Добавил:
kiopkiopkiop18@yandex.ru Вовсе не секретарь, но почту проверяю Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

1 курс / Химия / Расписанные вопросы по химии

.pdf
Скачиваний:
31
Добавлен:
24.03.2024
Размер:
1.41 Mб
Скачать

Величина дзета-потенциала определяется общим содержанием электролитов в растворе; увеличение концентрации электролита влечѐт за собой сокращение толщины диффузного слоя и, следовательно, сопровождается уменьшением δ-потенциала.

δ-потенциал зависит не только от концентрации ионов, но и от их заряда. Особенно важную роль играют противоионы, т.е. ионы, заряд которых противоположен заряду коллоидных частиц. Способность понижать δ-потенциал растет с ростом заряда противоиона. δ-потенциал связан с устойчивостью коллоидных систем. Устойчивость этих систем падает с понижением δ-потенциала.

Необходимо отметить, что электрокинетические явления играют большую роль в живых организмах. Например, при движении крови в артериях возникает потенциал течения малой величины (примерно 0,001 – 0,002 В), имеющий, однако, важное биологическое значение. Одна из волн электрокардиограммы связана с этим потенциалом. Считается, что при восприятии звука органами слуха также участвует потенциал течения.

Факторы дзета-потенциала: 1) размер ДЭС. Чем больше размыт ДЭС, тем больше потенциал; 2) от концентрации электролита-стабилизатора . Чем он больше, тем меньше дзета-потенциал; 3) заряд противоиона. Чем он больше, тем больше дзета-потенциал.

70.Электрокинетические явления - это явления,

наблюдаемые в дисперсных системах, мембранах и капиллярах. Эти явления основаны на взаимосвязи между электрическими и кинетическими свойствами дисперсных

систем. Электрокинетические явления включают электроосмос, электрофорез, потенциал течения и потенциал оседания (седиментационный потенциал).

Основную роль в возникновении электрокинетических явлений играет двойной электрический слой, формирующийся у поверхности раздела фаз. Внешнее электрическое поле, направленное вдоль границы раздела фаз, вызывает смещение одного из ионных слоѐв, образующих ДЭС, по отношению к другому. Это приводит к относительному перемещению фаз, т.е. к электрофорезу или электроосмосу. Электрофорез- движение частиц дисперсной фазы относительно дисперсионной среды под действием внешнего электрического поля.При пропускании постоянного тока (100В) через прибор, состоящий из двух наполненных водой стеклянных трубок, погруженных в мокрую глину, Рейсе обнаружил, что частицы глины, отрываются от поверхности глины и двигаются вверх (против силы тяжести!) к положительному полюсу (аноду). Т.е. твердая фаза двигалась под действием электрического поля.

Электрофорез применяют для нанесения покрытий на детали сложной конфигурации, для покрытия катодов электроламп, полупроводниковых деталей, нагревателей и т.д.

Лекарственный электрофорез – метод введения в организм через кожу или слизистые оболочки различных лекарств.

Электроосмосом называют движение дисперсионной среды относительно неподвижной дисперсной фазы (пористого материала) под влиянием внешней разности потенциалов. Электроосмос можно наблюдать в U-образной трубке, в нижней части которой находится пористый материал, например кварцевый песок, являющийся дисперсной средой. При

наложении внешнего электрического поля жидкость перетекает через пористую диафрагму из одного колена трубки в другое. Поэтому в одном колене жидкость поднимется на некоторую высоту h. Причиной движения жидкости является наличие ДЭС на границе между твѐрдым пористым материалом и жидкостью.

Электроосмос используют для обезвоживания пористых тел – при осушке стен зданий, сыпучих материалов и т.п. Применяется электроосмос для электроосмотического фильтрования, используют электроосмос и для других целей.

71.Оптические свойства коллоидных систем.

Опалесце́нция — оптическое явление, заключающееся в резком усилении рассеяния света чистыми жидкостями и газами при достижении критической точки, а также растворами в критических точках смешения.

Эффект Тиндаля, рассеяние Тиндаля — рассеяние света при прохождении светового пучка через оптически неоднородную среду. Обычно наблюдается в виде светящегося конуса (конус Тиндаля), видимого на тёмном фоне. Характерен для растворов коллоидных систем (например, золей металлов, разбавленных латексов, табачного дыма), в которых частицы и окружающая их среда различаются по показателю преломления. На эффекте Тиндаля основан ряд оптических методов определения размеров, формы и концентрации коллоидных частиц и макромолекул.

