Баешова а.Қ. Жалпы химия (зертханалық жұмыстардың жинағы) Оқу-әдістемелік құрал
Желатиннің ісінуі. Желатиннің ісінуіне электролиттердің әсері
жүктеу/скачать 359.41 Kb.
|
| Желатиннің ісінуі. Желатиннің ісінуіне электролиттердің әсері
Теориялық бөлімі. Жоғары молекулалық қосылыстарға молекулалық массасы 104 – 106 және одан да жоғары қосылыстар жатады. ЖМҚ шығу тегі бойынша табиғи (белоктар, жоғары полисахаридтер, пектиндер, табиғи каучук) және полимеризация мен поликонденсация үдерістері нәтижесінде алынған синтетикалық (пластмассалар, синтетикалық талшықтар) болып жіктеледі. ЖМҚ молекулаларын макромолекулалар деп атайды. Іс жүзінде жоғары молекулалық қосылыстардың негізгі қасиеттері олардың құрылымымен тығыз байланысқан. Макромолекулалардың құрылымына байланысты оларды негізгі үш типке бөледі: Түзу сызықты полимерлер − өзара байланысқан мономерлердің ұзын тізбегінен тұрады. Оларға табиғи каучук, целлюлоза, казеин және көптеген синтетикалық полимерлер жатады. Тармақталған полимерлерде негізгі тізбекке жанама тізбектер жалғасады. Бұл крахмалдың молекулаларына тән. Тігілген (тор тәріздес) полимерлер. Мұндай құрылым, мысалы резинаға тән. Жоғары молекулалық қосылыстардың қасиеттері ЖМҚ нағыз және коллоидтық ерітінділер түзе алады. ЖМҚ ерітінділері өздігінен түзіледі және термодинамикалық тұрғыдан тұрақты болады. Ерітінді сипаты жоғары молекулалық қосылыстың еріткішке ынтықтылығына байланысты. ЖМҚ полярлығы еріткіш полярлығымен сәйкес болса, нағыз, яғни молекулалық ерітінді түзіледі (мысалы, агар-агар немесе желатин суда немесе каучук полярсыз еріткіште). Егер ЖМҚ мен еріткіш полярлықтары сәйкес болмаса, онда зольдер немесе дисперсиялар пайда болады. ЖМҚ-лардың молекулаларының еруі, төменгі молекулалалық қосылыстардың еруі сияқты жылудың бөлінуі немесе сіңірілуі арқылы жүреді. Ісіну − еріткіштің полимерге енуі нәтижесінде соңғысының көлемі мен массасының арту (ұлғаю) құбылысы. Полимерлердің еріткішпен әрекеттесу кезінде еріткіш молекулалардың полимерге, ал полимер молекулалардың еріткішке өзара диффузиясы басталады. Еріткіштің молекулаларының диффузиясының жылдамдығы макромолекулалардың диффузиясының жылдамдығымен салыстырғанда бірнеше есе жоғары, сондықтан бастапқы кезде еру тек бір бағытта жүреді, яғни еріткіштің молекулалары полимердің молекулаларына өтіп, макромолекулалардың иілгіш звеноларының арасына орналасып, олардың әрекеттесуін әлсіретіп, нәтижесінде макромолекулалар бір-бірінен алшақтап, ерітіндіге өтеді. Ісіну өлшемі ретінде ісіну дәрежесі α алынады: α = , % немесе α = , %. мұнда: α – ісіну дәрежесі; m1, V1 – ісінуге дейін полимерлердің (ЖМҚ-ның) бастапқы массасы немесе көлемі (мг немесе мл); m2, V2 – існуден кейінгі ЖМҚ-ның массасы немесе көлемі (мг немесе мл). Ісінудің жылдамдығы мен дәрежесіне еріткіштің және ЖМҚ табиғаты, температура, қысым, ортаның рН-ы, электролиттердің қатысуы, заттың майдалану дәрежесі (дисперстілігі) сияқты факторлар әсер етеді. Полимердің құрылымы мен температураға байланысты ісінуі екі түрлі болуы мүмкін: шектеулі және шектеусіз. Шектеулі ісіну кезінде α шекті мәнге жетеді, одан кейін, ісіну уақытқа тәуелді болмайды (желатин салқын суда), яғни ісіну үдерісі тоқтайды. Шектеусіз ісіну кезінде ісіну қисығы максимум арқылы өтеді, содан кейін полимердің толық еруінің нәтижесінде ісіну дәрежесі 0-ге дейін төмендейді (желатин ыстық суда). α 1 2 τ 13-сурет. Кинетикалық ісіну қисықтары. 1-шектеулі ісіну; 2-шектеусіз ісіну. Полимерлердің ерітінділері оларды жақсы ерітетін сұйықтықтарда агрегаттық тұрақтылыққа ие. Полимерлердің ерітінділерінің тұрақтылығын бұзу үшін ЖМҚ ерігіштігін төмендету жолымен – электролиттерді немесе еріткіш еместерді (полимер нашар еритін еріткішті) қосады. Мысалы, белоктар мен полисахаридтер үшін еріткіш емес этанол, ацетон болып табылады. ЖМҚ ерітіндісіне электролиттерді және еріткіш еместерді қосып ЖМҚ-ны бөліп алу үдерісі тұздау деп аталады. ЖМҚ-ны тұздау механизмінің негізінде дегидратация үдерісі жатыр. Енгізілген электролит иондары полимер макромолеккулаларынан еріткіштің басым бөлігін өзін «сіңіріп» алады, сонымен жүйедегі еріткіштің мөлшерін азайтады. Полимердің тезарада тұндырылуы байқалатын электролит концентрациясын ЖМҚ-ның тұздау табалдырығы деп атайды. Полимерлерді тұнбаға түсіру қабілеттілігіне сәйкес ең жоғарғы тұздау эффектісін бойынша аниондар мен катиондар келесі лиотропты қатарға орналасады: SO42-> CI-> NO3-> Br-> I- > CNS- Li+ > Na+ > K+ > Rb+ > Cs+ ЖМҚ ісінуіне иондар әсерінің лиотроптық қатары тұздау эффектісі бойынша кері ретке ие. Көрсетілген электролиттерді қолдана отырып, белоктарды бір-бірінен бөлуге болады. жүктеу/скачать 359.41 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|