Реферат по дисциплине: химия\

НАРУШЕНИЕ УСТОЙЧИВОСТИ В РАСТВОРАХ ВЫСОКОМОЛЕКУЛЯРНЫХ ВЕЩЕСТВ
Растворы высокомолекулярных веществ, если они находятся в термодинамически равновесном состоянии, обладают, как и истинные растворы, абсолютной агрегативной устойчивостью. Поэтому теории устойчивости лиофильных коллоидных систем (растворов высокополимеров), например, теория Кройта, в которой агрегативную устойчивость желатина, агар-агара и некоторых других веществ объясняли либо электрическим зарядом, либо сольватацией, или, наконец, действием того и другого фактора одновременно, имеет в данное время только историческое значение.
Под влиянием ряда факторов - введения электролитов, изменения температуры - в растворах полимеров может происходить помутнение, уменьшение осмотического давления, изменение вязкости, т. е. явления, сходные с теми, которые наблюдаются при скрытой коагуляции типичных коллоидных систем. Однако эти явления не следует отождествлять с коагуляцией, так как природа указанных изменений высокополимеров совершенно иная.
Коагуляция лиофобных золей происходит при введении сравнительно небольших количеств электролита и представляет собой необратимое явление. Выделение же из раствора ВМС происходит при добавлении относительно больших количеств электролита и является, как правило, вполне обратимым процессом, - после удаления из осадка электролита промыванием или диализом ВМВ снова становится способным к растворению.
Коагуляция лиофобных систем обычно происходит в результате сжатия двойного электрического слоя и уменьшения или полного исчезновения электрического заряда, являющегося для данных систем основным фактором устойчивости. Выделение из раствора высокополимера при добавлении большого количества электролита объясняется уменьшением растворимости высокомолекулярного вещества в концентрированном растворе электролита.
Высаливающее действие соответствует тому положению иона, которое он занимает в лиотропном ряду. Так, катионы и анионы по мере уменьшения их высаливающего действия могут быть расположены в следующие ряды:
Ряд катионов Li+ > Na+ > K+ > Rb+ > Cs+
Ряд анионов SO4 2-> CI- > NO3 -> Br- > I- > CNS-
Положение ионов в рядах обратно тому, которое они занимают в лиотропных рядах для набухания. Чем больше ион способен связывать растворитель, тем больше он будет уменьшать способность среды растворять высокомолекулярное вещество, т. е. лучше высаливать.
Высаливание имеет большое практическое значение во многих технологических процессах, например в мыловарении при получении твердых «ядровых» мыл путем больших добавок в мыльный клей поваренной соли, в высаливании красок и канифоли, в производстве разнообразных искусственных волокон - фракционировании эфиров целлюлозы и. т. п.
Электролиты обычно способствуют процессам ассоциации макромолекул и структурообразования в растворах высокополимеров. За счет слипания макромолекул в отдельных местах могут образоваться сетки, превращающие раствор в студень. Этот вопрос будет рассмотрен в дальнейшем.
В растворах высокомолекулярных веществ при изменении температуры или pH или при введении низкомолекулярных веществ иногда наблюдается так называемая коацервация. Это явление, присущее только неравновесным системам, заключается в разделении системы на две фазы, из которых одна представляет собой раствор высокомолекулярного вещества в растворителе, а другая - раствор растворителя в высокомолекулярном веществе.
Раствор более богатый высокомолекулярным веществом обычно выделяется в виде мельчайших капелек, которые в дальнейшем могут образовать сплошной слой. Когда растворителем является полярная жидкость, например вода, капельки могут при определенных условиях приобретать заряд, что доказывается их способностью к электрофорезу.
Если мельчайшие капельки коацерватов не обладают достаточной агрегативной устойчивостью, то они могут соединяться друг с другом, образуя флокулы, способные всплывать или опускаться на дно в виде рыхлого осадка. Флокуляция имеет большое значение в биологии и медицине.
Явление старения. Это явление в основном проявляется в самопроизвольном изменении вязкости растворов высокомолекулярных веществ. Ранее, когда к растворам ВМС подходили с тех же позиций, как и к типичным коллоидным растворам, изменения вязкости объясняли медленно протекающими процессами пептизации или наоборот, агрегирования. В настоящее время, когда доказана гомогенность растворов ВМС, такое объяснение не может быть признано обоснованным. В данное время изменения вязкости растворов ВМС при стоянии объясняют воздействием на молекулярные цепи присутствующего в системе кислорода. Кислород может вызывать деструкцию макромолекул, либо приводить к связыванию отдельных нитевидных молекул в большие образования. В первом случае будет происходить уменьшение вязкости, во втором - увеличение.
Аналогично действовать на вязкость растворов высокомолекулярных соединений способны и некоторые другие примеси.