Свойства гелей
1.Гели, содержащие электролиты, обладают хорошей электропроводностью
2.Наблюдается периодичность протекания химических реакций в концентрированных гелях
3. Тиксотрóпия — способность некоторых гелей ОБРАТИМО разжижаться при механическом воздействии и самопроизвольно восстанавливать свои свойства в состоянии покоя.
4. Синерезис (это изменение свойств (старение) гелей и студней с течением времени, связанное с потерей ими текучести и сопровождающееся сжатием образца и «выпрессовыванием» растворителя из структуры геля.
5. Эффект памяти формы (для концентрированных гелей).
44
Влияние электролитов на скорость
набухания и желатинирования
Li+ , Na+ , K + , Rb+ ,Cs+
F-, SO42-, СН3СОО-, Cl- ,NO3-, Br-, I-,CNS-
Увеличение степени гидратации иона
υ набухания υ желатинирования
Анионы, способные адсорбироваться на поверхности макромолекул (I-, CNS-), замедляют процесс желатинирования и способствуют стабилизации растворов ВМС.
45
Влияние температуры на процессы набухания, желатинирования и высаливания
•связано с усилением теплового движения макромолекул и молекул растворителя при увеличении температуры.
•Таким образом, при t° υнаб. , но υвысал. и υжелат.
Границы температурного диапазона существования растворов ВМС:
Нижняя граница :
температура замерзания растворителя
Верхняя граница:
температура разрушения ВМС (для белков – температура денатурации)
46
Вопрос:
При какой температуре будет происходить более интенсивное набухание образца ВМС: 5 °С, 25 °С, 50 °С? А белка?
47
Ответ: 50 °С / для некоторых белков 25 °С
Объяснения: Для термостабильных высокомолекулярных соединений: чем больше температура, тем интенсивнее происходит набухание (ответ 50 °С),
Большинство белков при 50 °С будет подвергаться денатурации (Ответ 25 °С)
Механизм тепловой денатурации белков связан с перестройкой структуры белковой молекулы , в результате которой белок теряет растворимость и свои нативные свойства. Реакция денатурации протекает постепенно и ускоряется с повышением температуры, поэтому слишком кратковременное нагревание может не приводить к свертыванию.
48
Вопрос:
При каком значении рН среды (3,0; 4,6; 6,2) будет происходить более интенсивное набухание белка казеина молока (pI 4,6)?
49
Ответ: 3,0 и 6,2
Объяснения: При рН = pI количество ионизированных групп мало́, поэтому минимально сродство молекулы белка к воде, кроме того, положительных и отрицательных групп равное количество, поэтому преобладают силы притяжения, скорость (и степень) набухания будут минимальны.
При небольшом отклонении рН от pI увеличивается количество заряженных групп, их сродство к воде увеличивается, и преобладают силы отталкивания, так как все молекулы имеют одинаковый знак суммарного заряда.
50
Вопрос:
В каком случае будет быстрее идти набухание белка в нейтральной среде: а) в чистой воде или в растворе, содержащем сульфат натрия?
б) в чистой воде или растворе, содержащем иодид натрия?
51
Ответ: а) в чистой воде б) в растворе иодида натрия .
Объяснение:
а) Сульфат-ион хорошо гидратируется, поэтому в его присутствии уменьшается количество свободных молекул воды и, следовательно набухание будет идти медленнее, чем в чистой воде.
б) В растворе, содержащем иодид-ион концентрация свободных молекул воды уменьшается незначительно, т.к. этот ион гидратируется слабо, вследствие низкой плотности заряда на его поверхности, с другой стороны, имея сравнительно малый радиус гидратированного иона он будет «адсорбироваться» на поверхности белка, увеличивая его заряд и толщину гидратной оболочки.
52