Властивості розчинів вмс

Високомолекулярні речовини можуть утворювати як справжні, так і колоїдні розчини (дисперсії). Характер розчину залежить від спорідненості ВМС до розчинника. У розчинниках, полярність яких відповідає полярності ВМС, відбувається справжнє розчинення з утворенням молекулярних розчинів (наприклад, агар-агар і желатин у воді або каучук в неполярному розчиннику). У разі невідповідності по-лярность розчинника і ВМС утворюються золі або дисперсії.

Фактори стійкості розчинів полімерів. Розчини полімерів в
добре розчиняють їх рідинах утворюються мимовільно і аг-
регатівно стійкі. Порушити стійкість розчинів полімерів
можна шляхом погіршення їх розчинності - введенням електролітів
або нерастворителем (рідин, погано розчиняють даний полі-
заходів). Так, наприклад, для білків і полісахаридів нерастворителем яв-
ляють етанол, ацетон. [15]

Висолювання. Під впливом електролітів і нерастворителем від-ходить процес виділення ВМС з розчину, званий висолюванням. Зовні такий процес схожий з коагуляцією, оскільки ВМС виділити-ється у вигляді пластівців, волокон, сирнистих опадів.

Однак якщо для коагуляції гідрофобних золів під дією електроліту потрібні незначні кількості електроліту і процес коагуляції часто незворотній, то на руйнування водного розчину ВМС витрачається велика концентрація електроліту і на-блюдается непокору правилом Шульце-Гарді. Висолювання є-ється оборотним процесом - розведення системи розчинником призводить до відновлення істинного розчину. В основі механізму висолювання ВМС лежить процес дегідратації. Іони введеного електроліту (або молекули «нерастворителем») як би «забирають» більшу частину розчинника від макромолекул полімеру, роблячи їх ги-дрофобнимі. Тому висаліваются дію іонів визначається їх здатністю до гідратації. Слабогідратірующіеся іони можуть взагалі не викликати даного ефекту.

Концентрацію електроліту, при якій настає швидке осажен-дення полімеру, називають порогом висолювання ВМС. Величина порога висолювання вимірюють вже не в мілімоль (як при коагуляції) а в молях на літр. [12]

Висолювання ВМС має велике практичне значення. Його при-міняють для фракціонування білків, полісахаридів та інших ве-вин. Так, можливість фракціонування обумовлено тим, що, застосовуючи солі в різній концентрації, можна висаліваются різні фракції: при малій концентрації випадають найбільш великі і най-менш заряджені частинки.

Старіння. Одним з характерних властивостей розчинів ВМС є їх старіння, яке проявляється в поступовому мимовільному зміні в'язкості розчинів при стоянні. Старіння викликається дей-наслідком на ланцюгу полімерів кисню і домішок. В результаті від-ходить руйнування макромолекул або їх агрегація.

Коацервація. У концентрованих розчинах ВМС, особливо в розчинах білків, можуть виникати асоціати з молекул, які потім ста-ють зародками нової фази. Виділення новоутвореної фази у вигляді дрібних крапель називають коацерваціей. В результаті злиття окремих дрібних крапельок може статися розшарування на коацерват - концентрований розчин полімеру і розбавлений істинний розчин. Імовірно при коацервації відбувається часткова дегід-ратація і злиття гідратних оболонок молекул без їх безпосередньо-го об'єднання, тому всередині коацервата, де концентрація молекул полімеру значно вище, ніж в навколишньому розчині, виникають певні контакти, як наслідок, спостерігається самоорганізація з утворенням певної структури. Процесу коацервації спосіб-ствует не тільки висока концентрація, а й чинники, що викликають са-мопроізвольную агрегацію: низька температура, зміна рН середовища, введення нізкомолекулярньгх електролітів і «нерастворителем», воз-дія полів. Цікаво, що уявлення про коацерватах, як про заро-дишах найпростіших форм життя в світовому океані, лягло в основу теорії А.І. Опаріна (1922) про походження життя на Землі.

Практична важливість коацервації зросла в зв'язку з розвитком технології микрокапсулирование. У ряді методів мікрокапсулірова-ня оболонка мікрокапсул утворюється з адсорбованих крапельок ко-ацервата полімеру, які зливаються в суцільну плівку і спеці-ний обробкою переводяться в твердий стан. [4]

Схожі статті