Свойства растворов ВМС

ВМС.
Лекции №10

Лектор:
канд. хим. наук, доцент
Иванова Надежда Семёновна

составляет от 104 до 106 Д, по данным других, от

103 до 1010 Д.
К числу природных ВМС, играющих важную роль в жизнедеятельности человека, следует отнести белки, НК, полисахариды.

молекулярнодисперсные системы, в которых взвешенными частицами являются не мицеллы с

их ядерным строением, а молекулы гигантских размеров.

конформации (глобулы, клубки или растянутые формы).
Конформации – энергетически неравноценные формы

макромолекул, возникающие при простом повороте звеньев без разрыва химической связи.

способности к диссоциации его –СООН и

, -NH2 групп,
рН среды.
ИЭТ – значение рН, при котором белок не заряжен за счёт равного числа кислотных и основных групп. В ИЭТ белок имеет вид: NH3+ - R – COO--

ОН-

Н+

– самопроизвольный процесс поглощения ВМС низкомолекулярной жидкости, сопровождающийся увеличением массы

и объёма.
Причина набухания – различия в размерах и подвижности молекул: молекулы ВМС велики и малоподвижны, молекулы НМС малы и очень подвижны.
Различают 2 вида набухания: ограниченное и неограниченное.

макромолекул, заполненная НМС. Оно характерно для ВМС, отдельные цепи которых

связаны так называемыми «мостичными» связями (типа водородной, бисульфидной и др.).

ВМС до набухания.
m, V – масса и объём после набухания.
Факторы,

влияющие на набухание:
Температура
Электролиты
рН

Обращённый ряд Гофмейстера
SCN->I- >NO3- >Cl- >CH3COO- >SO42- >C2O42-

у частиц белка



2. Наличие гидратной оболочки

+Н2О ↔
↔
-
+
Н+
ОН-
+
ВМС

+ -

+ -

+

-

+-

+ -

+ -

+ -

+ -

+ -

- +

- +

+ -

+ -

+ -

Вода связанная

Вода свободная

ВМС и полное разрушение всей гидратной оболочки.
Электролитом нейтрализовать заряд и

добавить дегидратирующее вещество (спирт, ацетон, танин и др.).
В начале провести дегидратацию, а затем нейтрализовать заряд частицы ВМС.
Данные схемы предложены учёным Кройтом.

2 фазы, одна из которых обогащена ВМС.





Причина: слияние свободной воды

у частиц ВМС; связанная вода не затрагивается. Считать коагуляцией коацервацию нельзя, т.к. у частицы сохранилась часть гидратной оболочки.

заключается в её собственной гидратации за счёт дегидратации коллоидных частичек

ВМС и понижения их растворимости. Для фракционирования белков чаще используют раствор (NH4)2SO4.

> I- > SCN-
высаливающее действие повышают устойчивость

коллоидов ВМС
Большое влияние на процесс высаливания оказывает длина макромолекулы и молекулярная масса ВМС: чем они больше, тем легче идёт высаливание. На этом принципе основано фракционное высаливание, сущность которого заключается в том, что добавляя к растворам ВМС возрастающие концентрации соли можно выделить отдельные фракции белков.

форме.
Образование студня может быть вызвано двумя способами:
СТУДЕНЬ

НМС.
Студни со слабыми связями (водородными или дипольными) между цепями полимера

имеют малую прочность и подвергаются тиксотропии – обратимому разрушению при механическом воздействии.
Студни с сильными связями (химическими) достаточно прочные.

части НМС; гель при этом уменьшается в объёме, но сохраняет

исходную форму.

Синерезис в живых тканях указывает на старение организма: потеря воды приводит к утоньшению костей, сухости кожи, уменьшению эластичности тканей.

движущимися относительно друг друга.
Величина вязкости определяется силами молекулярного притяжения, поэтому
↑

в растворах полярных веществ;
↑ в растворах с размерами частиц, превышающими размеры частиц растворителя;
на величину вязкости оказывает влияние форма частиц (?, ಟ, ಯ, Ο и др);
↑ с увеличением молекулярной массы растворённого вещества;
↑ с увеличением концентрации частиц вещества.

зависящий от формы частиц
ϕ - объёмная доля частиц
Недостаток: не учитывает

наличие различных слоёв у частиц (сольватных, адсорбционных, электрических), создающих дополнительные вязкостные эффекты.

14.III 1879 — 18.IV 1955

Эйнштейн Альберт

сердца и сосудов. Чем выше вязкость крови, тем быстрее изнашивается

сердце.
Что дает Вам анализ крови на вязкость? Ответ очень прост. Проснетесь Вы завтра или нет. Вязкость крови изменяется в очень широких пределах. При этом на состояние крови влияет очень много факторов. Критическое увеличение вязкости крови ставит всю сердечно-сосудистую систему и ее хозяина на грань выживаемости. Т.е. увеличение вязкости крови повышает кардиологический риск либо риск внезапной сердечной смерти.

концентрации форменных элементов и белков ↑η.
На η влияет и состояние

мембран эритроцитов (до 45% объёма крови): в норме высокая эластичность, потеря или снижение которой ведёт к ↑η крови.

их отдельных сегментов коллоидного размера.
В норме ~ 3,1 кПа.

Отклонение этой величины от нормы приводит к серьёзным нарушениям функционирования организма.
Причина: на кровь в капилляре действуют гидростатическое давление (ргидр.) ~ 4,5 кПа и онкотическое давление. Стенка капилляра представляет собой мембрану, непроницаемую для белка, но проницаемую для воды и безбелковой части плазмы.
ргидр способствут выдавливанию воды и безбелковой части плазмы в межклеточную жидкость. πонк способствует всасыванию воды из ткани в капилляр.

развиться при голодании, нарушении пищеварения, заболеваниях почек и т.д.

ргидр>πонк

ргидр

– концентрация ионов в межклеточной жидкости;
сin – концентрация ионов внутри

клетки;
х – количество ионов, перешедших в клетку из межклеточной жидкости.

⇒
2) cin > cout ⇒ в клетку перейдёт малое число

ионов
3) cin = cout ⇒
Вывод: концентрация ионов в клетке будет всегда выше, чем в межклеточной жидкости.

всегда остаются в клетке и способствуют переходу ионов в клетку.
Значение

равновесия Доннана в жизнедеятельности: πin > πout ⇒ поддержание тургора клеток даже в изотонических растворах.