Абсорбция (поглощение ) света и окраска коллоидных систем - Окраска коллоидных систем определяется результирующей наложения двух эффектов — рассеяния и поглощения света. С изменением природы, степени

дисперсности или формы частиц дисперсной фазы изменяется вклад обоих эффектов, что вызывает изменение окраски дисперсной системы. Золи с металлическими частицами очень сильно поглощают свет.

Небо выглядит голубым по той причине, что воздух рассеивает свет с короткой длиной волны сильнее длинноволнового излучения света.

72. Молекулярно-кинетические свойства КС.

Молекулярно-кинетическими называют свойства,

обусловленные хаотическим тепловым движением частиц, образующих те или иные системы.

К молекулярно-кинетическим свойствам дисперсных систем относятся броуновское движение, диффузия, осмос и седиментация.

Броуновское движение – это беспорядочное движение коллоидных частиц.Причиной этого видимого движения является непрерывное, невидимое даже в микроскоп, хаотическое тепловое движение молекул дисперсионной среды, непрерывно сталкивающихся с коллоидными частицами. Интенсивность броуновского движения тем больше, чем менее скомпенсированы удары, которые получает одновременно частица со стороны молекул среды; она возрастает с повышением температуры, уменьшением размеров частиц и вязкости среды. (Для частиц крупнее 1-3 мкм броуновское движение прекращается.)

Диффузия– это самопроизвольный процесс перемещения вещества, приводящий к выравниванию его концентрации.

Скорость диффузии при постоянных температуре и вязкости среды зависит от величины и формы частиц.

Осмос– это односторонняя диффузия вещества через полупроницаемую мембрану. Характерным признаком, отличающим коллоидные системы от истинных растворов низкомолекулярных веществ, является очень медленная скорость диффузии и низкое осмотическое давление. Для возникновения осмотического давления должны выполняться два условия: наличие полупроницаемой перегородки (мембраны); наличие по обе стороны мембраны растворов с разной концентрацией.

Седиментация- это направленное движение частиц (оседание или всплывание) в поле действия гра­витационных или центробежных сил. Скорость седиментации зависит от массы, размера и формы частиц, вязкости и плотности среды, а также от ускорения силы тяжести и действующих на частицы центро­бежных сил.

Скорость оседания эритроцитов (СОЭ) – показатель,

определение которого входит в общий анализ крови. Это неспецифический лабораторный скрининговый тест, изменение которого может служить косвенным признаком текущего воспалительного или иных патологических процессов, таких как злокачественные опухоли и диффузные заболевания соединительной ткани.

Скорость оседания эритроцитов определяют в разведенной цитратом крови за определенный промежуток времени (1час) и выражают в мм за 1 час.Значение СОЭ определяют как расстояние от нижней части поверхностного мениска (прозрачная плазма) до верхней части осевших эритроцитов в вертикальном столбце стабилизированной цитратом цельной

крови. Удельная масса эритроцитов выше, чем удельная масса плазмы, поэтому в пробирке при наличии антикоагулянта (цитрата натрия) под действием силы тяжести эритроциты оседают на дно.

Процесс оседания (седиментации) эритроцитов можно разделить на 3 фазы, которые происходят с разной скоростью: Первая фаза: медленное оседание отдельных эритроцитов. Вторая фаза: образование агрегатов эритроцитов (т.н. "монетные столбики"), ускорение оседания.

Третья фаза: образование множества агрегатов эритроцитов и их «упаковка», оседание замедляется и постепенно прекращается.

73. Агрегативная устойчивость – это способность дисперсной системы сохранять во времени степень дисперсности, т.е. размеры частиц и их индивидуальность. Агрегативная устойчивость препятствует слипанию частиц и препятствует их осаждению.

Существует 5 факторов, которые могут обеспечивать агрегативную устойчивость золя: электростатический;

адсорбционно-сольватный; структурно-механический; энтропийный; гидродинамический. Важнейшим является электростатический. Он обусловлен наличием на поверхности коллоидных частиц ДЭС. Появление ДЭС на поверхности частиц приводит к возникновению электростатического отталкивания частиц, так как заряд частиц одноимѐнный. Факторы: наличие у частиц одноименных зарядов, наличие вокруг мицеллы сольватных оболочек

74. Коагуляция - процесс слипания частиц с образованием крупных агрегатов. В результате коагуляции система теряет

свою седиментационную устойчивость, так как частицы становятся более крупными и не могут участвовать в броуновском движении. Коагуляция самопроизвольный процесс, так как она приводит к уменьшению межфазной поверхности и, следовательно, к уменьшению свободной поверхностной энергии.

