Свободная п связанная вода в коллоидах

Свободная и связанная вода в коллоидах [c.333]

Изучение различных физических свойств биомассы клеток (парциальное давление паров воды, теплота испарения, диэлектрические постоянные и др.) показало, что при влажности биомассы свыше 20% вода полностью заполняет объем клетки и функционирует как непрерывная среда. При этих условиях в клетке могут свободно протекать все ферментативные процессы. Если биомасса содержит 10—20% влаги, то это в основном связанная вода. Клеточные коллоиды в данном случае переходят в гели и протекание всех ферментативных процессов затруднено. Если влажность биомассы еще ниже — 5—10%, ее физические свойства резко изменяются, но и при этих условиях, можно полагать, еще возможен обмен между молекулами воды и некоторыми веществами на близлежащих участках. Если влажность биомассы менее 5%, вода в клетке локализуется в пределах определенных структурных элементов. При таком обезвоживании биомассы микробной культуры часть клеток повреждается и инактивируется. Инактивация клеток имеет место и при хранении сухих микробных препаратов. В то же время в сухом виде жизнеспособность клеток сохраняется гораздо дольше —до нескольких лет, так как из-за низкого содержания воды все реак- [c.24]

Химический состав микроорганизмов в процессе их жизнедеятельности не остается постоянным, но в пределах известных колебаний содержание химических элементов в клетках установлено. Протоплазма микробной клетки состоит из различных органических и неорганических соединений, находящихся в основном в коллоидном состоянии. На долю органических веществ микробной клетки приходится 90—92%, а 8—10% составляют минеральные вещества. Вода составляет от 75 до 85% от веса клетки. Часть воды находится в связанном состоянии с коллоидными веществами клетки и входит в ее структуру. Это так называемая связанная вода. Другая часть — свободная вода используется для растворения различных веществ, образующихся в процессе обмена. Благодаря свободной воде в дрожжевой клетке происходит регулирование внутриклеточного давления. Количество воды в клетке определяется в основном состоянием внутриклеточных коллоидов и условиями культивирования. Сухое вещество клетки составляет 15—25% от ее веса. [c.508]

По исследованиям А. Раковского (1931 г.), плотность связанной воды на поверхности крахмала - колеблется в пределах от 1,28 до 2,45. По данным Поляни (1920 г.), гидратационная оболочка не обладает уже растворяющими свойствами, поэтому при растворении какого-нибудь вещества в золе гидрофильного коллоида оно будет растворяться только в свободной воде и концентрация растворенного вещества будет давать более высокие показатели, чем в случае растворения его в чистом растворителе. [c.293]

На рис. 19 представлена схема гидратации гидрофильной коллоидной частицы. Молекулы воды располагаются вокруг мицеллы несколькими слоями. Ближайший к поверхности частицы слой воды составлен из ориентированных молекул, характер расположения которых зависит от знака и величины заряда коллоида. Это — прочно связанная коллоидной частицей вода. За этим слоем следуют слои все менее прочно, более рыхло связанной воды, молекулы которой сохраняют способность обмениваться с молекулами свободной воды. [c.44]

Подвижность, активность воды непосредственно зависят от ее состояния в клетке. С этой точки зрения в физиологии растений принято различать свободную и связанную воду. Связанной считают воду, которая удерживается с той или иной силой коллоидами протоплазмы, а также воду, удерживаемую осмотически активными веществами. Содержание коллоидно-связанной воды зависит от содержания гидрофильных биоколлоидов и степени их гидратации, которая в свою очередь связана с их водоудерживающей силой. На содержание осмотически связанной воды влияет, соответственно, количество находящихся в клетке растворенных веществ. [c.46]

