А   Б  В  Г  Д  Е  Є  Ж  З  І  Ї  Й  К  Л  М  Н  О  П  Р  С  Т  У  Ф  Х  Ц  Ч  Ш  Щ  Ю  Я 


Високомолекулярний електроліт

Високомолекулярні електроліти зазвичай вивчаються в розчинах в присутності надлишку інертного низькомолекулярного електроліту. Це обумовлюється вимогою електричної нейтральності в усіх точках розчину. Якщо високомолекулярний електроліт, що складається з макроіонів заряду Z і Z-однова-лентний іонів протилежного заряду, розчинений в розчиннику, що не містить жодних інших іони, то макроіонів не може рухатися незалежно від його противоионов, і все властивості макроіонів, які ми хочемо спостерігати, приховані.

Все високомолекулярні електроліти розчиняються в полярних розчинниках-так як макромолекули з йоногенних групами взаємодіють з полярними рідинами сильніше, ніж про неполярними. Саме внаслідок значної взаємодії високомолекулярних, електролітів (білків) з середовищем (водою) високомолекулярні речовини у свій час називали ліофільними колоїдами.

Все високомолекулярні електроліти розчиняються в полярних розчинниках, так як макромолекули з йоногенних групами взаємодіють з полярними рідинами сильніше, ніж з неполярними. Саме внаслідок значної взаємодії високомолекулярних електролітів (білків) з середовищем (водою) високомолекулярні речовини у свій час називали ліофільними колоїдами.

Поліелектроліти або високомолекулярні електроліти - поліакрилова кислота, полінуклеотіди, поліетиленову німін, полілізін, поліглютаМіновая кислота, полісуль-фостіроли (рис. 44) та ін. - мають ряд важливих особливостей. Вони характеризуються високою щільністю розташування зарядів - по одному на кожен залишок ланцюга (в той час як у білків доводиться по 1 СООН-груп-пе чи ИНг-групі на 6 - 8 амінокислотних залишків); тому явища електростатичного взаємодії між йоногенних групами, що становить, наприклад, в полілізіне більше 3 ккал /моль на залишок, і взаємної електростатичного інактивації цих груп виражені досить різко. Багато поліелектроліти мають гнучкі молекули, внаслідок чого електростатичне відштовхування між однойменно зарядженими групами може, в залежності від ступеня іонізації, приводити до значної деформації молекул. Багато поліелектроліти (полйлізін і ін.) Характеризуються значною біологічною активністю. Білки також відносяться до амфотерним високомолекулярних електролітів, але, завдяки відносно малій щільності розташування зарядів, більш слабким електростатичним взаємодіям і наявності згорнутих молекул з безліччю внутрішньо молекулярних водневих зв'язків (див. стор.

Поліелектроліти, або високомолекулярні електроліти - поліакрилова кислота, полінуклеотіди, поліетиленімін, полілізін, поліглютаміновая кислота, полісульфостіроли і ін. - мають ряд важливих особливостей. Вони характеризуються високою щільністю розташування зарядів - по одному на кожен залишок ланцюга (в той час як у білків припадає по одній СООН-або NH2 - rpynne на 6 - 8 амінокислотних залишків); тому явища електростатичного взаємодії між йоногенних групами, що становить, наприклад, в полілізіне більше 3 ккал /моль на залишок і взаємної електростатичного інактивації цих груп виражені досить різко.

Лінійні поліелектроліти або високомолекулярні електроліти - поліакрилова кислота, полінуклеотіди, поліетиленімін, полілізін, поліглютаміновая кислота, полісульфостіроли (рис. 100) та ін., Мають ряд важливих особливостей. вони характеризуються високою щільністю розташування зарядів-по одному на кожен залишок ланцюга, тому, явища електростатичного взаємодії між йоногенних групами і взаємної електростатичного інактивації цих груп виражені досить різко.

Якщо до холодцю високомолекулярного електроліту докласти якусь навантаження, то при почергової іонізації і нейтралізації (молярізаціі) його молекул холодець-здатний виробляти механічну роботу. Таким чином, холодець може служити не чим іншим, як механо-хімічної машиною. Сітка з молекул високомолекулярних електроліту, подібно добре відомим тепловим машинам, може виконувати роботу, перетворюючи хімічну енергію в механічну, причому це може відбуватися при постійній температурі. Робота м'язів живого організму тісно пов'язана з механо-хімічними процесами; саме ними пояснюється здатність людини виробляти роботу.

