Механизм набухания и растворения ВМС. Зависимость набухания от различных факторов.

 

Процесс растворения ВМС является самопроизвольным, но проходит через стадию набухания. Набухание – это увеличение объема полимера в результате избирательного поглощения низкомолекулярного растворителя. Этот процесс характеризуется степенью набухания (α ):

α =

где m₀ – масса полимера до набухания, m – масса полимера после

набухания.

Теория растворов ВМС рассматривает набухание и растворение полимеров как процесс смешения двух жидкостей. Молекулы низкомолекулярного растворителя проникают в полимер, раздвигают звенья цепи и ослабляют межмолекулярное взаимодействие, поэтому полимер увеличивается в массе и объеме. Процесс набухания проходит в две стадии. Первая стадия – поглощение небольшого количества растворителя, которое идет на образование сольватной оболочки. На I стадии выделяется теплота, называемая теплотой набухания. На I стадии происходит уменьшение суммарного объема полимераи растворителя. Растворитель в сольватной оболочке изменяет свои физико-химические свойства (плотность, температура замерзания и др.). На II стадии поглощается много жидкости без выделения тепла. На этой стадии наблюдается увеличение объема системы, которое может заканчиваться полным растворением.

Набухание может быть ограниченным и неограниченным.

Неограниченное набухание – это набухание, заканчивающееся полным растворением. Процесс сопровождается увеличением энтропии системы.

Ограниченное набухание – это набухание, не переходящее в растворение. Оно заканчивается образованием эластичного студня.

Примером неограниченного набухания являются альбумины, желатина в горячей воде. Ограниченно набухает желатина в воде при комнатной температуре.

На процесс набухания влияют ряд факторов: температура, рН среды, наличие электролитов. В области ИЭТ белка набухание минимальное. Температура ускоряет процесс набухания.

По влиянию на процесс набухания белков анионы располагаются в

лиотропный ряд: CNS–> I–> Br– > Cl– > ClO4–> SO2–

Процесс набухания играет важную роль в физиологии организма. Соединительная ткань способна вследствие набухания воспринимать излишек воды или отдавать его клеткам и крови, т.е. является регулятором водного обмена между кровью и клетками.

 

39.Полиэлектролиты. Изоэлектрическая точка и методы ее определения.

Полиэлектролиты – полимер, в составе молекул которых входят группы, способные к ионизации в растворе.

Молекула белка имеет электрический заряд, обусловленный диссоциацией ионогенных групп (– СООН) и (– NH2): эти группы принадлежат концевым аминокислотам, а также дикарбоновым и диаминовым аминокислотам, расположенным в середине полипептидной цепи. В результате диссоциации образуется биполярный ион (амфиион), имеющий положительный и отрицательный заряд. Схематически диссоциацию можно представить так:

COOH-R-NH₂ + H2O = COOH-R-NH₃OH = H⁺ + COO^--R-NH₃⁺ + OH^-

Преобладание в молекуле белка групп – СООН сообщает ему oтрицательный заряд, белок проявляет свойства слабой кислоты. Преобладание групп – NH2 сообщает белку положительный заряд и основные свойства.

В зависимости от реакции среды молекула белка заряжается следующим образом:

а) в кислой среде – положительно:

COO^--R-NH₃⁺+ H⁺ = COOH-R-NH⁺₃

б) в щелочной среде – отрицательно:

COO^--R-NH₃⁺+ OH^- = COO^--R-NH₃OH

Таким образом, заряд белка зависит от реакции среды, соотношения количества карбоксильных групп и степени их диссоциации.

Биполярный ион или амфион принято называть цвиттер-ионом.

Изоэлектрическая точка – кислотность среды (pH), про котором определённая молекула или поверхность не несёт электрического заряда.

Изоэлектрическая точка является важной характеристикой белков. Каждый белок имеет свою индивидуальную ИЭТ.

 

Методы определения изоэлектрической точки:

1. По электрофоретической подвижности. Исследуемы белок подвергают электрофорезу в буферных растворах с разным значением pH. В буфере со значением pH=ИЭТ электронейтрален и перемещаться в электрическом поле не будет.

2. По степени коагуляции. Берут пробирки с различным значение pH, затем туда вносят равное количество исследуемого белка и добавляют спирт, наиболее выраженное помутнее будет в пробирке с ИЭТ.

3. По скорости желатинирования.

БС + концентрированный раствор белка. Желатинирование происходит быстрее в той пробирке, в которой pH близко к ИЭТ

4. По величине набухания.

Одинаковое количество сухого белка насыпают в буферные растворы различного значения pH

В буфере с pH=ИЭТ набухание наименьшее.

 

⇐ Предыдущая123456789Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. A. Оказание помощи при различных травмах и повреждениях.
2. I.1. Основные предпосылки и механизмы развития речевой деятельности
3. M. МЕХАНИЗМ ДЕЙСТВИЯ ЖЕВАТЕЛЬНОЙ РЕЗИНКИ
4. XXV. МЕХАНИЗМ УДУШЕНИЯ КЛЕТОК ОРГАНИЗМА АЛКОГОЛЕМ. ПОЧЕМУ МЫ ПЬЁМ. О «ПОЛЬЗЕ» И ВРЕДЕ АЛКОГОЛЯ.
5. А. Механизмы творчества с точки зрения З. Фрейда и его последователей
6. А. ТЕОРИЯ ЗАЩИТНЫХ МЕХАНИЗМОВ
7. Административно-контрольный механизм управления природопользованием
8. Активный транспорт ксенобиотиков через биологические мембраны: опре-деление и характеристика основных механизмов.
9. Алгоритмы на различных языках программирования. Заполнение массивов
10. Анализ использования различных рекламных средств ООО «Евросеть Ритейл» за 2007–2008 годы.
11. Анализ опасности поражения током в различных электрических сетях
12. АНАТОМО-ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ МЕХАНИЗМЫ РЕЧИ