Специфическое связывание противоионов

Макромолекула полиэлектролита связывает противоионы. Поэтому полиион при взаимодействии с другими полиионами ведет себя как нейтральная система, что находит свое отражение в значениях второго вириального коэффициента, определяемого методом осмометрии (см. стр. 147) или светорассеяния (см. стр. 158) [80]. Противоионы могут специфически связываться ионизованными группами полиэлектролита — такое связывание зависит от химической природы макроиона и малого иона. Следует отличать это связывание, сводящееся к образованию солевых связей в фиксированных точках макромолекулы, от неспецифического связывания — образования ионной атмосферы, В солевой связи противоион находится на значительно меньшем расстоянии от полииона, чем то, на которое могут приближаться подвижные противоионы. Специфическое связывание противоионов определяет ионообменные свойства полиэлектролитов. Эти свойства имеют важные практические применения. Сшитые поперечными связями нерастворимые полиэлектролиты, набухающие в воде и других жидкостях, применяются в качестве ионообменных смол или ионитов [81], Иониты оказываются способ-и1 1ми сорбировать определенные ионы из растворов, что находит [c.170]

Специфическое связывание противоионов [c.286]

Ионизующиеся макромолекулы (полиэлектролиты). Химические и физико-химические особенности поведения ионизующихся макромолекул (поликислот, полиоснований и их солей). Количественные характеристики силы поликислот и полиоснований. Электростатическая энергия ионизованных макромолекул. Распределение ионной атмосферы. Равновесие Доннана. Специфическое связывание противоионов. Кооперативные конформационные превращения ионизующихся полипептидов в растворах. Амфотерные полиэлектролиты. Изоэлектрическая и изоионная точки. Белки как пример амфотерных полиэлектролитов. Кооперативные химические реакции между противоположно заряжающимися макромолекулами (образование полимер-поли-мерных комплексов). [c.382]

Наконец, следует отметить, что мы здесь пользовались термином химическое или специфическое связывание для того, чтобы обозначить любой вид связывания, в результате которого противоион фиксируется на специфическом участке полииона (такой противоион, вероятно, находится от полииона на расстоянии меньшем, чем то, на которое подвижные ионы могут приближаться к полииону). Мы не собираемся заключать отсюда, что электростатические силы не могут быть ответственны за связывание такого типа, а также за неспецифическое притяжение типа Дебая—Хюккеля. [c.572]

Ранее отмечалось, что расчет зависимостей К] — состав значительно облегчается, если известно, что причиной избирательности является специфическое связывание данного сорта противоионов фиксированными ионами. В работах [114, с. 98 140] было показано, в частности, что такие зависимости являются, убывающими и могут включать участки особенно резкого уменьшения Нужно отметить, что для количественного описания экспериментально полученных зависимостей оказалось ненужным вводить предположение о зависимости констант диссоциации от эффективного заряда полимерных цепей, т. е. от числа свободных фиксированных ионов. [c.157]

Возможность сорбции на ионообменных материалах различных биологически активных веществ с сохранением их биологического действия — новая область применения ионитов (см. раздел X. 4). Химизм взаимодействия органического вещества с ионитом может быть различным (ионный обмен, комплексообразование с противоионом или с функциональными группами полимерного каркаса, молекулярная сорбция), но в конечном итоге должен обеспечивать необходимую прочность связи. Иммобилизованные ферменты можно применять для проведения сложных каталитических реакций, пропуская раствор, биологическую жидкость, кровь через колонку с сорбентом без введения вещества-катализатора в реакционную среду. Показана перспективность применения иммобилизованных антител для воздействия на антигены (соответственно — иммобилизованных антигенов для специфического связывания антител) при непосредственном взаимодействии с кровью (иммуносорбция) ] 625, с. 136]. [c.390]

Локализация и близкое расположение фиксированных зарядов могут привести к связыванию противоионов на отдельных участках, что совершенно отлично от последствий эффектов дальнодействующего электростатического поля, проявляющихся между полиионом и подвижными ионами. Такое специфическое связывание может включать образование ионных пар и образование комплексных ионов. [c.287]

