Учебное пособие по коллоидной химии Казань 2015 1
Download 1.57 Mb. Pdf ko'rish
|
uch.pos.- 3-disp.sist
|
0
0 уд увеличивается с ростом М. По Э. Штаудингеру эта зависимость имеет вид: η уд = kМс , (99) где с – молярно-массовая концентрация раствора, выраженная в молях мо- номера цепи на 1 л раствора; k – константа, xapактерная для данного гомологического ряда, зависящая от взаимодействия молекул ВМС с рас- творителем. Более детальное изучение показало, что это уравнение справедливо лишь в узком интервале молярных масс и для сравнительно коротких или более длинных, но достаточно жестких макромолекул. При увеличении длины макромолекулы, ее гибкости и асимметрии эта зависимость η уд от М нарушается. Для учета всех этих факторов была предложена обобщенная форма уравнения Штаудингера: [η] = kM α , (100) где [η] – характеристическая вязкость раствора; α – величина, учитываю- щая свертывание макромолекул (гибкость цепи) и имеющая значение от 0,5 для растворов в плохом растворителе, когда форма макромолекул близка к сферической, до ~1 для жестких макромолекул, имеющих палоч- кообразную форму. 9.6. Растворы полимерных электролитов. Изоэлектрическая точка Среди высокомолекулярных соединений важное место занимают белки. Они играют основную роль во всех жизненных процессах, а про- дукты их переработки – в технике и производстве. Белки являются поли- мерными электролитами, так как их молекулы содержат ионогенные груп- пы. Поэтому растворы белков имеют целый ряд особенностей по сравне- нию с растворами других полимеров. В состав молекул белков входят раз- нообразные α-аминокислоты, в общем виде формула их строения может 87 быть записана в форме NH 2 —R—СООН. В водном растворе макромолеку- ла представляет амфотерный ион + NH 3 —R—COO – . Если числа диссоции- рованных амино- и карбоксильных групп одинаковы, то молекула белка в целом электронейтральна. Такое состояние белка называют изоэлектриче- ским состоянием, а соответствующее ему значение рН раствора – изоэлек- трической точкой (ИЭТ). Чаще всего белки – более сильные кислоты, чем основания, и для них ИЭТ лежит при рН < 7. При различных рН изменяет- ся форма макромолекул в растворе. В ИЭТ макромолекулы свернуты в клубок вследствие взаимного притяжения разноименных зарядов. В ки- слой и щелочной средах в макромолекуле преобладают заряды только од- ного знака, и вследствие их взаимного отталкивания молекулы распрям- ляются и существуют в растворе в виде длинных гибких цепочек. Поэтому практически все свойства растворов белков проходят через экстремальные значения в изоэлектрическом состоянии: осмотическое давление и вяз- кость минимальны в ИЭТ и сильно возрастают в кислой и щелочной сре- дах вследствие возрастания асимметрии молекул, минимальна также спо- собность вещества к набуханию, оптическая плотность раствора в ИЭТ максимальна. Изучение всех этих свойств используется для определения изоэлектрической точки белков. |
