ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Влияние молекулярной массы и гидродинамического размера из "Флокулянты в биотехнологии" Одной из важнейших характеристик ВМС, определяющих степень флокуляции, является молекулярная масса полимера, от которой в значительной мере зависят гидродинамические размеры макромолекул в растворе. Решающее значение этого параметра отмечается при флокуляции коллоидов небиологической природы (см. гл. 3). [c.93] Известно ограниченное число публикаций по оценке влияния флокулянтов неионогенного типа и полианионитов на эффективность флокуляции суспензий микроорганизмов. Как правило, данные по флокуляции полимерами этих классов носят несопоставимый характер, поскольку получены для различных штаммов микроорганизмов либо при различных начальных условиях проведения эксперимента. [c.93] Как правило, эффективность флокуляции неионогенными полимерами существенно увеличивается с ростом степени полимеризации за счет увеличения гидродинамического радиуса макромолекул. Зависимость агрегирующей способности растворов полиэлектролитов от М более сложная в этом случае на гидродинамические и конформационные характеристики дополнительное влияние оказывают плотность заряда макромолекул, pH и ионная сила раствора, учет которых необходим как при создании эффективных флокулянтов, так и при их практическом использовании. [c.94] Как видно из рис. 5.2, по мере увеличения снижается доза реагента, вызывающая максимальное осветление бактериальной суспензии. Характерно, что сополимер ДЭАЭМА/N-Bn ( = 2,1) превосходит по эффективности гомоДЭАЭМА (1=2,8), что, по-видимому, обусловлено лучщей сорбируемостью на поверхности клеток сополимера, содержащего гидрофильные звенья N-винилпирролидона. [c.96] Авторы [112] отмечают, что характерной особенностью сополимеров ДЭАЭМА/N-Bn, в отличие от ДЭАЭМА/АА и ДЭАЭМА/АК, является резкая стабилизация суспензий Е.соИ при концентрациях флокулянта в системе, превышающих Сэф (рис. 5.2). [c.96] Таким образом, можно заключить, что при оптимальной плотности положительного заряда макромолекул лучшим флокулирующим действием (превосходящим таковое для гомоДЭАЭМА) обладают сополимеры, содержащие гидрофильные звенья АК, МАК, N-ВП. Другим преимуществом сополимеров, особенно полиамфолитов, является широкий интервал эффективной концентрации флокулянтов, меньшее отрицательное физиологическое воздействие на клеточную поверхность и снижение стоимости реагента за счет введения сравнительно недорогих мономеров. [c.96] Примечание. Значения [т(] и коэффициента диффузии О определены при pH 7,0 М, рассчитана из значений (т)], — из значений О и светорассеяния растворов. [c.98] К повышению % макроионов, обусловленной электростатическим отталкиванием положительно заряженных аминогрупп. [c.98] Конформационные изменения, обуславливающие гидродинамические размеры полиэлектролитов в растворе, определяются не только значением pH и ионной силой раствора, но и термодинамической жесткостью макромолекул. Особенно заметно влияние этого фактора проявляется при адсорбции макромолекул на поверхности и в структуре адсорбционного слоя. [c.99] Существенное различие флокулирующих концентраций гибкоцепных и жесткоцепных полиэлектролитов и ряд других данных, например строение образующихся флокул, позволяют считать, что флокуляция суспензий клеток Е.соИ может протекать по различным механизмам. [c.99] Как указывалось, в зависимости от природы полимера и характера взаимодействия макромолекул с поверхностью клеток возможны два механизма флокуляции биоколлоидов нейтрализационный и мостико-образование [9]. [c.99] Сохранение интенсивного молекулярного движения цепи полимера во время начальной стадии флокуляции, когда система еще далека от равновесного состояния, свидетельствует о наличии в ней большого количества петель , обращенных в сторону растворителя. Адсорбционный слой характеризуется высокой проницаемостью по низкомолекулярным продуктам, в частности по нитроксильному зонду ТЕМПОЛ. [c.101] Полученные результаты соответствуют представлениям, согласно которым начальная стадия / (в течение первых 1—5 мин) взаимодействия катионных полимеров с клеточной поверхностью Е.соИ характеризуется малым числом зацеплений и значительным сегментальным обменом связанных и свободных участков цепи. Последующая стадия перераспределения полимера на поверхности II приводит к многоточечной адсорбции с образованием рыхлого, существенно менее подвижного слоя, не препятствующего массопереносу субстратов и не нарушающего нормальные физиологические процессы в клетке. На заключительном зтапе III возможно образование двумерной плоской адсорбционной структуры, тогда как для жесткоцепного хитозана представляется маловероятной сильная деформация макромолекулярного клубка в адсорбированном состоянии (рис. 5.6). [c.102] Вернуться к основной статье