Нечувствительность к морозам достигается физико-химическими изменениями в клетках. В зимующих листьях и других частях растения накапливается много сахара, а крахмала в них почти нет. Сахар защищает белковые соединения от коагуляции при вымораживании, и поэтому его можно назвать защитным веществом. При достаточном количестве сахара в клетках повышаются водоудерживающие силы коллоидов протопласта, увеличивается количество прочносвязанной и уменьшается содержание свободной воды. Связанная с коллоидами вода при действии низких температур не превращается в лед. У ряда древесных пород в результате преобразования углеводов в коровой паренхиме накапливаются жиры и липоиды, которые не замерзают и проявляют защитное действие в зимний период. Кроме того, белковые вещества, частично гидролизуясь, переходят из менее устойчивой в более устойчивую форму азотсодержащих веществ—аминокислоты, которые, при замерзании в меньщей мере подвергаются денатурации. [c.513]

После созревания споры клеточная оболочка постепенно раз рушается и спора освобождается из клетки. Оболочка споры более плотная, чем у обычной клетки. В спорах содержится меньше свободной воды, большая часть воды находится в связанном с плазменными коллоидами состоянии. Благодаря всему [c.118]

Основная масса воды находится в бактериальной клетке не в свободном, а в связанном состоянии, входя в состав коллоидов. Поскольку, однако, с возрастом коллоиды набухают, теряя способность отдавать воду, то и клетки микробов в старости всегда содержат больше жидкости, чем в молодом возрасте. [c.17]

Вода. Содержание воды в картофеле колеблется от 64 до 867о-Находится она в двух состояниях свободном (78%) и коллоидносвязанном (22%). Свободная вода — хороший растворитель, легче испаряется и с понижением температуры замерзает. Вода, связанная с коллоидами (крахмалом, белками, пектиновыми веществами), не является растворителем, имеет большую плотность и замерзает при более низких температурах, чем свободная вода. [c.13]

Для повышения скорости диффузии десорбируемой воды желательно увеличивать поверхность анализируемой пробы за счет уменьшения объема частиц. Однако в процессе измельчения могут измениться механические и термические свойства воды. Например, при измельчении каменного угля [189, 25] и других природных продуктов происходит заметное уменьшение содержания исходной влаги. Даже в ядрах земляного ореха истинное содержание воды может быть определено за приемлемое время только с помощью двухступенчатого высушивания [180] (см. разд. 3.1.3.1, табл. 3-8). Например, в подвергнутых лиофильной сушке гидрозолях, коллоидах и гидрогелях в основном содержится свободная и связанная вода, причем полностью воду можно удалить только при высушивании гидрозолей в термостате в течение нескольких часов при ПО—150°С [157]. Силикагель, например, прогретый в вакуууме в течение нескольких часов при 300 °С, еще содержит не менее 4,8% воды [263] это остаточное количество воды удаляется при температуре выше критической температуры воды, причем не происходит заметного разрушения структуры силикагеля и изменения его адсорбционных свойств. В белках остается 2—7% воды даже носле высушивания в обычном термостате до постоянной массы [298]. В белке эдестине, содержащем 12,3% воды, после [c.76]

Рис. 94. Соотношение объемов коллоида и связываемой им воды (схема) А—воль гидрофобного коллоида Б—золь гидрофильного коллоида В—то ше после ваотудневания Ь—объем свободного растворителя 5—гидратная оболочка (связанная вода) К—объем сухого коллоида.

Понижение степени гидратации коллоидов, увеличение количества свободной и снижение количества коллоидно-связанной воды в листьях в начале вегетации свидетельствует о пониженной устойчивости растений к изменяюп1 имся условиям среды в этот период. Наоборот, повышение чисел гидратации коллоидов, количества коллоидно-связанной воды на более поздних фазах развития уже говорят о повышенной устойчивости растений. [c.574]

И, наконец, самым важным, вероятно, фактором, защищающим растения от вымораживания, является наличие неспособной к замерзанию связанной воды, удерживаемой частицами гидрофильных коллоидов и в первую оче1редь белками. От соотношения свободной и [c.294]

Явление закалки обусловлено, конечно, внутренними изменениями, происходящими в протоплазме. Эти изменения сводятся, главным образом, к уменьшению количества свободной, опособной к замерзанию воды и к увеличению за счет нее воды, связанной коллоидами протоплазмы. Роль связанной воды в явлениях морозостойкости получила большое экспериментальное обоснование в исследованиях советских ученых. [c.295]

