Температура стеклования эластина

То, ЧТО свойство коллагена сохранять незамерзающую воду при низких температурах не является уникальным, доказывают результаты, полученные для эластина. Эластин представляет собой аморфный белок [29—31], находящийся в связках и в артериях, где он содержит около 0,5 г воды на грамм эластина. Из них приблизительно 0,3 г/г эластина представляет собой незамерзающую воду. При этом низком содержании воды эластин находится в стеклообразном состоянии [30]. Диэлектрические измерения, выполненные на гидратированном эластине [32], как и измерения на коллагене, указывают на относительно высокую подвижность молекул воды, быстро уменьшающуюся при более низких температурах. Анализ, аналогичный тому, который проведен для коллагена, также говорит о том, что температура стеклования находится в области низких температур (130 К). [c.144]

Эластин всегда аморфен, но имеет волокнистое строение на всех уровнях исследования (начиная от самых больших фила-ментов, которые достигают диаметра 6 мкм, и до волокон размером около 10 нм [17, 18]). Эластин в сухом состоянии представляет собой хрупкое стеклообразное вещество и имеет температуру стеклования около 200 °С [19]. При гидратации или сольватации он переходит в высокоэластическое состояние, причем температура стеклования становится ниже комнатной [20]. [c.231]

Температура стеклования для образца эластина с содержанием воды 1 = 0,14 (около 40 °С) хорошо укладывается на кривую зависимости температуры стеклования от содержания воды, полученную калориметрическим методом для гидратированного эластина в работе [23]. [c.234]

На рис. 13.4 показаны приведенные в табл. 13.1 относительные доли изменения объема вместе со значениями, вычисленными для поликарбоната, пластифицированного дибутилфталатом, из данных работы [31]. Контракция для системы эластин — вода заметна даже при низких степенях гидратации при трех рассмотренных температурах. Она увеличивается с повышением содержания воды, достигая максимального значения при весовой доле воды около 0,2. Максимально ожидаемые и наблюдаемые изменения объема при смешении находятся вблизи а 1 = 0,5 [28]. Максимум при да = 0,2 может быть предположительно объяснен ограниченной растворимостью воды в белке [1] и/или стеклованием системы в этой точке. [c.237]

С нашей точки зрения, для системы эластин — вода очень трудно дать аналогичную интерпретацию (и, вероятно, даже для системы шерсть — вода), так как заполнение малых статистических пустот приводит к возникновению гетерогенности в системе. Последняя представляет собой композит, в котором ка-пельки жидкой воды распределены в жестком стеклообразном белке. Стеклование такой гетерогенной системы будет протекать одинаково при различном содержании воды и идентично стеклованию сухого белка, тогда как температура стеклования эластина сильно снижается в результате взаимодействия с водой. Уменьшение особенно заметно при низких уровнях гидратации (при йУ1 = 0,06, Гст уже на 100 °С ниже, чем для сухого белка [23]). Такой результат возможен лишь в том случае, когда оба компонента взаимодействуют между собой на молекулярном уровне. [c.238]

Заслуживает внимания исследование диэлектрических свойств метилцеллюлозы [33], проведенное недавно при более низких температурах (вплоть до 90 К). Аналогично эластину при низких содержаниях воды (менее 30 вес. %) метилцеллюло за является аморфным полимером. При температурах ниже 150 К значения е и е" для гидратированного (8 вес. % воды) и дегидратированного полимера неразличимы. Однако выше 150 К для гидратированного- образца обе величины резко увеличиваются. Для ъ" при данной частоте вблизи 200 К наблюдается очень широкий максимум. Из зависимостей этих величин от частоты можно оценить энергию активации. Значения, полученные в области 230 и 180 К, равны прибилизительно 10 и 100 ккал/моль соответственно. Крайне высокие значения, полученные для энергии активации при низкой температуре, свидетельствуют о стекловании воды в этом интервале температур. [c.144]

Недавно былп измерены [37] парциальные молярные теплоемкости С I 111рованных образцов метилцеллюлозы н эластина при те .шературах от ПО до 330 К- Для обоих полимеров, как и для коллагена, при любой температуре парциальная молярная теплоемкость воды не зависит от ее содержания в образце. Значения Ср в интервале от ПО до 150 К равны парциальной молярной темплоемкости для льда, после чего начинают увеличиваться с температурой почти линейно до значений, близких к значениям для жидкой воды при комнатной температуре. Схематически эти результаты представлены на рис. 7.2. Таким образом, из.. сренне теплоемкости коллагена, эластина и метилцеллюлозы идтверждает результаты исследований диэлектрических свой 1в, указывающие на то, что стеклование сорбированной воды происходит вблизи 150 К. [c.146]

Что же касается важной проблемы изменений объема системы полимер — растворитель при смешении, то из рис. 13.2 видно, что в интервале степеней гидратации от О (сухой белок) до содержания воды, соответствующего началу стеклования, плотность системы вода — эластин при любой температуре остается практически постоянной. Из этого следует, что стеклообразлая система эластин+вода имеет более высокую плотность, чем можно было бы ожидать, исходя из аддитивности объемов. Это ясно видно из рис. 13.3, на котором экспериментально определенные значения удельных объемов (полученные на рис. 13.2 путем подходящей интерполяции при трех избранных температурах) сравниваются с идеальными аддитивными объемами системы. Последние представлены на рисунке линиями, соединяющими значения удельных объемов, соответствующих жидкой воде и стеклообразному эластину. [c.235]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология