Господа студенты! _____ Кафедра неорганической и физической химии поздравляет

и физической химии поздравляет вас с наступающим 2006 годом!
Желаем успехов

и счастья!

них внутренних структур.
Методы получения гелей.
1. желатинированием растворов полимеров.
2. при набухании

ксерогелей — пластинок столярного клея, желатины, крахмала
3. реакцией полимеризации и конденсации [получение пластмасс, каучука].
4. ферментативных процессов [получение простокваши, кефира, сыра

сохранять форму;
в/ отсутствием текучести.

том числе базальная];
3/ клеточные оболочки и оболочки эритроцитов;
4/ хрящи, коллаген,

оссеин;
5/ волокна мышечных тканей [актомиозин];
6/ хрусталик глаза;
7/ сгустки крови;
8/ стекловидное тело;
9/ пупочный канатик;
10/ синовиальная жидкость;
11/ слизи;
12/ кортиев орган.

гели-
- построены из жёстких частиц лиофобных золей (SiO2, SnO2,

Fe2O3;
- способны поглощать жидкости
б/ эластичные [или набухающие, обратимые] гели-
-образованы гибкими макромолекулами лиофильных золей
– 1 фазные системы (желатины, агар-агара, каучука)

неограниченным. Неограниченно набухают альбумины, пептон, гуммиарабик.
-Если гель поглощает определённое

количество растворителя, но не образует раствора — это набухание ограниченное. Ограниченно набухают в холодной воде желатина и агар-агар.

называется застудневанием или желатинированием.
Между коагуляцией и желатинированием
===Сходство:
- влияет температура

и добавление электролита,
-↓ дзета-потенциала частиц
- объединение частиц.
===Различие:
-при коагуляции образуется осадок, содержащий очень мало жидкости, а при застудневании –много
-при коагуляции золь разделяется на две фазы [жидкую и твёрдую], а при застудневании разделения на две фазы не происходит

между собой частицы за счёт водородных связей,
=== гидрофильные участки

препятствуют полной агрегации.

процесс желатинирования.
Для каждого раствора предельная концентрация, ниже которой он

не застудневает. -желатина не менее 0,5%, -для агар-агара— 0,2%.
2. На желатинирование влияет природа вещества.
Например, золи благородных металлов [золота, платины, серебра] не способны застудневать
-из-за низкой концентрации их золей
- из-за частиц, не способных гидратироваться.
См. далее

- понижает растворимость вещества,
-понижается подвижность частиц и облегчается их сцепление.
4.

Важна форма частиц. Лучше всего желатинирование протекает при палочковидных и   лентообразных формах частиц.
5. На желатинирование сильно влияют электролиты, особенно анионы (в прямом порядке ряда Гофмейстера) 7. Желатинирование лучше всего протекает при рН раствора, соответствующем изоэлектрической точке [ИЭТ] белка.
8. Неэлектролиты, уменьшающие растворимость, обычно способствуют желатинированию.
.
.

плавление:
==изменение температуры ===состава среды
Причина плавления - разрываются внутренние водородные

связи в узлах сетки и  структура геля разрушается.

- разрушение и восстановление Ван дер Ваальсовых связей.
К тиксотропным изменениям

способны
-шоколадная масса, маргарин, тесто;  
-растворы миозина
-протоплазма клеток при их делении
-клетки мозга при сотрясении

растворителя без потери однородности.
Давление набухания —
это давление, возникающее

при набухании. Формула Позняка
Р = Р0 • СК, где
Р — давление набухания;
Р0, К — константы;
С — содержание сухого ВМС.

его объёму,
или по массе жидкости, поглощённой 1 г вещества.


, или,

где
m0— масса полимера до набухания;
m — масса полимера после набухания
Набухание представляет собой экзотермический и самопроизвольный процесс .
∆G= ∆H- T∆S , ∆Н‹0; ∆G‹0

полимеры набухают в полярных жидкостях, неполярные — в неполярных].
2.

Набухание зависит от температуры -прямопропорционально.
3. Набухание зависит от рН среды:
чем сильнее рН среды отклоняется от изоэлектрической точки, тем больше будут гидратироваться заряженные частицы и тем больше будет идти набухание.
4. Набухание зависит от степени измельчённости полимера –прямопропорционально.
См. далее

эмбриона, 80% -уноворожденных и 60%- у взрослых )
6. Влияние анионов-

в порядке обращённого ряда Гофмейстера, т.е. наибольшее набухание вызывает наименее гидратированный ион CNS–.