Якщо до холодцю високомолекулярного електроліту докласти якусь навантаження, то при почергової іонізації і нейтралізації (молярізаціі) його молекул холодець здатний виробляти механічну роботу. Таким чином, холодець може служити не чим іншим, як механо-хімічної машиною. Сітка з молекул високомолекулярних електроліту, подібно добре відомим тепловим машинам, може виконувати роботу, перетворюючи хімічну енергію в механічну, причому це може відбуватися при постійній температурі. Робота м'язів живого організму тісно пов'язана з механо-хімічними процесами; саме ними пояснюється здатність людини виробляти роботу.

Якщо до холодцю високомолекулярного електроліту докласти якусь навантаження, то при почергової іонізації і нейтралізації (молярізаціі) його молекул холодець-здатний виробляти механічну роботу. Таким чином, холодець може служити не чим іншим, як механо-хімічної машиною. Сітка з молекул високомолекулярних електроліту, подібно добре відомим тепловим машинам, може виконувати роботу, перетворюючи хімічну енергію в механічну, причому це може відбуватися при постійній температурі. Робота м'язів живого організму тісно пов'язана з механо-хімічними процесами; саме ними пояснюється здатність людини виробляти роботу.

Аніоніти можна розглядати як високомолекулярні електроліти, що містять поряд з досить рухливими гідроксильних або іншими аніонними групами, здатними обмінюватися на інші аніони, полівалентний катіон, який внаслідок великої іонної маси і складного просторового будови малорухомий і не здатний до дифузії.

Білки належать до групи високомолекулярних електролітів. Молекули їх складаються з амінокислот, до складу яких входять основні МН8 і кислотні - СОО - групи, і тому білки є амфотерними сполуками.

Білки також відносяться до амфотерним високомолекулярних електролітів, але, завдяки відносно малій щільності розташування зарядів, більш слабким електростатичним взаємодіям і наявності згорнутих молекул з безліччю внутрішньо молекулярних водневих зв'язків (див. стор.

Білки також відносяться до амфотерним високомолекулярних електролітів, але завдяки відносно малій щільності розташування зарядів, більш слабким електростатичним взаємодіям і наявності згорнутих молекул з безліччю внутрішньо молекулярних водневих зв'язків вони мають ряд характерних особливостей в порівнянні з типовими лінійними поліелектролітами.

типовими і найбільш важливими представниками високомолекулярних електролітів є білки.

На здатність до застигання водних розчинів амфотерних високомолекулярних електролітів, наприклад білків, досить сильно впливає рН розчину. Зі зміною рН (в обидві сторони від ізоелектричної точки) макромолекули набувають однойменний заряд, що перешкоджає утворенню між ними зв'язку. При додаванні великих кількостей кислоти або лугу ступінь іонізації йоногенних груп зменшується і тенденція до застигання знову збільшується. Коротше кажучи, здатність до застигання у розчинів білків при зміні рН змінюється по сідловидної кривої, як і інші властивості.

На процес студнеобразования у водних розчинах амфотерних високомолекулярних електролітів великий вплив робить рН розчину. Застигання найбільш ефективно протікає при значеннях рН, близьких до ізоелектричної точці. У ізоелек-тріческого стані по всій довжині макромолекуляр-ної ланцюга розподілені протилежно заряджені групи, які, взаємодіючи з такими ж групами інших молекул, сприяють встановленню міжмолекулярних зв'язків.

Тринадцята глава присвячена неорганічним колоїдам і високомолекулярних електролітів.

Для систем, до складу яких входять високомолекулярні електроліти (поліелектроліти), дифузія яких обмежена мембраною, і низькомолекулярні електроліти, дифузія протікає дещо незвично.

Найважливішим представником групи високомолекулярних сполук, які називаються високомолекулярними електролітами, служать білки, молекули яких побудовані з амінокислот. Внаслідок наявності заряду високополімерні з'єднання, так само як і ліофобні колоїди, можуть коагулювати під дією електролітів.

