Гелі - високодисперсні системи в связнодісперснимі стані. Це - двофазні системи, що складаються з каркаса частинок з захопленої всередину дисперсійним середовищем, і утворюють коагуляционную структуру. Холодці - структуровані гомогенні системи, що складаються з макромолекул, рівномірно розподілених в об'ємі розчинника. У системах, що містять ВМС, відбувається структуроутворення, при цьому утворюються структуровані системи, звані холодцю.
Властивості холодців і гелів
Холодці і гелі володіють властивостями як твердих тіл, так і рідин. Як твердих тіл, їм притаманні механічні властивості: пружність, міцність, еластичність, здатність зберігати форму.
На відміну від гелів, більшість холодців НЕ тиксотропні. Оскільки в холодцях просторова сітка утворена хімічними або водневими зв'язками, то, якщо зв'язку будуть розірвані в результаті механічної дії, то вони не відновляться через зміну складу внаслідок взаємодії з розчинником в місцях розриву. Тиксотропія може спостерігатися тільки у холодців з малою міцністю зв'язків між макромолекулами.
У холодцях міститься велика кількість води, тому вони виявляють деякі властивості рідин.
Для холодців характерний синерезис. Рідина, що заповнює сітку холодцю, називають інтерміцеллярной, вона ділиться на вільну (механічно включену в каркас холодцю, що не входить в сольватную оболонку) і пов'язану. Чим більше гідрофільних груп в макромолекулі, тим більше зв'язаної води в студне.
Відмінності між холодцем і гелями:
1. Причина застигання - у виникненні зв'язків між макромолекулами ВМС Þ холодці можна розглядати як гомогенні системи. Гелі - результат взаємодії колоїдних частинок Þ системи гетерогенні.
2. У гелях просторова сітка утворюється за рахунок Ван-дер-ваальсових сил, в холодцях - за рахунок хімічних і водневих зв'язків (більш міцних).
3. Зв'язки в холодцях - не тільки на кінцях макромолекул, але і між будь-якими їх ділянками з функціональними групами.
Фактори, що впливають на процес студнеобразования
Концентрація ВМС в розчині
Зростає частота зіткнень між макромолекулами, збільшується число зв'язків в одиниці об'єму
Форма і розмір молекул ВМС
Гнучкість полімерних ланцюгів забезпечує більшу кількість конформаций. Чим більше распрямлена молекула, тим легше доступ до її частинам, що можуть вступити у взаємодію Þ для студнеобразования необхідні умови, при яких макромолекула не згортається в клубок.
Підвищення її (якщо не утворюються незворотні хімічні зміни) зазвичай перешкоджає застигання через зростання інтенсивності теплового руху сегментів і зменшення числа і тривалості існування зв'язків між молекулами. Перехід розчину в холодець відбувається безперервно, тобто постійної температури переходу немає (як при плавленні-кристалізації)
Час сприяє застигання, але необхідно виконання та інших умов.
Присутність індиферентних електролітів
Іони електролітів, що збільшують набухання, уповільнюють застудневание і навпаки. На набухання і на застигання в основному впливають аніони.
Вплив рН особливо помітно, якщо ВМС - амфотерное (білок). Застигання найкраще при значенні рН, що відповідає ізоелектричної точці, тому що по всій довжині молекулярного ланцюга розташоване однакове число протилежно заряджених іонізованих груп, що сприяють виникненню зв'язків між макромолекулами. Зі зміною рН макромолекули набувають однойменні заряди, що перешкоджає утворенню зв'язків.
Високомолекулярних сполук (ВМС)
Розчини високомолекулярних сполук (ВМС) є ліофільні системи, термодинамічно стійкі і оборотні. Великі розміри макромолекул вносять специфіку в властивості і поведінку цих систем в порівнянні з низькомолекулярними звичайними гомогенними системами. Молекулярні колоїди утворюються шляхом розчинення високомолекулярних систем (ВМС) в розчиннику. Високомолекулярні системи (ВМС) володіють великою молекулярною масою порядка10 4 - 10 7 моль -1.
Особливість розчинів ВМС (розчинів білків) - подвійність:
1. Це справжні молекулярні розчини, тому що одна частинка ВМС - окрема молекула;
2. Це і колоїдні розчини (які мають властивості колоїдних розчинів).
Подібність розчинів ВМС і колоїдних розчинів:
1. Величина часток (від 1 до 100 нм);
2. Наявність двох факторів стійкості: заряду і водної оболонки;
3. Здатність до коагуляції;
4. Здатність до діалізу;
5. Повільна дифузія;
6. Здатність до седиментації;
7. Низький осмотичнийтиск.
Генерація сторінки за: 0.037 сек.