6 зертханалық ЖҰмыс баз-дың мицелла түзілу концентрациясын анықтау баз-дардың мицелла түзуі. Мицелла түзілу механизмі
жүктеу/скачать 88.12 Kb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Солюбилизация.
| Кері мицеллалардың құрылымы. Полярсыз ортада мицелла түзілуін әрекеттесуші массалар заңымен түсіндіруге болады. Онда БАЗ-дың жеке молекулалары мен мицеллалардың арасындағы тепе-теңдік қарастырылады. Екіншіден, бұл үдеріске сатылы модель тұрғысынан қарауға болады, яғни жүйеде агрегация саны әр түрлі мицеллалар жиынының тепе-теңдігі орнауы мүмкін. Бірінші жағдайда түзілетін мицеллалар сфералық болады, ал екіншіде – таяқшалар немесе ламелла құрылымды. Органикалық еріткіштерде түзілетін БАЗ мицеллаларын динамикалық құрылымдар деуге болады. Олар ортадан БАЗ молекулаларын аса үлкен жылдамдықпен алып – беріп тұрады (әр молекуланың мицелла құрамында “өмір сүру уақыты” 10-7с).
Полярсыз ортада түзілетін кері мицеллалардың су және полярлы заттардың үлкен мөлшерде солюбилизациялайтындығы олардың аса маңызды және ерекше қасиеттерінің бірі болып саналады. Егер солюбилизацияланатын зат су болса, мицелланың асимметриялығы азайып, пішіні сфераға жақындайды. Ал бұл қуыстардағы судың өзі жәй судан ерекше қасиетке ие болады. Ол айырмашылық, біріншіден, жәй ерітінділерден гидраттанған кері мицеллаға өткенде судың қатысымен жүретін реакциялардың жылдамдығы 106 және бұдан да артық еселенетінімен байланысты. Әсіресе, БАЗ-дың полярлы топтарын гидраттандыратын су молекулалары жоғары белсенді болады. Гидраттанудан кейін қосылған су молекулалары бұндай активтілік көрсетпейді. Мицеллалардың ішкі қуысының ерекше қасиеттері оларды биокатализаторлардың жақын моделі ретінде қарастыруға мүмкіндік береді. Көптеген реакциялардың кері мицеллалар қатысында үдеуі ферменттік катализ жағдайындағыдай болады. Мысалы, кетондардың йодталуы мицелла түзгіш БАЗ қатысында 106 – 107 есе жылдам жүреді. Солюбилизация. Суда ерімейтін органикалық заттардың беттік-активті заттардың мицеллалық ерітінділерінде коллоидтық еруін солюбилизация деп атайды. Еритін органикалық заттарды (алифаттық және ароматты көмірсутектер, майда еритін бояулар және т.б.) солюбилизат дейді. Молекулалары полярсыз көмірсутектер мицелланың ішінде жақсы ериді, ал октанол, фенол сияқты полярлы заттардың мицеллада еруі басқаша жүреді: олардың көмірсутек тізбектері мицелланың ішіне, ал полярлы топтары – су фазасына бағытталады. Бұл жағдай БАЗ мицеллаларының көмірсутек тізбектерден тұратын ортасының диэлектрлік өтімділігінің төмен болып, ал мицелла бетінде жоғарылауымен байланысты. Беттік-активті заттардың гомологтық қатарында көмірсутек радикал ұзарған сайын олардың еріткіштік қабілеті өседі. 31-сурет. Молекулалары полярлы (а) және полярсыз (ә) органикалық заттардың БАЗ мицеллаларындағы солюбилизациясы Жалпы жағдайда БАЗ ерітіндісінің солюбилизацияға қабілеттілігі көптеген факторларға тәуелді: БАЗ молекуласының құрылысына, солюбилизаттың құрылысы мен фазалық күйіне, температураға және әр түрлі қоспаларға. Қаныққан көмірсутекті радикалды БАЗ-дардың ішінде солюбилизация С12 – С16 радикалдардан тұратын БАЗ-дарда жоғары болады, ал гидрофобтық бөлік қанықпаған көмірсутектен тұратын жағдайда радикал ұзындығы С16-дан асқанда да өсе береді, мысалы, олеин қышқылының тұздары ароматты қосылыстар мен бояуларды жақсы ерітеді. Мицелла өлшеміне келетін болсақ, үлкен мицеллалардың еріткіштік қасиеті жоғары болады. Бір жағынан, бұл жағдай солюбилизат еритін мицелланың полярлы емес қуысының көлемінің кеңеюімен байланысты, екіншіден, мицелла өскен сайын оның құрамындағы БАЗ молекулаларының саны көбейіп, радикалдар тығыздана түседі, яғни ортаның онсыз да төмен диэлектрлік өтімділігі тіпті азайып кетеді. Соның салдарынан органикалық заттардың солюбилизациясы жоғарылайды. Органикалық еріткіштерде түзілген кері мицеллалар әдістемелік жағынан ерекше, табиғаты әр түрлі белоктарға еру барысында өздеріне сәйкес микроорта табуға мүмкіндік береді. Мысалы, гидрофильді белок молекуласы органикалық еріткішпен де, кері мицелланың ішкі қуысының бетімен де жанаспай, осы қуыстың сулы ядросында орналасады (32-сурет, а). Ал липаза сияқты беттік-активті ферменттер кері мицелланың беттік қабатымен әрекеттесе алады, тіпті оған еніп те кетуі мүмкін (ә). Кәдімгі мембраналық ферменттер термодинамика тұрғысынан тиімді жағдайда органикалық еріткішпен жанаса береді (б). Ферменттердің кері мицеллаларда солюбилизациясы нәтижесінде мөлдір ерітінділер түзіледі, ал ферменттер каталитикалық белсенділігін сақтайды. 32-сурет. Гидрофильді (а), беттік-активті (ә) және гидрофобты (б) белоктың кері мицеллада солюбилизациясы жүктеу/скачать 88.12 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|