Вид (сбеку U-подібної трубки в приладі Тізеліус. А - робоче положення. Б - положення в момент заповнення верхньої частини. | Схема приладу Тізеліус в зібраному вигляді. Метод Тізеліус особливо широко застосовується при дослідженні білків та інших високомолекулярних електролітів, оскільки з його допомогою можна не тільки визначити швидкість електрофорезу, а й розділити суміш високомолекулярних речовин на окремі компоненти. Справді, якщо досліджуваний розчин містить кілька компонентів з різними електрофоретичний полвіжностямі, то фронт пересування більш рухливих компонентів буде обганяти фронт руху компонентів, що рухаються повільніше, і утворюється стільки кордонів, скільки компонентів в суміші.

Вид (збоку U-подібної трубки в приладі Тізеліус. | Схема приладу Тізеліус в зібраному вигляді. Метод Тізеліус особливо широко застосовується при дослідженні білків та інших високомолекулярних електролітів, оскільки з його допомогою можна не тільки визначити швидкість електрофорезу, а й розділити суміш високомолекулярних речовин на окремі компоненти.

Отже, наш аналіз призводить до спільного висновку, що високомолекулярний електроліт (колоїдний електроліт) НЕ тільки не допускає рівномірного розподілу низькомолекулярного електроліту по обидві сторони мембрани, а завжди витісняє його за мембрану в зовнішній розчин, причому це витіснення тим більше, чим вище концентрація колоїду і чим менше концентрація розчину електроліту.

Солі зазначених кислот сприяють запобіганню росту кристалів карбонату кальцію, високомолекулярні електроліти надають диспергуючу дію.

Іншими словами, осмотичний тиск представляє в цьому випадку тиск високомолекулярного електроліту.

Схема освіти одновимірних агрегатів з частинок каніфолі (а, б і в і сірки (г в 00001 М водному розчині NaCl. | Електронна мікрофотографія одновимірних агрегатів з частинок епоксидної смоли ЕД-5 в ацетоні (X 70000 (по - Черних. Структури, аналогічні ПКС, утворюються з глобулярних ассоциатов в розчинах високомолекулярних електролітів. Це пояснюється спільністю закономірностей дії іонно-електростатичних (рівноважних і нерівноважних) і молекулярних сил в дисперсних системах і в розчинах поліелектролітів.

З викладеного зрозуміло, що при дослідженні осмотичного тиску розчинів високомолекулярних електролітів завжди необхідно враховувати ефект Доннана. Практично для отримання правильних результатів експериментатор або визначає концентрацію електролітів, що знаходяться в системі, і потім вводить в розрахунки відповідну поправку, або вимірює осмотичнийтиск в присутності надлишку низькомолекулярного електроліту. В останньому випадку знайдене осмотичнийтиск відповідає осмотичного тиску одних високомолекулярних іонів.

Однак слід зазначити, що значення електрокінетичного потенціалу, знайдені для молекул високомолекулярних електроліту в розчині, досить умовні. Треба пам'ятати, що йоногенних групи макромолекул, а отже, і заряди розташовані дискретно по всій довжині макромолекули, і про подвійне електричному шарі в звичайному сенсі слова тут говорити важко. Швидше, доречно проводити аналогію з окремими звичайними іонами, оточеними дебаєвської іонної атмосферою.

Однак слід зазначити, що значення електрокінетичного потенціалу, знайдені для молекул високомолекулярних електроліту в розчині, досить умовні /Треба пам'ятати, що йоногенних групи макромолекул, а отже, і заряди розташовані дискретно по всій довжині макромолекули, і про подвійне електричному шарі в звичайному сенсі слова тут говорити важко. Швидше, доречно проводити аналогію з окремими звичайними іонаміг оточеними дебаєвської іонної атмосферою.

На підставі подібних же міркувань неважко уявити, як буде змінюватися в'язкість розчину високомолекулярного електроліту, його осмотичний тиск або обсяг набухає холодцю при введенні в систему низькомолекулярного індиферентного, електроліту.

