Тична колоїдних систем

Стійкість колоїдних систем-це здатність системи зберігати незмінні розміри частинок дисперсної фази і їх рівномірний розподіл в дисперсійному середовищі.

Колоїдні системи можуть існувати тривалий час, стійкі з дисперсних систем діляться на 2 види: кінетичну (седиментаційна-осадження) і агрегатную.

Кінетична визначається здатністю системи протидіяти осіданню.

Агрегативного-це здатність зберігати незмінну початковий розмір часток.

КОАГУЛЯЦІЯ (від лат. Coagulatio-створаживание), характерний для колоїдних розчинів (золів) процес, що полягає або в випаданні дисперсної фази в осад або в застиганні всього колоїдного розчину в студень- гель. В обох випадках має місце злиття окремих дрібних частинок дисперсної фази, їх укрупнення, або агрегація.

Коагуляція під дією сильних електролітів.

Колоїдні розчини дуже чутливі до присутності сторонніх електролітів і коагуляція може бути викликана навіть присутністю малих їх кількостей. Наприклад, коагуляція настає дуже швидко, практично відразу ж після утворення золю, якщо він був отриманий в погано вимитого посуду, що зберегла сліди солей, що містяться у водопровідній воді. Однак у присутності якихось певних дуже малих кількостей електроліту-ко-а-регулятора колоїдні розчини здатні зберігати агрегатівную стійкість. Найменша концентрація електроліту, що викликає явну коагуляцію колоїдного розчину, називається порогом коагуляції . Експериментально поріг коагуляції може бути визначений поступовим (наприклад, з бюретки) додаванням до досліджуваного золю розчину електроліту-коагу-ля-то-ра. Інший спосіб визначення  - приготування серії розчинів електроліту з рівномірно збільшується концентрацією з подальшим додаванням до них однакових обсягів золю. Наступ коагуляції може відзначатися візуально або за допомогою приладів. Найчастіше для цих цілей використовуються оптичні методи. У будь-якому випадку поріг коагуляції може бути обчислений за формулою

Поріг коагуляції зазвичай вимірюється в моль / л або в ммоль / л. При цьому слід пам'ятати, що фізичний зміст цієї розмірності - кількість електроліту (моль або ммоль), здатне викликати коагуляцію 1 літра колоїдного розчину.

Крім порога коагуляції в колоїдної хімії використовується і зворотна йому величина - коагулирующая здатність Р:

Розмірність Р - л / моль або л / ммоль, що по фізичному змісту відповідає обсягу золю, який може бути скоагульованого 1 молем (або миллимоли) електроліту.

Поріг коагуляції, а значить, і коагулирующая здатність є приблизними характеристиками, так як залежать від дуже багатьох чинників - від швидкості додавання електроліту-коагулятора, від способу приготування золю, від методу реєстрації, від часу між додаванням електроліту і моментом фіксування явною коагуляції, від температури та ін.

Правило Шульце-гарді. Коагулюючий іон має заряд, протіоположний колоїдної частинки, і чим він більший, тим більше його коагулююча дія.

28) Класифікація високомолекулярних сполук. Порівняльна характеристика розчинів ВМС, колоїдних і істинних розчинів. Основні класи біополімерів: білки, нуклеїнові кислоти, полісахариди. Глобулярна і фібрилярна структура білків. Ізоелектрична стан. Ізоелектрична точка білка. Електрофорез.

ВМС-це з'єднання молекулярної маси, яка преваешт тисячі вуглецеві одиниці маси або а.е.м. і макромолекули, які побудовані з великої кількості повторюваних мономірних ланок або молекулярних угруповань.

ВМС мають властивості не тільки істинних розчинів (само-довільність освіти розчину, його термодинамич-ська стійкість, молекулярна дисперсність, гомоген-ність), а й властивостями колоїдних розчинів (неспособ-ність молекул полімеру проникати через напівпроникну мембрану, низьке осмотичний тиск, малі швидкості дифузії молекул, светорассеяніє).

Як уже зазначалося, нерозчинних речовин немає. Навіть тверді речовини, які, начебто, є нерозчинними, - теж частково розчиняються, при цьому утворюючи найдрібніші частинки в розчиннику міцели. Ці частинки проходять через фільтр. Вони настільки дрібні і легкі, що не випадають в осад. Такі частинки (міцели) називають колоїдними. А розчини - колоїдні розчини.

Колоїдні частинки можна розглянути в розчині за допомогою пучка світла - промені відбиваються і заломлюються, і тоді колоїдні частинки стають видні неозброєним оком. (Таке явище називають ефектом Тиндаля).

В колоїдних розчинах частинки мають розмір від 0,1. 0,001 мкм (мікрон).

Ще одна поширена назва колоїдних розчинів - золі. При тривалому зберіганні золі переходять в гель (структура гелю відрізняється від золи становищем частинок (міцел) - в гелях вони згруповані).

Але якщо гель нагріти, то він знову перейде в золь.

Золі, які переходять в гель, але при цьому зворотне перетворення виключається - називають суспензіями. Якщо з гелю знову виходить золь - то це вже емульсія.