в 2 стадии:
На I стадии набухания –
присоединение небольшого количества жидкости

- 25–30% на поверхности ВМС за счет процесса сольватации ВМС.
- (объём полимера не увеличивается.
- при этом связанная вода меняет свои свойства:
замерзает при –20˚С,
имеет плотность ρ = 1,4 г/см3,
не способна растворять низкомолекулярные вещества.
S=0 , ∆H ‹0 ∆G‹0

за счет осмотических сил и объём полимера увеличивается.
S>0 ,

∆H =0 ∆G‹0
В ИЭТ набухания нет, т.к. молекулам трудно проникнуть в плотную упаковку полимерной молекулы, суммарный заряд которой равен нулю.
Давление, возникающее при набухании, называется давлением набухания

утробной жизни младенца и у детей младшего возраста обеспечивает интенсивный

обмен веществ;
б/ прорастание семян, рост и развитие растений связаны с набуханием;
в/ начальный акт пищеварения — набухание;
г/ регенерация тканей;
д/ воспаление;
е/ отёки;
ж/ ожоги;
з/ регуляция водного баланса внутри и вне клетки.

ксерогели] в качестве адсорбентов широко применяют для адсорбции газов, красок

и т.д.
2. В гелях свободно происходит диффузия электролитов и др. низкомолекулярных веществ.
Скорость диффузии зависит
===от концентрации геля и плотности структурной сетки,
=== от степени дисперсности диффундирующих частиц.
3. Гели, содержащие электролиты, обладают хорошей электропроводностью, (агар-агаровые сифоны, электрофорез в гелях- 30 фракций белков!) .
См. далее

частоты. Это основа для физического механизма дифференцировки звуков по частоте

в кортиевом органе.
5.Химические реакции в гелях-
- низкая скорость
-периодичность ( кольца Лизеганга- осадки в виде колец)
6. Синерезис или отмокание -
разделение геля на две фазы: уплотнённый гель и разведённый золь.

белковых студней синерезис активнее проявляется в изоэлектрической точке.
На синерезис влияет:
г/

добавление электролитов;
д/ добавление веществ, понижающих растворимость ВМС;
е/ механическое воздействие.

коллоидов;
2/ уменьшается степень гидратации биополимеров, уменьшается способность удерживать связанную воду;
3/ появляются на

периферии гидрофобные группировки — ослабляется само свойство гидрофильности ВМС;
4/ вследствие уплотнения биоколлоидов мембран и цитоплазмы уменьшается их проницаемость, эластичность, появляется жёсткость;
См. далее

уменьшается дисперсность;
8/ понижается обратимость систем.
Теория старения Ружечка:
Коллоиды утрачивают

способность связывать воду и переходят из гидрофильного состояния в гидрофобное - в результате замедляются биохимические реакции.

2. Образование гелей из ксерогелей применяется для расширения выводных каналов

и фистул.
3. В пищевой промышленности используются гели крахмала, агар-агара, белковых веществ, пектиновых веществ.
4. В народном хозяйстве применяются синтетический каучук, эфиры целлюлозы, различные клеи, взрывчатые вещества и т.д.
5. Многие гели применяются в парфюмерной промышленности.
6. Сорбенты (гелевин отечественного производства] обладает мощной всасывающей способностью и образует при этом гель. Шведский аналог — дебр

Жидкокристал. состояние
=== Частично д.и б. порядок

====Текучесть,
====анизотропия
Жидкое состояние
Ближний порядок
Текучесть
изотропность

получение термотропных кристаллов
растворением дифильных веществ – лиотропные кристаллы (фосфолипиды, белки

и вода, мембраны)
Воздействием ЭМагП

окраску при изменении температуры

биокатализаторов
3. изучение механизма атеросклероза
4. термоиндикация –измерение Т тела
5. определение локализации

воспаления
6. Траспортировка лекарств внутрь клетки с помощью липосом: липосомы могут адсорбироваться на поверхности клеточной мембраны, при этом либо сливаться с клеточной мембраной, либо проникать внутрь клетки.

==При встряхивании или под действием ультразвука, возникают замкнутые бислойные микрокапсулы

(полости), содержащие воду. Такие структуры называют липосомами
Липосомы представляют собой микрокапсулы диаметром 10-7-10-5 м, содержащие внутри воду, окруженную одним или несколькими бислоями из молекул фосфолипидов