На підставі подібних же міркувань неважко уявити, як буде змінюватися в'язкість розчину високомолекулярного електроліту, його осмотичний тиск або обсяг набухає холодцю при введенні в систему низькомолекулярного індиферентного електроліту.

На підставі подібних же міркувань неважко уявити, як буде змінюватися в'язкість розчину високомолекулярного електроліту, його осмотичний тиск або обсяг набухає холодцю при введенні в систему низькомолекулярного індиферентного, електроліту.

Залежність відносної в'язкості 067% - ного розчину желатину від рН середовища. | Залежність набухання желатину від рН середовища. Зі сказаного видно, що рН і введення електролітів впливають на заряд і форму молекул високомолекулярних електролітів. Очевидно, ці фактори також повинні впливати і-на ті властивості розчину, які залежать від форми розчинених макромолекул. До таких властивостей відносяться в'язкість, осмотичний тиск і обсяг холодцю набряклого високомолекулярної речовини, якщо він не розчиняється в даному середовищі.

Щоб виключити вплив низькомолекулярних електролітів на результати визначення, Дюкло і Маль-Фіта намагалися виміряти осмотичнийтиск розчинів високомолекулярних електролітів, поміщаючи діалізуемиі розчин в осмометрі в ультрафильтрат. Однак, як показав Доннан.

Для характеристики впливу розчинника на стан ионита введемо коефіцієнти активності /, що визначаються зміною енергії (ізобарного потенціалу) при перенесенні високомолекулярного електроліту з неводному фази в воду. Ця енергія представляє різницю енергій сольватації (набухання) іоніту в водній і неводних фазах.

Для характеристики впливу розчинника на стан ионита введемо коефіцієнти активності /0 що визначаються зміною енергії (ізобарного потенціалу) при перенесенні високомолекулярного електроліту з неводному фази в воду.

Встановлено, що синергетичне посилення структурно-механічних і експлуатаційних властивостей розчинів обумовлено зміщенням співвідношення електростатичного та гідрофобної взаємодії в пластовій системі при зміні концентрації низько - і високомолекулярних електролітів, інгібіторів і ПАР. Синергетичні ефекти посилюються зі зменшенням розмірів пір, збільшенням ступеня мінералізації розчинів і валентності катіонів солей.

Щоб зрозуміти причину цього, уявімо собі, що при визначенні осмотичного тиску за допомогою звичайного осмометрів з напівпроникною мембраною на початку досліду в осмотичну осередок налитий розчин високомолекулярного електроліту, повністю розпадається на нездатні до діалізу високомолекулярні іони Rz і на малі іони, наприклад С1 -, проникають крізь мембрану. Нехай у зовнішній рідини осмометрів міститься низькомолекулярний електроліт, наприклад хлорид натрію, обидва іона якого (Na і С1 -) здатні проходити через мембрану. Нарешті, для спрощення припустимо, що обсяги внутрішнього і зовнішнього розчину рівні.

Щоб зрозуміти причину цього, уявімо собі, що при визначенні осмотичного тиску за допомогою звичайного осмометрів з напівпроникною мембраною на початку досліду в осмотичну осередок налитий розчин високомолекулярного електроліту, повністю розпадається на нездатні до діалізу високомолекулярні іони RI і на малі іони, наприклад С1 -, проникають крізь мембрану. Приймемо, що концентрація іонів Rz у внутрішньому розчині дорівнює ci, тоді концентрація іонів в тому ж розчині буде гс. Нехай у зовнішній рідини осмометрів міститься низькомолекулярний електроліт, наприклад хлорид натрію, обидва іона якого (Na і С1 -) здатні проходити через мембрану. Позначимо концентрацію NaCl в зовнішньому розчині через Cj. Нарешті, для спрощення припустимо, що обсяги внутрішнього і зовнішнього розчину рівні.

Обчислені і знайдені значення осмотичного тиску підкислених розчинів желатину. У цей момент осмотичнийтиск буде максимально, по-перше, тому, що групи СШН3 - іонізують значно сильніше, ніж групи ОНМНз - і, по-друге, тому, що в системі не міститься ще чужорідного низькомолекулярного електроліту (НС1), здатного проникати через мембрану і, як вже було показано, що знижує осмотичний тиск самого високомолекулярного електроліту.