8. Эластические и неэластические гели
Рассмотренные выше в качестве примеров гели набухают при поглощении воды и уменьшаются в объёме при её потере, оставаясь при этом однородными. Существует гели, которые при поглощении/потере жидкости ведут себя иначе, типичным представителем этой группы является силикагель.При потере воды силикагель сжимается до некоторого предела, после которого, при дальнейшей потере воды, объём его уменьшаться перестаёт, за счёт образования между коллоидными частицами пустот (насыщеный водой стекловидный силикагель при высушивании становится непрозрачным). При повторном поглощении жидкости она сначала заполняет образовавшиеся в силикагеле пустоты, не увеличивая его объёма.
В соответствии с принцииально различным механизмом поглощения жидкости гели разделяются на эластические и неэластические.
Понятие набухание применимо только к эластическим гелям связывание ими жидкости специфично и характерно для химических взаимодействий, родственное растворению. Например, целлоидин набухает в этиловом спирте и этиловом эфире, каучук — в бензоле, но ни тот, ни другой не набухают в воде; желатин поглощает воду, но не спирт и т. п.
В полости же ненабухающего неэластического геля под действием капилярных сил проникают любые смачивающие гель жидкости. Эластический гель может быть превращён в неэластический как посредством изменения коллоидного вещества, так и при использовании жидкости, которую данный гель не связывает.
9. Обратимое разжижение и желатинирование гелей
При неограниченном набухании гель превращается в золь, дисперсный раствор коллоидных частиц.Разжижаться и вновь отвердевать гель может и без поглощения им новых объёмов жидкости, а происходить, например, под температуры: многие гели разжижаются при повышении температуры и снова желатинируются при охлаждении. Также эти изменения могут быть вызваны изменениями в химическом составе геля, при течении в нём активных реакций или изменении концентрации солей.Временное разжижение и снижение вязкости гелей при механическом воздействии (выражено в плазме клеток, например, оно происходит при делении клеток (образование кариокинетические фигур), при амебоидном движении (уплотнение наружного слоя протоплазмы и разжижение эндоплазмы) и др.
10. Применение
Гели широко используются для производства разнообразных косметических, лекарственных препаратов и продукции бытовой химии (для ухода за волосами, для бритья, для наращивания ногтей и т. п.), а также для лабораторных исследований методом электрофореза и др.Гелями могут заполняться анатомические имплантаты, применяемые в пластической хирургии.Твердые гели (алюмогель, силикагель) широко применяются как адсорбенты. В производстве товаров народного потребления студнеобразование и студни находят широкое применение, например в производстве вискозного, ацетатного и медноаммиачного шелка, различных типов искусственной кожи, резиновых изделий из синтетических
латексов и растворов каучуков, плащевых материалов из пластифицированных полимеризациониых пластиков (поливинилхлорида и поливинилацетата, сополимеров — винилхлорида, хлорвинилидена и др.), в изготовлении и применении растительных и животных клеев, в отделке кожи, тканей и т. д. Не менее важны студни в производстве продовольственных товаров. Хлеб, мясо, различные сорта сыра, творог, простокваша, мармелад, джем, желе, студень, кисель и другие продукты — типичные студни. В хлебопечении, сыроварении, кондитерском производстве, консервировании плодов и ягод, изготовлении многих пищевых блюд студнеобразование — одна из стадий технологического процесса. Студни и студнеобразование еще большую роль играют в развитии животных и растительных организмов. Живые организмы состоят из студней различной степени оводнения. Так, тело медузы представляет собой живой студень с огромной степенью оводнения (до 90°/о воды), а роговая ткань содержит очень мало воды (до десятых долей процента). Высушивание куска студенистого тела медузы уменьшает объем и вес в десятки раз, а объем и вес высушенного рогового вещества практически не меняются. Даже кости имеют некоторую упругость и эластичность благодаря входящему в них студню — оссеину. Кости становятся к старости более хрупкими из-за того, что в них увеличивается содержание твердых минеральных веществ. Маленькие дети часто падают, не причиняя себе особенного вреда, потому что кости их представляют собой студни, не успевшие достаточно затвердеть от отложения минеральных солей; падение же в пожилом возрасте часто приводит к переломам костей.