Различают две стадии коагуляции.

1 стадия – скрытая коагуляция. На этой стадии частицы укрупняются, но ещѐ не теряют своей седиментационной устойчивости.

2 стадия – явная коагуляция. На этой стадии частицы теряют свою седиментационную устойчивость. Если плотность частиц больше плотности дисперсионной среды, образуется осадок.

Коагуляция возникает под действием разнообразных внешних воздействий. К ним относятся:

изменение температуры;

действие электрического и электромагнитного полей;

действие видимого света;

облучение элементарными частицами;

механическое воздействие;

добавление электролитов и др.

75.Коагуляция электролитами происходит при сравнительно невысокой концентрации добавляемого электролита. Коагуляцию вызывают все электролиты, так как при введении их в коллоидную систему происходит сжатие диффузного слоя, снижение δ-потенциала, что и приводит к разрушению коллоидной системы. Минимальная концентрация электролита, вызывающая за данный промежуток времени определѐнный

видимый эффект коагуляции, называется порогом коагуляции

(γ) или критической концентрацией (Скрит). Эта величина служит сравнительным критерием агрегативной устойчивости дисперсной системы. Критическую концентрацию принято выражать в ммоль/л.

Порог коагуляции рассчитывают по формуле:

γ = С*V/ ω,

где γ – порог коагуляции (моль/л) С – концентрация электролита (моль/л) V –объем раствора электролита (л) ω – объем золя (л)

Коагуляцию вызывает ион противополжного знака знаку заряда коллоидной частицы: для положительных – анион, для отрицательных – катион, вводимого в систему электролита. Коагулирующее действие иона тем выше, чем выше его заряд

(правило Шульце-Гарди).

Если применяется смесь электролитов, то механизм коагуляции осложняется.Происходит смещение адсорбционного равновесия,которое сопровождается перераспределением ионов двойного слоя и изменением порога коагуляции.

Наблюдаемые при этом явления можно свести к 3 следующим:антагонизм,синергизм,аддитивности. 1)Аддитивность-действие смеси=сумме коагулирующих эффектов составляющих её электролитов.

2)Антагонизм- явление ослабления действия коагулирующего электролита при добавлении другого.

3)Синергизм-действие одного электролита усиливается при добавлении другого.

76. Коллоидная защита - снижение способности коллоидов коагулироваться в результате введения в них некоторых высокомолекулярных веществ.

Явление коллоидной защиты используется, например, при изготовлении лекарственных средств.

Смесь высокомолекулярных соединений и коллоидов нередкопроявляет особые свойства. В случае преобладания в смеси полимера (белка) он абсорбируется на поверхности коллоидной частицы, образуя крупный агрегат, проявляющий гидрофильные свойства. Устойчивость его будет средней между обоими видами взаимодействующих частиц. Это явление называется защитой золя высокомолекулярными соединениями – коллоидной защитой. Исследования показали, что степень защитного действия растворов высокомолекулярного строения (ВМС) зависит от природы растворенного полимера и от природы защищаемого гидрофобного золя.

Количиственной мерой защитного действия растворов ВМС являются золотое, рубиновое и железное число.

Золотое число – это количество миллиграммов ВМС, которое надо добавить к 10 мл 0,0006%-го красного золя золота, чтобы предотвратить его посинение при добавлении к нему 1 мл 10%- ного раствора хлорида натрия.

Механизм: Макромолекулы ВМС адсорбируются на поверхности частиц, создавая адсорбционно-сольватные слои, которые повышают лиофильность коллоидных частиц, они обеспечивают большое расклинивающее давление при сближении двух частиц. Этот принцип коллоидной защиты используется при получении золей серебра, золота.

Биологическое значение коллоидной защиты. Явление защиты играет большую роль в жизни организма. Так, белки крови защищают жир, холестерин, малорастворимые соли кальция и мочевой кислоты от коагуляции и выделения на стенках сосудов. При понижении защитной функции белков возникают заболевания: атеросклероз, кальциноз, подагра, образование камней в почках, печени и т.п. Способность крови удерживать в растворенном состоянии большое количество газов (кислорода и углекислого газа) также обусловлена защитным действием белков. В медицине измерением «золотого числа» спинномозговой жидкости пользуются для диагностики некоторых заболеваний, например, менингита.

