Набухание гелей неограниченное

Одним из свойств эластических гелей является способность избирательно поглощать растворитель, т. е. процесс набухания происходит только в той среде, в которой гель способен растворяться. Гели, набухание которых сопровождается полным их растворением, например каучука в бензоле, а пептона, альбумина, гуммиарабика в воде и т. п., называются неограниченно набухающими. В противоположность этому гели (ксерогели), поглощающие растворитель, но при набухании не переходящие в золи, называются ограниченно набухающими желатин, агар-агар и др. При создании определенных условий (повышение температуры, изменение реакции среды и др.) ограниченно набухающие гели все же могут переходить в золи. [c.232]

Набухание гелей. Характерной особенностью белков является их стремление поглощать воду и набухать. Сухая изоэлектрическая желатина, помещенная в воду, поглощает воду и набухает до определенного предела. Другие белки, например яичный альбумин, помещенный в воду, набухают неограниченно и в конечном счете полностью растворяются. Причина набухания обоих бел- ков в воде заключается в том, что полярные группы молекулы белка гидратированы и вода связана водородными связями (см. гл. XII). Причина ограниченного набухания желатины состоит в том, что межмолекулярные связи между молекулами желатины предохраняют их от дальнейшего разделения. Эти связи, однако, сравнительно [c.384]

Набухание ВМС. ВМС набухают и растворяются в низкомо-кулярных жидкостях. Так как подвижность молекул растворителя намного больше подвижности макромолекул, то первой стадией взаимодействия является набухание — проникновение молекул растворителя в глубь ВМС со значительным увеличением его массы и-объема, но с сохранением формы образуется гель. Если низкомолекулярная жидкость ограниченно растворима в ВМС, то набухание будет ограниченным, оно не заканчивается образованием текучей системы. Растянутая сетка макромолекул, стремясь сократиться, препятствует увеличению содержания растворителя. Прю неограниченной растворимости низкомолекулярной жидкости в полимере его пачки после набухания продолжают раздвигаться и макромолекулы постепенно диффундируют в растворитель, образуя раствор. Такое набухание называют неограниченным. Основным от личием разбавленных равновесных растворов ВМС от лиофобных. золей является их термодинамическая устойчивость, что свойственно и истинным растворам. [c.285]

При переходе раствора в гель физические и химические свойства системы изменяются мало. Так, электропроводность в присутствии электролитов, свободная диффузия ионов И молекул низкомолекулярных веш,еств и некоторые другие свойства в неконцентрированном геле почти такие же, как и в жидкостях. Если поместить гель в растворитель, то наблюдается увеличение его объема и массы — происходит набухание. При неограниченном набухании гель переходит в раствор. Механизм набухания сводится к двум различным процессам к процессу гидратации или сольватации — в первой стадии и к процессу распределения жидкости в полимере — во второй стадии. Первая стадия набухания идет с выделением тепла, так как гидратация — экзотермический процесс. [c.116]

По характеру набухания гели делятся на ограниченно набухающие и неограниченно набухающие. Различие в поведении при набухании гелей связано с особенностями их структуры. [c.233]

СЯ ДО полного перехода вещества в коллоидный раствор, оно называется неограниченным. Как уже было отмечено, если набуханию препятствует мембрана (или подобная по своему значению перегородка), проницаемая для растворителя, но не для растворенного, то возникает давление набухания на поверхность мембраны. Если принять, что набухание обратимо, то окажется, что изотермическая обратимая работа (изменение свободной энергии), требующаяся для удаления /и единиц массы растворителя из набухшего геля, есть dW = / 0, где Р — давление набухания, а dv — изменение объема геля. Если пренебречь различием между (1 > и объемом удаленного растворителя где — удельный объем растворителя, то сП = Р > (1т. Растворитель может быть удален также обратимо и посредством исиарения при давлении паров растворителя над. гелем р, после чего пары могут быть сжаты до насыщения и конденсированы. Р сли пары растворителя подчиняются газовым законам, то [c.236]

