Заказ №38812

Будет ли происходить набухание желатина (ИЭТ = 4,7) в ацетатном буфере, приготовленном из 100 мл раствора ацетата натрия и 200 мл раствора уксусной кислоты (одинаковых концентраций) при 20°С? Как можно ускорить процесс набухания? Как замедлить? Ответ объясните. Дано: ИЭТ=4,7 Vр-ра(CH3COОNa)=100мл Vр-ра(CH3COОН)=200мл Т=200С=293К Найти: Как можно ускорить процесс набухания? Как замедлить?

Решение:

Растворение высокомолекулярных веществ с гибкими линейными молекулами, в отличие от растворения низкомолекулярных соединений, сопровождается набуханием. При набухании высокомолекулярное вещество поглощает низкомолекулярный растворитель, значительно увеличивается в массе, при этом изменяет механические свойства без потери однородности. Объем высокомолекулярного вещества при набухании может увеличиваться до 1000-1500%. Причиной набухания является то, что при растворении происходит не только диффузия молекул растворяемого вещества в растворитель, как это имеет место при растворении низкомолекулярных веществ, но, главным образом, диффузия молекул растворителя в высокомолекулярное вещество. Последнее связано с тем, что макромолекулы в обычных аморфных ВМС упакованы сравнительно неплотно и в результате теплового движения гибких цепей между ними периодически образуются весьма малые пространства, в которые могут проникать молекулы растворителя. Так как подвижность маленьких молекул растворителя во много раз больше подвижности макромолекул, сначала, главным образом, происходит диффузия молекул растворителя в полимер, что сопровождается увеличением объема последнего, и только уже затем макромолекулы, связь между которыми сильно ослабилась, отрываются от основной массы вещества и диффундируют в среду, образуя однородный истинный раствор. Набухание далеко не всегда заканчивается растворением. Одна из причин такого явления может заключаться в том, что высокомолекулярное вещество и растворитель способны смешиваться ограниченно. Поэтому в результате набухания в системе образуются две фазы - насыщенный раствор полимера в растворителе (собственно раствор) и насыщенный раствор растворителя в полимере (гель, студень). Такое ограниченное набухание носит равновесный характер, т.е. объем набухшего до предела высокомолекулярного вещества неограниченно долго остается неизменным, если только в системе не произойдут химические изменения. Hабухание полимера в жидкости характеризуется степенью набухания α, вычисляемой по уравнению α=(m-m00)/m00, где m00 и m – навеска полимера до и после набухания.