77. Высокомолекулярные соединения (ВМС) – это химические соединения, молекулы которых имеют высокие молекулярные массы (от нескольких тысяч до многих миллионов). Поэтому такие молекулы называют макромолекулами. Молекулярная масса ВМС составляет 10^4

– 10^6

Происхождение:

1) природные – ВМС, получаемые без обработки природного материала (крахмал, целлюлоза);

2)искусственные – полимеры природного типа, подвергнутые хим. Обработке (нитроцеллюлоза);

3)синтетические – ВМС, полученные полимеризацией или поликонденсацией (каучук).

Строение:

1) Линейный полимер построен из макромолекул с длинной цепью, характеризующихся высокой степенью симметрии.

2) Разветвлённый полимер представляет собой длинную цепь (главная) с боковыми ответвлениями (боковые цепи). 3) Сетчатые полимеры, построенные из длинных цепей, соединенных друг с другом в трёхмерную сетку поперечными химическими связями.

78. Растворы ВМС относятся к истинным потому что:

1) в этих растворах лекарственные вещества диспергированы до состояния молекул; 2) при растворении ВМС растворы веществ образуются самопроизвольно;

3)растворы ВМС гомогенны;

4)ВМС являются термодинамически равновесными системами;

5)растворы ВМС по молекулярно-кинетическим свойствам не отличаются от растворов низкомолекулярных соединений. Для них характерно броуновское движение (хаотическое передвижение частиц в растворе);

6)для растворов ВМС характерно отсутствие явления Тиндаля, т.е. при прохождении пучка света через раствор не наблюдается отклонение луча света.

79. Растворение ВМС осуществляется с образованием менее упорядоченной системы из более упорядоченной и, значит, этот процесс протекает с увеличением энтропии (∆S > 0). Растворение ВМС – процесс самопроизвольный, следовательно, при растворении полимеров уменьшается свободная энергия: ∆G = ∆H - T∆S < 0.

Набухание –процесс поглощения низкомолекулярного растворителя высокомолекулярным веществом, сопровождающийся увеличением массы и объёма полимера. Количественная характеристика набухания – степень набухания i – величина, показывающая относительное увеличение массы ВМС при набухании.

Факторы:

1) Полярные полимеры набухают в полярных жидкостях (например, белки в воде), неполярные – в неполярных (каучук в бензоле).

2)С t+ скорость диффузии возрастает -> увеличивается набухание.

3)В кислой или щелочной среде набухание белков увеличивается, тк одноименно заряженные группы растягивают белковые молекулы.

4)С измельчением полимера степень набухания увеличивается. 5) Возраст ВМС.

80. Вязкость жидкостей - сопротивление жидкости передвижению одного её слоя относительно другого при сдвиге, растяжении и других видах деформации.

Аномалии вязкости вызываются рядом причин.

1.Структурообразование - процесс агрегации частиц коллоидных растворов, суспензий, растворов ВМС и образования пространственных легкоразрушимых структур.

2.Изменение ориентации в потоке частиц удлиненной формы и макромолекул при увеличении градиента скорости.

3. Деформация клубков макромолекул полимера или капель эмульсий в потоке.

С повышением температуры вязкость структурированных систем резко уменьшается за счет разрушения структуры. При понижении температуры доля структурной вязкости значительно увеличивается.

Особенности вязкости растворов ВМС объясняются изменением во времени конформации макромолекул, взаимодействием их между собой, образованием ассоциатов (Ассоциаты – это неустойчивые группы (димеры, тримеры), в которых молекулы связаны ван–дер– ваальсовыми, диполь– дипольными и другими силами) и структурированием системы в целом.

Величину [η] называют характеристической вязкостью или предельным числом вязкости.

[η] = lim ηуд / с

C → 0

Характеристическую вязкость определяют на основании вискозиметрических измерений, используя значения относительной, удельной и приведённой вязкости в качестве вспомогательных величин.

Характеристическая вязкость для данной пары веществ (растворитель – полимер) является условной, но постоянной величиной, которая не зависит от концентрации растворителя и конформационных состояний макромолекул.

В 1930 г Штаудингером было предложено полезное соотношение между молекулярной массой и характеристической вязкостью.

