5. Структура гелей.

Гели обладают только ультрамикроскопической структурой, по Зигмонди они, подобно золям, состоят из отдельных коллоидных частиц, которым Негели дал название мицелл. Cвойства твёрдых тел которыми обладают гели (способность сохранять форму, эластичность и т. п.) обусловлены сцеплением отдельных мицелл, образующих как бы тончайший каркас, пронизывающий основную массу жидкости во всех направлениях.

6. Диффузия в гелях.

Такая структура гелей позволяет объяснить многие их свойства, и прежде всего — скорость диффузии растворённых в геле веществ, которая быстро уменьшается при увеличении вязкости геля, делаясь ничтожно малой при приближении его состоянию твёрдого вещества. Коллоиды в гелях не диффундируют.Раствор соли в геле обладает значительной скоростью диффузии — например, хлорид натрия диффундирует в слабоконцентрированном желатиновом или агаровом геле почти с такой же скоростью, как в чистой воде, что объясняется только большим количеством воды, удерживаемой мицеллами коллоида.Таким образом, гель чем-то напоминает губку пропитанную водой, сочетая механическую прочность с наличием массы свободной жидкости.

7. Набухание гелей

На способности гелей связывать жидкости основано важное явление набухания (набуханием называется поглощение гелем жидкости, при этом объём его увеличивается, а плотность уменьшается).Способность к набуханию у гелей неодинакова, в этом отношении их можно разделить на ограниченно и неограниченно набухающие. Неограниченно набухающие гели связывают всю жидкость до тех пор, пока концентрация коллоида их не уменьшится настолько, что они превратятся в золи. Ограниченно набухающие гели перестают связывать воду после достижения определенного максимума набухания.Часто характер набухания одного и того же геля зависит от условий — например, ограниченно набухающие желатин и агар-агар при повышении температуры способны к неограниченному набуханию.При набухании геля развивается значительное давление, особенно при поглощении первых порций воды (давление быстро падает по мере приближении к максимуму набухания). Например, при набухании крахмала в начале процесса давление набухания достигает 2500 атмосфер.На процесс набухания большое влияние оказывает состав связываемой гелем жидкости. Добавление кислот и щелочей, изменяющих реакцию раствора, влияет на процесс набухания особенно сильно. Значительное влияние оказывают также ионы солей, особенно анионы (по степени влияния на набухание и другие коллоидные реакции отрицательно заряженные ионы расположены в ряды Гофмейстера, выражающие силу их действия). Большие концентрации солей обычно подавляют набухание, а неэлектролиты на связывание воды гелями влияют мало.

Набухание коллоидов тканей определяет осмотическое давление, связывание и распределение воды в них.Особенно много воды поглощает соединительная ткань, при этом её составляющие связывают воду неодинаково: слабая щелочная реакция среды значительно усиливает поглощение воды основным веществом, а кислая — набухание волокон коллагена. Таким образом, даже небольшое изменение pH среды приводит к перераспределению жидкости между компонентами соединительной ткани.