В реальных условиях сильное взаимодействие между полиионами и их противоионами неизбежно приводит к понижению коэффициентов ионной активности, и, таким образом, < у - Действие этого эффекта будет проявляться в увеличении разности концентрации противоионов и уменьшении разности концентрации сопутствующих ионов по обеим сторонам мембраны. При аналитическом определении концентрации ионов для расчета может быть использовано уравнение ( 11-25), так как коэффициент активности Y соответствующий раствору обычной соли, может быть определен с помощью общепринятых методов или же взят из таблиц. Следует, однако, подчеркнуть, что одни лишь экспериментальные данные по равновесию по самой своей природе не позволяют провести различий между эффектами, создаваемыми электростатическим взаимодействием дальнего порядка, и эффектами, обусловленными специфическим связыванием . [c.289]

Хотя экспериментально это не доказано, есть основания думать, что натриевый насос у всех видов по крайней мере отчасти состоит из Na K -АТФазной системы. Специфические свойства фермента — векториальный компонент, константы сродства, потребность в противоионах — могут быть у разных видов различными, но общая стехиометрия, последовательность связывания Na- и других субстратов, короче говоря, общая природа активных участков на белковой молекуле, согласно принятым представлениям, в основе своей одинакова у всех животных, у которых имеется Na+K -АТФаза. Это представление согласуется с современными данными об эволюционной консервативности активных участков белковых молекул. [c.146]

Противоионы могут связываться заряженными группами полиэлектролита специфически — такое связывание зависит от химической природы и макроиона, и малого иона. Следует отличать это специфическое связывание, сводящееся к образованию солевых связей в фиксированных точках макромолекулы, от неспецифического связывания — образования ионной атмосферы. В солевой связи противоион находится на значительно меньшем расстоянии от заряженной группы полииона, чем расстояние между этой группой и подвижными противоиоиами. Специфическое связывание противоионов определяет ионообменные свойства полиэлектролитов, имеющие важные практические применения. Сшитые поперечными связями нерастворимые полиэлектролиты, набухающие в воде или в других жидких средах, применяются в качестве ионообменных смол или ионитов. Иониты способны сорбировать определенные ионы из растворов, что находит применение при [c.85]

ВИДНО, что при степени ионизации полиакриловой кислоты около 100% две трети зарядов становятся нейтрализованными. Кроме того, рис. 145 показывает, что нейтрализация в основном осуществляется посредством специфического связывания противоионов, а не вследствие наличия противоионов в растворителе, захваченном внутри полимерных клубков. (В рассматриваемом случае не может быть подобного захватывания ионов, так как предполагается, что ион полимерного мыла непроницаем для растворителя.) В этом примере можно предположить даже еще большую степень нейтрализации во-первых, потому, что мы имеем дело с компактной конформацией, тогда как данные для полиакриловой кислоты применимы к конформации хаотического клубка, и, во-вторых, потому, что при добавлении электролита (КВг) создается более высокая концентрация противоионов, чем та, которая имела место в опытах с полиакриловой кислотой, проведенных в отсутствие добавленной соли. Следует заметить также, что эксперименты, на которые мы ссылались на стр. 573 (относительно поведения поливинилбутилпиридинийбромида), указывают на возможность необычно большого притяжения между ионами и Вг [c.583]

Было найдено, что электрофоретические измерения наиболее подходят для оценки степени связывания противоионов в растворах ноли-электролитов. Нанример, Штраусс и др. [834] обнаружили, что электрофоретическая подвижность иона полифосфата почти не изменяется при добавлении 1 М раствора тетраметилбромида аммония к полифосфату тетраметиламмония, не содержащему солей наоборот, подвижность полифосфата снижается более чем в два раза при добавлении к полифосфату натрия 0,8 М раствора NaBr. Эта разница может быть объяснена специфическим связыванием противоионов натрия. Последующие исследования [835, 836] показали, что подвижность полииона, по-видимому, пропорциональна его эффективному заряду, и, таким образом, количественная оценка степени образования ионных пар может быть произведена в том случае, если подвижность полифосфата тетраметиламмония взята в качестве характеристики условий, при которых с полиионом специфически не связан ни один из противоионов. [c.305]