[η] = KM

Это соотношение имело ряд недостатков. Поэтому позже оно было модифицировано. В настоящее время оно известно, как

уравнение Марка-Куна-Хаувинка и имеет следующий вид:

[η] = KMα,

где К – постоянная величина, экспериментально определяемая для данных макромолекул и растворителя. Показатель степени α зависит от формы макромолекул. Для белков компактной структуры – глобулярных белков – он составляет около 0,5. Для молекул, находящихся в конформации беспорядочного клубка, показатель степени возрастает до 2. Молекулярная масса, определяемая по уравнению Марка-Куна-Хаувинка, называется

средневязкостной молекулярной массой Мη.

Факторы, влияющие на вязкость:

1)природа полимера и растворителя;

2)форма макромолекул; 3) концентрация.

81. Белки как полиэлектролиты.

Полиэлектролиты - это полимеры, в макромолекулах которых содержатся ионогенные группы. В растворе макромолекула полиэлектролита представляет собой полиион, окруженный эквивалентным количеством противоионов, малых по размеру с зарядами противоположного знака.

Белки и аминокислоты в водных растворах находятся преимущественно в форме биполярных ионов:

H2N – R – COOH ↔ H3N+ – R - COO‾

БИПОЛЯРНЫЙ ИОН(ЦВИТТЕР-ИОН)

В кислой среде, когда в растворе имеется избыток ионов водорода, подавляется ионизация карбоксильных групп, молекула белка ведёт себя как основание:

H3N+ – R - COO‾ + Н+ → H3N+ – R – COOН

Молекула присоединяет протон и становится положительно заряженным поликатионом.

В щелочной среде, в которой много гидроксид ионов, будет подавляться диссоциация аминогрупп:

H3N+ – R - COO‾ + ОН ‾ → H2N – R – COO‾ + Н2О

и молекула превращается в отрицательно заряженный полианион, т.е. молекула ведёт себя как кислота

Величина и знак заряда белков, находящихся в растворе, зависит от рН среды. Это обстоятельство обусловлено неодинаковым числом ионогенных групп – СООН и – NH2. Например, у таких белков, как казеин, желатин, альбумин и некоторых других, в водных растворах кислотные группы превалируют над основными и рН раствора будет меньше 7. Преобладание основных групп (-NH2) приводит к тому, что рН >

7. Это наблюдается в растворах таких белков, как глиадин пшеницы, проламин и др.

Меняя рН среды, можно изменять ионизирующую способность макромолекул белков. Константы диссоциации кислотных и основных групп белков не совпадают. По этой причине число диссоциированных основных и кислотных групп макромолекул белка может быть одним и тем же только при определённом значении рН среды. Такое состояние соответствует изоэлектрической точке (ИЭТ), т.е. значению рН среды, при котором число ионизированных основных групп равно числу ионизированных кислотных групп.

Изоэлектрическим состоянием белка называется состояние белковой молекулы, при котором её положительные и отрицательные заряды взаимно скомпенсированы.

Молекулу белка в изоэлектрическом состоянии можно считать нейтральной, хотя в ней имеются ионизированные группы.

Условно молекулу белка в изоэлектрическом состоянии можно изобразить так:

+NH3 –R – COO ‾

Изоэлектрическая точка белка (ИТБ) – это значение рН, при котором белок переходит в изоэлектрическое состояние.

ИЭТ белков лежит в пределах рН от 2 (у пепсина) до 10,6 (у цитохрома С), но преимущественно ИЭТ белков соответствует рН < 7. ИЭТ некоторых белков достигается при следующих значениях рНИЭТ: пепсина (фермент желудочного сока) – 2,0;

казеина (белок, образующийся при свёртывании молока) – 4,6; альбумина яйца – 4,8; карбоксигемоглобина – 6,87; химотрипсина (фермент сока поджелудочной железы) – 8,6.

В изоэлектрическом состоянии свойства растворов белков резко меняются: при этом они имеют, например, наименьшую вязкость, плохую растворимость, что связано с изменением формы макромолекул. При значении рН, близком к изоэлектрической точке, разноименно заряженные группы – (NH3)+ и СОО‾ притягиваются друг к другу и макромолекула закручивается в спираль. При смещении рН среды от изоэлектрической точки одноимённо заряженные группы отталкиваются и цепь выпрямляется. Молекулы ВМС в развёрнутом состоянии придают раствором более высокую вязкость, чем молекулы ВМС, свёрнутые в спираль или клубок.