Набухание далеко не всегда кончается растворением. Очень часто после достижения известной степени набухания процесс прекращается. 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. Примерами набухания, обусловленного ограниченным растворением, являются набухание поливинилхлорида в ацетоне и полихлоропрена в бензоле. Следует отметить, что ограниченное набухание, причина которого кроется в ограниченном растворении, очень часто при изменении условий опыта переходит в неограниченное. Так, желатин и агар, набухающие ограниченно в холодной воде, в теплой воде набухают неограниченно. [c.445]

Поглощение жидкостей эластичными гелями сопровождается значительным увеличением объема студня, или его набуханием поэтому эластичные гели иначе называют набухающими гелями. Объем набухшего студня может в десятки раз превосходить собственный объем полимера. Если набухание непосредственно переходит в полное растворение полимера (например, набухание каучука в бензине, гуммиарабика в воде, нитроцеллюлозы в ацетоне), то оно называется неограниченным. В этом случае набухание является лишь первой стадией растворения полимера (глава восьмая) оно имеет только кинетический характер и обусловлено тем, что проникновение растворителя в полимер происходит быстрее, чем диффузия цепных молекул полимера в растворитель. [c.201]

Неограниченное набухание сопровождается осмотическим проникновением растворителя внутрь геля до полного растворения полимера при наличии прочной простран- [c.206]

При набухании высокомолекулярные соединения поглощают большие количества растворителя и образуют гели (см. раздел 1.4.4). Если этот процесс прекращается прежде, чем образуется гомогенный раствор, то имеет место ограниченное набухание, в противоположном случае — неограниченное набухание или растворение. Степень набухания зависит от химической природы полимеров и их молекулярной массы, а также от качества растворителя и температуры. Для сшитых полимеров по степени набухания определяют степень сшивания. [c.70]

Различают ограниченное и неограниченное набухание. Ограниченное набухание сопровождается увеличением в объеме, а неограниченное — переходом геля в золь. [c.368]

Характеристики набухания аналогичны характеристикам сорбции. Основной из них является изотерма набухания, которая показывает зависимость степени набухания от термодинамической активности растворителя (от давления его пара) при данной температуре. Типичные изотермы набухания представлены на рис. У1.9. Как видно, с ростом давления пара растворителя степень набухания увеличивается. Изотерма процесса набухания, переходящего в растворение (неограниченное набухание), круто поднимается вверх вплоть до активности растворителя, равной единице (р = рз). Степень набухания может достигать определенного предельного значения и далее с ростом давления пара растворителя не увеличиваться (ограниченное набухание). При ограниченном набухании система переходит в состояние геля (гели ВМС называют студнями). [c.360]

В состоянии ограниченного набухания система состоит из двух фаз, находящихся в равновесии насыщенный раствор растворителя в веществе (ВМС), т. е. гель, и насыщенный раствор вещества (ВМС) в растворителе, как правило, небольшой концентрации. Такое двухфазное равновесие аналогично равновесию при ограниченном растворении низкомолекулярных веществ. Неограниченное набухание характерно для линейных полимеров. Сшитые полимеры набухают в растворителях, но не- [c.360]

Неограниченное набухание сопровождается осмотическим проникновением растворителя внутрь геля до полного растворения полимера при наличии прочной пространственной сетки (например, в вулканизованном каучуке) проникновение растворителя продолжается до тех пор, пока эластическое напряжение набухшего геля не уравновесит давления набухания, после чего гель остается в ограниченно набухшем состоянии. Скорость достижения этого состояния вначале велика, потом она замедляется приблизительно пропорционально приближению системы к равновесному состоянию. [c.184]

По способности набухания эластичные гели можно разделить на неограниченно набухающие, которые способны растворяться в жидкости, образуя золь, и ограниченно набухающие. Эти последние гели при погружении в жидкость поглощают определенное количество ее, что и служит мерой максимального набухания. При изменении [c.7]