В гл. VII был перечислен ряд доказательств сильного взаимодействия полиионов с их противоионами. Однако поскольку мы ограничиваем обсуждение термодинамическими свойствами системы, то невозможно провести различие между связыванием противоионов с определенными участками полииона и уменьшением активности нротивоиоиов в результате дальнодействующего электростатического притяжения высокозаряженным полииопом. Существование специфического связывания было наглядно нродемонстрировано Гизенгой и др. [839], которые показали, что при электрофорезе раствора, содержащего полиакрилат натрия, часть ионов натрия перемещается с нолиионом к аноду. В дальнейшем при применении радиоактивного натрия была исследована скорость переноса связанных и свободных катионов [855, 856]. Б этих экспериментах стеклокерамический кран разделял раствор полиакрилата натрия на две ячейки, в одной из которых содержалась радиоактивная метка. Поучительно рассмотреть поведение системы ири электрофорезе, которое следовало бы ожидать, если бы обмен связанных и свободных ионов натрия протекал бесконечно медленно или бесконечно быстро. В нервом случае связанные катионы должны перемещаться к аноду, а свободные — к катоду и, таким образом, радиоактивность раствора должна иметь две области неоднородности, перемещающиеся в противоположных направлениях. [c.312]

Осложняющее обстоятельство создают специфические взаимодействия полиионов с их противоионами, приводящие к специфическому связыванию. Наличие таких эффектов было наглядно выявлено при исследовании мембранного равновесия ряда щелочных полифосфатов [806], которые показали, что инактивация лития выражена гораздо заметнее, чем инактивация других ионов щелочных металлов. В этом случае мы, по-видимому, имеем дело с комплексными ионами, образование которых, как и следовало ожидать, ускоряется с уменьшением несольватированного катиона щелочного металла. Порядок специфического связывания обращается для нолисульфонатов, для которых взаимодействие является чисто электростатическим и поэтому сильнейшим для самых малых гидратированных катионов [187]. [c.292]

Совершенно противоположные эффекты среды наблюдались в спектрах ЭПР растворов анион-радикалов в недиссоциирующих растворителях. Если последние обладают низкой диэлектрической проницаемостью, то в силу образования ионных пар в спектрах ЭПР анион-радикалов может возникнуть специфическое сверхтонкое расщепление линий, обусловленное взаимодействием между неспаренным электроном и ядром диамагнитного противоиона (катиона) [204, 223—225, 391]. Так, в спектре ЭПР ионной пары типа Ыа А каждая резонансная линия, отвечающая А , вследствие взаимодействия с ядром На, имеющим ядерный спин /=3/2, расщепляется на четыре линии (квартет). В общем случае, чем сильнее сольватирован катион и, следовательно, чем больше диссоциирована ионная пара, тем меньше будет соответствующая константа СТР. Сильное связывание катиона растворителем приведет к уменьшению его эффективного сродства к электрону. В конечном счете между анионом и катионом могут внедряться молекулы растворителя, в результате чего образуется сольватноразделен-ная ионная пара (см. рис. 2.14 в разд. 2.6). Процесс образования последних может происходить скачкообразно или путем постепенного увеличения расстояния между катионом и анионом, чему особенно благоприятствуют растворители, эффективно сольватирующие катионы, например диалкилолигоэтилен-гликоли (глимы) (см. разд. 5.5.5). [c.464]

ВИЯ, и результирующая кривая ИПпК от д. Взаимные переходы малых и больших мииелл могут вызываться заменой противоионов на такие, которые обнаруживают способность к более сильному специфическому связьшанию с поверхностью мицелпы [33]. Следует ожидать, что уменьшение ДСд ,под влиянием специфичео-кого связывания в большей степени будет проявляться у больших цилиндров, чем у сфер, так как в первом случае имеет место более высокая плотность поверхностного заряда. [c.138]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология