Застигання гарячого розчину желатину веде до утворення холодцю2) набуханням ксерогелів (сольватація сухих гелів). Поглинання води частинками ВМС веде їх набухання з можливістю злиття набухлих частинок в суцільну систему. Так, при додаванні води до крохмалю, сухого клею, агар-агару, пектину відбувається утворення клейстеру. 4.В’язкість – це внутрішнє тертя рідин, або здатність текучих тіл чинити опір переміщенню однієї їх частини щодо іншої. Розчини ВМС мають аномально високу в’язкість порівняно з розчинами електролітів та навіть колоїдних систем. Так вже при масовій частці полімеру 0,05% його розчин має значну більшу в’язкість, ніж вода. Підвищена в’язкість розчинів ВМС обумовлена, як взаємодією ланцюгів полімеру між собою, так і взаємодією з молекулами води. Молекули ВМС мають великі розміри, переплітаються між собою, їх полярні групи утворюють великі гідратні оболонки. Колоїдні розчини також мають більшу в’язкість, ніж справжні розчини, хоча вони і поступаються в’язкості розчинів ВМС. На відміну від молекул ВМС колоїдні частинки мають форму близьку до сферичної. Біологічні рідини мають високу в’язкість. Якщо в’язкість води прийняти за одиницю, то в’язкість плазми крові дорівнює 1,7-2,2 одиниці, а в’язкість цільної крові - біля 5. В’язкість крові обумовлена наявністю білків та, особливо, еритроцитів. Вона зростає при згущенні крові, тобто при втраті води (поноси чи надмірне потіння, опіки шкіри), при зростанні кількості еритроцитів в крові і т.д. ІV. Осмотичний тиск розчинів біополімерів. Осмотичний тиск розчинів колоїдів та ВМС має менше значення, ніж іонних розчинів (які при тій же масі розчиненої речовини містять більше частинок). Осмотичний тиск розчинів ВМС неелектролітів доцільно вираховувати не за формулою Вант–Гофа, а за формулою Галера: С·R·T Р = --------- + К · С2 М де С – молярна концентрація полімеру; М – молекулярна маса полімеру; R – газова стала; Т – абсолютна температура; К – коефіцієнт пропорційності. у між вмістом невеликих катіонів та аніонів в середині клітини та в міжклітинній рідині встановлюється рухлива рівновага, але таким чином, що в середині клітини концентрація іонів завжди буде вищою, ніж в міжклітинній рідині, за рахунок тих іонів які зв`язуються з білковими молекулами. В результаті цього в клітині осмотичний тиск дещо вищий, що і створює певний її тургор Онкотичний тиск. Це частина осмотичного тиску біологічних рідин, яка створюється білками. Хоча онкотичний тиск складає всього 0,5% від загальний осмотичного тиску плазми крові (відповідно 0,038 та 7,7 атм.. але він має велике значення для транспорту води і речовин між кров’ю і тканинами. Вміст білків в плазмі крові є значно вищим, ніж в міжклітинній рідині, а стінка судин практично не пропускає великі молекули білків. В той же час молекули води та невеликі іони легко обмінюються через стінку судин. Білки плазми крові створюють онкотичний тиск близький до 30 мм вод. стовпа. Оскільки міжклітинна рідина містить значно менше білків, то і онкотичний тиск міжклітинної рідини є меншим, ніж плазми крові. Це спрямовує рух рідини з міжклітинного простору в кров’яне русло. Однак, робота серця в свою чергу створює гідростатичний тиск, який в артеріальній частині капіляра значно переважає онкотичний тиск білків (і складає біля 45 мм вод. стовпа) і завдяки цій різниці вектор руху рідини спрямований з крові в міжклітинну рідину. В венозній частині капіляра гідростатичний тиск вже менший, ніж онкотичний тиск і складає біля 15 мм вод. стовпа, тому вектор руху рідини спрямований вже з міжклітинного простору в судинне русло. При падінні вмісту білків в крові (захворювання печінки, голодування) відбувається зменшення онкотичного тиску і рідина затримується в тканинах. Таким є механізм голодних набряків. 5. Рівновага Донана. Клітинні мембрани пропускають невеликі іони, але затримують великі молекули білків. Однак білки, що знаходяться в середині клітини, легко взаємодіють з невеликими іонами, а останні легко проходять через мембрани. Білок–Na ↔ білок- + Na+ Білок–Сl ↔ білок+ + Cl- Тому між вмістом невеликих катіонів та аніонів в середині клітини та в міжклітинній рідині встановлюється рухлива рівновага, але таким чином, що в середині клітини концентрація іонів завжди буде вищою, ніж в міжклітинній рідині, за рахунок тих іонів які зв`язуються з білковими молекулами. В результаті цього в клітині осмотичний тиск дещо вищий, що і створює певний її тургор. Ця мембранна рівновага описується рівнянням Донана: С2 зовні Х = ------------------------ Склітині + 2 · Сзовні Х - це кількість іонів яка перейде в клітину Сзовні – концентрація іонів зовні клітини Склітини – концентрація іонів в середині клітини 6. Поверхнева активність є важливою адсорбційною характеристикою речовини, яка визначає її властивість та області застосування. Якщо із збільшенням концентрації речовини поверхневий натяг на межі поділу фаз знижується, то така речовина називається поверхнево-активною. Речовини, які збільшують поверхневий натяг на межі поділу фаз із збільшенням концентрації, називаються поверхнево- інактивними. Далі основні закономірності адсорбційних явищ викладені окремо для різних меж поділу фаз. Таке розділення в деякій мірі умовне і дається для зручності, тому що більшість положень виявляються загальними для будь-якої міжфазної межі.правило: в будь-якому гомологічному ряду при малих концентраціях подовження вуглеводневого ланцюга на групу СН3 приводить до збільшення поверхневої активності в 3,0—3,5 рази. Як видно з рис., на якому зображені криві σ = f(с) для ряду водних розчинів насичених жирних кислот, їх можна практично повністю сумістити, якщо змінити масштаб осі концентрацій при переході від одного члена гомологічного ряду до другого приблизно в 3,2 рази.Адсорбцію можна розрахувати за допомогою термодинамічного рівняння Гіббса Γ =−; c RT ⋅dσ; dc Але, як уже зазначалося, немає надійних експериментальних методів вимірювання питомої поверхневої енергії σ на межі тверде тіло— рідина, отже, аналіз має тільки якісний характер. Із рівняння Гіббса випливає, що чим більша здатність речовини знижувати σ на досліджуваній межі поділу фаз, тобто, чим більша її поверхнева активність, тим краще вона повинна адсорбуватися.Згідно з Ленгмюром і Гаркінсом, полярні групи молекул ПАР розміщені на поверхні води, а вуглеводневі радикали повернені в бік повітря. В ненасиченому шарі, який містить незначну кількість ПАР, вони лежать або нахилені до поверхні рідини. Повна орієнтація досягається, коли всі місця на поверхні займаються гідрофільними групами і на поверхні утворюється насичений
|