Якщо насипати у воду пісок і збовтати, то пісок дуже швидко відокремиться від води і опиниться на дні ємності. Якщо перемішати пил з водою, то теж випаде осад, але набагато повільніше. У таких випадках не можна говорити про розчині, так як частіцирастворяемого речовини видно неозброєним оком або за допомогою лупи, або мікроскопа. Ця суміш є гетерогенної. Суміші такого типу, в яких компоненти можна відокремити один від одного шляхом простої фільтрації, також називають суспензіями.

Справжні розчини - це однофазні дисперсні системи, вони характеризуються великою міцністю зв'язку між дисперсною фазою і дисперсійним середовищем. Істинний розчин зберігає гомогенність невизначено довгий час. Справжні розчини завжди прозорі. Частинки істинного розчину не видно навіть в електронний мікроскоп. Справжні розчини добре дифундують.

Компонент, агрегатний стан якого не змінюється при утворенні розчину, називають розчинником (дисперсійне середовище), а інший компонент - розчиненим речовиною (дисперсна фаза).

При однаковому агрегатному стані компонентів розчинником вважається компонент, кількість якого в розчині переважає.

У розчинах електролітів незалежно від співвідношення компонентів електроліти розглядаються як розчинені речовини.

Справжні розчини підрозділяються:

· За типом розчинника: водні і неводні

· За типом розчиненої речовини: розчини солей, кислот, лугів, газів і т.д.

· По відношенню до електричного струму: електроліти і неелектролітів

· По концентрації: концентровані і розбавлені

• за ступенем досягнення межі розчинності: насичені і ненасичені

· З термодинамічної точки зору: ідеальні і реальні

· По агрегатному стані: газоподібні, рідкі, тверді.

Основні класи біополімерів: білки, нуклеїнові кислоти, полісахариди.

Білки-високомолекулярні біополімери мономерами, яких явлются амінокислоти.

Амінокислоти-органічні до-ти, що містять амміногруппу (-NH2), еоторая притаманні лужні св-ва, і карбоксильну групи (-COOH) з кислотними залишками (основ, к-т).

Ренатурації-процес відновлення природної структури білка.

Денаурація-процес порушення природної структури білка під впливом різних фізико-хімічних факторів (температура, тиск, кислоти, і ін.) Без руйнування пептидного зв'язку (первинної структури).

Функції білків: будівельна, енергетіческкая, захисна, скорочувальна або рухова, резервна, транспортна, регуляторна, каталітична.

Нуклеїнові кислоти-складні високомолекулярні біополімери, мономерами яких є нуклеотиди. Молекула нуклеотидів складається із залишків азотистої основи, пятиуглеродного моносахарида (пентози) і фосфорної кислоти.

Нуклеїнові кислоти-це продукти конденсації фосфатной к-ти, моносахаридів (рибоза, дезоксирибоза) і гетероциклічних підстав.

Полісахариди (С6Н10О5) n - полімери, що містять більше 10-ти моносахаридних ланок (глюкоза, амилоза, ацетилглюкозамин і ін.), З'єднаних між собою О-Глікозидний зв'язками. Вони входять до складу мембран клітин і їх органел, а так само є постачальниками енергії. (Крохмаль, глікоген, целюлоза).

Комплексні сполуки: вуглеводів з білками-глікопротеїди, вуглеводів з ліпідами-гліколіпіди, складний глікопептид-муреин, хітин-на відміну від целюлози в молекулах залишки глюкози пов'язані з азотовмісними групами та ін.

Глобулярні білки - мають сферичну або елліпсовіднимі форму молекули (кулька). У процесі освіти глобули гідрофобні радикали амінокислот занурюються у внутрішні області, гідрофільні радикали розташовуються на поверхні молекули. При взаємодії з водною фазою полярні радикали утворюють численні водневі зв'язку. Білки утримуються в розчиненому стану за рахунок заряду і гідратної оболонки. В організмі глобулярні білки виконують динамічні функції (транспортну, ферментативну, регуляторну, захисну). До глобулярним білкам відносяться:

Альбумін - білок плазми крові; містить багато залишків глутамата і аспартату; осідає при 100% -ному насиченні розчину сульфатом амонію.

Глобуліни - білки плазми крові; в порівнянні з альбуміном оббладают більшою молекулярною масою і містять менше залишків глутамата і аспартату, осідають при 50% -му насиченні розчину сульфатом амонію.

Глобулярна (сферична) - компактні кулясті. Освіти: гемоглобін, глікоген, пепсин, трипсин, панкреатин та ін.

Обмежено набухають: процес переходу від набрякання до розчинення відбувається при певних факторах (підвищення температури та ін.)

Фібрилярна (лінійна, слаборазветвленним) -ассіметрічние пачки молекул: желатин, целюлоза і її похідні, колаген, Поліакрилат натрію і ін.

Фібрилярні білки - мають ниткоподібну форму (фібрили). утворюють волокна і пучки волокон. Між сусідніми поліпептидними ланцюгами є багато поперечних ковалентних зшивок. Нерозчинні у воді. Переходу в розчин перешкоджають неполярні радикали амінокислот і зшивання між пептидними ланцюгами. В організмі виконують головним чином структурну функцію, забезпечують механічну міцність тканин.

Електрофорез-рух частинок дисперсної фази в зовнішньому електричному полі.

рН при якій білок знаходиться в ізоелектричному стані називається ізоелектричної точкою (ВЕТ).