Учебное пособие по коллоидной химии Казань 2015 1

Глава 9. МОЛЕКУЛЯРНЫЕ КОЛЛОИДЫ. РАСТВОРЫ ВМС 
 
9.1. Строение высокомолекулярных соединений (ВМС) 
Изучение свойств растворов высокомолекулярных соединений ВМС 
сыграло огромную роль в развитии коллоидной химии. Первые исследова-
ния диффузии, осмоса, оптических свойств коллоидов были проведены с 
растворами желатина, агары, целлюлозы, т.е. с растворами ВМС. При этом 
выяснилось, что растворы ВМС более устойчивы по сравнению с золями. 
В течение длительного времени это объяснялось высоким сродством рас-
творенных веществ к растворителю (дисперсионной среде) и связанной с 
этим высокой сольватацией. Это нашло отражение в исторически сложив-
шемся названии таких растворов – лиофильные золи или обратимые кол-
лоиды в отличие от лиофобных золей – обычных (необратимых) коллоид-
ных систем. Позднее была найдена истинная причина термодинамической 

---

79 
устойчивости «лиофильных золей» – отсутствие поверхности раздела фаз 
и поверхностной энергии – их гомогенность. Было показано также, что, 
хотя свойства растворов высокомолекулярных соединений в значительной 
степени определяются их сродством к растворителю, доля растворителя, 
вошедшего в сольватные оболочки, не очень велика. Поэтому правильным 
следует считать термин «растворы ВМС» или «молекулярные коллоиды», 
а не «лиофильные золи». 
К высокомолекулярным соединениям относят природные и синтети-
ческие вещества с относительной молярной массой не менее 10−15 тысяч. 
Молярная масса природных ВМС может достигать 500−700 тысяч, а в от-
дельных случаях нескольких миллионов. Подавляющее большинство вы-
сокомолекулярных органических соединений имеют линейное строение. 
Их макромолекулы представляют собой длинные цепи, в которых атомы 
связаны в форме нитей (или цепей). Длина таких макромолекул превышает 
их поперечный размер на несколько порядков. Если цепи имеют боковые 
ответвления, говорят о разветвленных цепях. Цепи макромолекул в поли-
мерах могут быть соединены химическими связями в пространственные 
«сшитые» структуры. 
Так как молярная масса ВМС велика, они могут находиться только в 
конденсированном состоянии. В зависимости от гибкости макромолекул 
различаются три аморфных состояния: вязкотекучее, высокоэластичное и 
стеклообразное (хрупкое). Атомы и группы атомов в макромолекулах на-
ходятся в состоянии вращательно-колебательного движения относительно 
каждой связи С–С. В зависимости от интенсивности этого движения мак-
ромолекула может вести себя либо как жесткая нить, либо как идеально 
гибкая. Одно и то же вещество может быть пластичным и хрупким в зави-
симости от температуры. Большую роль играет и химический состав. Са-
мые гибкие макромолекулы неполярные, состоящие из углеводородных 
цепочек. Появление полярных групп (–СООН, –ОН, –Сl, –NH
2
) делает 
макромолекулы более жесткими, а полимеры более хрупкими. Вещества, 
имеющие пространственную структуру, неэластичны, хрупки и обычно 
нерастворимы.