Критическая влажность зерна совпадает с появлением в нем свободной воды. В коллоидных растворах вода находится в двух состояниях свободном и связанном с веществом коллоида сорбционными связями. Связанная вода не может служить растворителем для других веществ. Это свойство использовано в одном из методов определения связанной воды, основанном на изменении окраски солей кобальта, молекулы которых в гидратиро- [c.51]

Физиологическая засухоустойчивость складывается из способностей растений переносить обезвоживание и действие высоких температур. Поэтому при изучении засухоустойчивости необходимо исследовать как способность выносить обезвоживание, так и перегрев. Для диагностики засухоустойчивости пр дпочтительиее использовать прямые методы, непосредственно связанные с засухоустойчивостью. К ним относят определение засухоустойчивости в засушниках эксикаторный метод определения способности растений выносить обезвоживание определение водоудерживающей способности метод коагуляции белков определение гидрофильности коллоидов цитоплазмы, содержания свободной и связанной воды, эластичности и вязкости протоплазмы метод крахмальной пробы и др. [c.214]

Коллоиды и эмульсии. Коллоиды и эмульсии имеют много общих диэлектрических свойств. Диэлектрическое поведение водных коллоидных растворов определяется структурой коллоидных частиц. На величине диэлектрической проницаемости сказываются также физико-химические свойства коллоидов, такие, как тиксотро-пия, анизотропия, образование мицелл. У гидрофильных коллоидов (желатин) часть молекул воды внедряется в мицеллы и не участвует в ориентационной поляризации. Вода, связанная в мицеллах, в отличие от свободной имеет диэлектрическую проницаемость е к2. Так как при явлениях тиксотропии происходит связывание или освобождение молекул растворителя, то это сопровождается изменениями диэлектрической проницаемости. [c.255]

Расход хлора (доза) на реакцию с находящимися в воде органическими (микроорганизмы, детрит и коллоид) и некоторыми неорганическими (железо и др). веществами устанавливается лабораторным опытом хлорируемости воды дозой хлора, вводимого в пробу исследуемой воды, при которой через определенный промежуток времени Т в воде остается около 1 мг/л свободного (не связанного в хлорамины) хлора. [c.5]

Дерягин называет такие слои сольватными, приписывая им квази-упругие свойства. Однако он отказывается дать этому явлению сколько-нибудь определенное объяснение, допуская, что - поверхность может ориентировать или как-то изменить состояние прилегающего мономолекулярного слоя жидкости этот последний слой, в свою очередь, может ориеитиро вать следующий слой жидкости (или хотя бы вызвать в нем некоторое изменение состояния, связанное с некоторым уменьшением свободной энергии) . Мы умышленно привели цитату из работы Дерягина, чтобы показать, что для допущения существования толстых сольватных слоев (1 о.), обусловливающих расклинивающее действие, пока не найдено никаких ясных физических объяснений. Поэтому попытка наличием этих слоев объяснять различные явления в области коллоидов не имеет никакой определенной перспективы н находится в явном противоречии со всем существующим опытным материалом. В самом деле, допустим, что эффект, обнаруженный Дерягиным, является эффектом сольватационнЫ М и, следовательно, одновременно эффектом стабилизации. Так как минеральные коллоиды образуются из частиц, смачивающихся водой, и в этом смысле они обладают лиофильной поверхностью, мы должны были бы наблюдать значительный эффект стабилизации при условии диспергирования таких частиц в чистой воде, допуская при этом высокую степень дисперсности, обеспечивающую частицам достаточное броуновское движение. Между тем, опыт показывает, что в этих условиях невоз1можно получить сколько-нибудь длительно устойчивую систему и присутствие вещества, адсорбирующегося поверхностью с одной стороны, и растворимого в избранной дисперсионной среде, — с другой, является совершенно обязательным условием образования устойчивого золя или ух тойчивой суспензии (эмульсии). В этом отношении изложенная выше (ом. явления адсорбции) лангмюровская теория является более приемлемой по крайней мере для систем с дисперсиоиной средой, имеющей высокую диэлектрическую константу. Заметим [c.186]