Изоэлектрическое состояние белка - состояние белковой молекулы, при котором ее + и - заряды взаимно скомпенсированы. Молекулу белка в изоэлектрическом состоянии можно считать нейтральной.

В кислой среде заряд +, а в щелочной – -. Если среда щелочная, рН>7: высокая концентрация (ОН–) подавляет ионизацию аминогруппы, белки приобретают - заряд: Если среда кислая, рН<7: высокая концентрация (Н+) подавляет диссоциацию слабой карбоксильной группы АК, белки приобретают + заряд:

То значение рН, при котором белок приобретает суммарный нулевой заряд, называется изоэлектрической точкой(рI)данного белка.

82. Нарушение устойчивости р-ов ВМС.

Студни – это структурированные системы, образующиеся при отвердевании жидких растворов полимеров или при набухании твёрдых полимеров.

Ограниченное набухание полимеров приводит к образованию студней. Примером могут служить такие системы как набухший в органическом растворителе каучук или застывший при охлаждении раствор желатины.

Студни получаются из растворов ВМС, а гели из золей. Студень представляет собой пространственную сетку из макромолекул полимера, заполненную молекулами растворителя. Студень система гомогенная.

Студни могут образовываться не только в результате набухания, но и из твёрдых полимеров, а также из их растворов. Схематически процесс студнеобразования можно представить следующей схемой:

 

Ограниченное набухание

Застудневание

Твёрдые ВМС

-----------------→ Студни ←--------------------

Растворы

ВМС

 

 

Застудневание (желатинирование) – процесс фазового перехода из жидкого состояния в твёрдое состояние. Образование студня происходит в результате взаимодействия между макромолекулами ВМС. Макромолекулы неоднородны и имеют лиофильные (по отношению к воде – гидрофильные) и лиофобные (гидрофобные) участки. У гидрофильных групп

макромолекул (-NH2, -COH, =NH, -OН, -COOH) образуются гидратные слои. Эти слои экранируют отдельные участки макромолекул. Гидрофобные группы (например, -СН2 – боковых звеньев белков) неспособны формировать подобные слои. Наличие свободных, не защищённых сольватной (гидратной) оболочкой участков макромолекул при определённых условиях, в частности при росте концентрации ВМС, приводит к возникновению взаимодействия между этими участками; в результате образуется структура (каркас, сетка) из макромолекул ВМС, а раствор ВМС переходит в студень. Причины возникновения прочных связей могут быть разными. Например, если полимер содержит ионогенные группы, то взаимодействие этих групп, несущих противоположные по знаку заряды, является одной из причин образования межмолекулярных связей. Полярные группы макромолекул также могут взаимодействовать друг с другом. Иногда возможно образование и водородных связей.

Застудневание (или желатинирование) может происходить самопроизвольно под действием электролитов и при изменении температуры. Так, например, 30 – 34%-й раствор желатина застудневает при 303 К, а 10% -й раствор при более низкой температуре, равной 295К. Повышение концентрации ВМС всегда увеличивает вероятность застудневания, так как при этом возрастает вероятность столкновения макромолекул или их фрагментов. При этом возрастает вероятность образования межмолекулярных связей и, следовательно, появления в системе каркаса. Обычно такой эффект вызывает и понижение температуры, хотя бывают и исключения.

На процесс студнеобразования существенно влияет природа растворенных веществ, форма их частиц, концентрация, температура, время процесса и примеси других веществ, особенно электролитов. Свойства студней: упругость, прочность, эластичность, способность сохранять определенную форму.

СВОЙСТВА СТУДНЕЙ

Все студни (и гели) обладают свойствами и твёрдого тела и жидкости. К свойствам, характерным для твёрдого тела, относятся прочность, упругость, эластичность, способность сохранять определённую форму. Упругость студней определяется прочностью и гибкостью макромолекулярной сетки в них, а также свойствами ориентированных молекул растворителя. Особенно это характерно для полярных макромолекул в водной среде. Гидратные оболочки, окружающие полярные группы, создают упругую водную сетку студня.

Структурно-механические свойства студней зависят от прочности каркаса, образованного макромолекулами. Если в студне каркас образован за счёт прочных химических связей или водородными связями, то при механическом воздействии на такие студни структура разрушается и такие студни не восстанавливают свою структуру. Однако, если связи между макромолекулами слабые, имеют малую прочность, то после механического воздействия структура студня восстанавливается. Такие студни являются тиксотропнообратимыми.