растворение биополимеров. Влияние различных факторов на степень набухания. Давление набухания.

4. Молекулярно-кинетические свойства растворов биополимеров: осмотическое давление, вязкость.

5. Полиэлектролиты. Изоэлектрическая точка и методы ее определения.

6. Факторы, влияющие на устойчивость растворов биополимеров, высаливание.

7. Коллоидная защита: механизм, биологическая роль. Принцип метода определения «железного» и других чисел.

Рекомендуемая литература для подготовки:

1. Болтромеюк В.В. Общая химия. Гродно: ГГМУ, 2009. ст. 273-300, 268-270

2. Болтромеюк В.В. Физическая и коллоидная химия. Общая химия. Гродно: ГГМУ, 2010. ст. 273-300, 268-270.

3. Равич-Щербо М.И., Новиков В.В. Физическая и коллоидная химия., М., 1975, С. 196-199, 207-217, 235-237.

4. Конспект лекций.

Практическая часть занятия

Лабораторная работа: Защитное действие высокомолекулярных соединений.

Ход работы: берут семь пронумерованных пробирок. В первую пробирку наливают 2 мл свежеприготовленного 1%-го раствора желатина. Во вторую пробирку вносят 1 мл раствора из первой пробирки и 1 мл дистиллированной воды. В третью пробирку вносят 1 мл раствора из второй пробирки и 1 мл дистиллированной воды. И т.д.

Из седьмой пробирки 1 мл раствора выливают. Получают ряд растворов с убывающей концентрацией желатина, причем, в каждой последующей пробирке концентрация в два раза меньше, чем в предыдущей. В каждую пробирку добавляют по 1 мл золя гидроксида железа (III) и по 1 мл полунасыщенного раствора хлорида калия и наблюдают, в какой из пробирок произошла коагуляция. Результаты наблюдения внести в таблицу: поставить знак “+” там, где произошла защита, и знак “-” там, где она отсутствует.

Высокомоле-кулярные соединения	Концентрация ВМС (мг) в пробирках
желатин (мг) ±	1	2	3	4	5	6	7
	10	5	2,5	1,25	0,625	0,3125	0,156

Рассчитать количество высокомолекулярного соединения, способного защитить золь гидроксида железа(III) от коагуляции полунасыщенного раствором KСl. Определить “железное число” желатина.

Примечание: Под “железным” числом понимают наименьшее количество (мг) сухого ВМС, защищающего 10 мл золя гидроксида железа(III) от коагуляции при добавлении одного мл полунасыщенного раствора хлорида калия.

Примерный расчет “железного” числа желатина:

В результате опыта оказалось, что желатин защитил гидроксид железа (III) от коагуляции в 1,2,3,4 пробирках. Для определения “железного” числа рассчитывают количество мг сухого желатина в 4-й пробирке, т.е. наименьшее количество желатина, способное защитить золь от коагуляции. В 4-й пробирке находится 1 мл 0,125% раствора желатина (плотность этого раствора можно принять равной единице), тогда 1 мл его будет содержать сухого желатина 0,125/100=0,00125 г или 1,25 мг,. 1,25 мг желатина защитило от коагуляции 1 мл золя гидроксида железа(III) , а для защиты 10 мл необходимо 10  1,25=12,5 мг желатина.

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

В выводе объяснить механизм защитного действия ВМС.

Вывод: ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

__________________________________________________________

Дата ___________ Подпись преподавателя___________