Эластичные студни поглощают не все смачивающие их жидкости, а только некоторые. Чаще всего этими жидкостями являются те, в которых вещество студня может существовать также в виде жидкого раствора, и жидкости, сходные с ними по своему химическому составу. Эластичные студни способны восстанавливать свою форму после насильственной деформации. Примером эластичных гелей можно считать желатиновые гели, каучук. Как пример неэластичных студней можно указать на кремнекислоту. Поглощение жидкости эластичным студнем сопровождается сильным увеличением объема. Это явление называется набуханием. Набухание студня часто приводит к увеличению дисперсности его твердой фазы, вплоть до образования растворов. Так, гуммиарабик в воде, каучук в бензоле сначала набухают, а затем переходят в раствор. Нередко процесс ограничивается одним набуханием и образования раствора не происходит (например, набухание целлюлозы в воде, вулканизированного каучука в органических жидкостях). Студни первого рода называются неограниченно набухающими, а студни второго рода — ограниченно набухающими. [c.408]

Гели, набухание которых сопровождается полным их растворением, например каучука в бензоле, а пептона, альбумина, гуммиарабика — в воде, и т. д., получили название неограниченно набухающих. В противоположность этому гели (ксерогели), поглощающие растворитель, но при набухании не переходящие в золи, названы ограничен-но набухающими-, желатин, агар-агар и др. При создании определенных условий (повышение температуры, изменение реакции среды и др.) ограниченно набухающие гели все же могут переходить в золи. [c.258]

Ограниченное набухание может также иметь место при химической модификации полимеров, которые сами по себе способны к неограниченному набуханию. Нанример, натуральный каучук может набухать в бензине до полного растворения, однако после вулканизации, когда его молекулы химически связаны некоторым количеством атомов серы и образуют прочную пространственную сетку, набухание становится ограниченным аналогично задубленный студень желатины даже при нагревании остается в ограниченно набухшем состоянии. При очень большом числе прочных связей между молекулами, например в эбоните, короткие отрезки цепей между узлами пространственной сетки утрачивают гибкость, гель перестает быть эластичным и теряет способность к набуханию. [c.263]

При неограниченном набухании осмотическое проникновение растворителя внутрь геля происходит до полного растворения полимера при [c.264]

При наличии в полимере химических межмолекулярных связей набухание не может быть неограниченным. При этом, если не все полимерные цепи связаны друг с другом химически, действие растворителя приводит к экстрагированию из массы полимера линейных макромолекул, в результате чего часть полимера переходит в раствор золь-фракция), а часть полимера, обладающая сетчатой структурой, остается нерастворенной, но набухшей гель-фракция). [c.88]

При наличии в полимере межмолекулярных химических связей набухание не может быть неограниченным. При этом часть макромолекул, не связанных с общей массой сшитых цепей (золь-фракция), переходит в раствор, и количество золя закономерно убывает по мере увеличения плотности поперечных связей. Гель-фракция ограниченно набухает, и равновесная степень набухания определяется плотностью поперечных связей и качеством растворителя. При очень высоких плотностях поперечных связей полимер полностью утрачивает способность набухать даже в хороших растворителях. Например, эбонит, получаемый при вулканизации натурального каучука с большими количествами серы, не набухает ни в одном растворителе. [c.78]

Набухать способны семена, древесина и др. При неограниченном набухании гель, иоглощая растворитель, постепенно превращается в коллоидный раствор (золь). Например, желатина или клей в горячей водо, набухая, переводят в золи. [c.221]

Гели представляют собой пространственные сетки, ячейки которых заполнены растворителем. Гели характеризуются упругостью и отсутствием текучести. Эластичные гели, образованные цепными молекулами ВМС, благодаря гибкости цепей, легко изменяют свой объем при поглощении или отдаче растворителя. Основное значение для свойств гелей имеет взаимодействие между цепными молекулами, и их способность образовывать достаточно прочные связи для возникновения пространственной сетки. Если таких связей не слишком много, то образуется студень, обладающий упругими свойствами. При очень большом числе связей полимер набухает слабо и проявляет свойства застекло-ванного тела. Образование студней связано с наличием более или менее прочных связей между цепями ВМС. При наличии лишь слабых связей в полимере или значительной энергии взаимодействия полимера с растворителем полимер сначала набухает, а затем полностью растворяется такое набухание называется неограниченным (гуммиарабик в воде) по существу, здесь набухание является лишь первой стадией растворения. Если же полимер содержит некоторое число прочных связей, то он набухает, но не растворяется, так как молекулы полимера не могут разойтись, — ограниченное набухание. Набухание в этом случае проис- [c.288]

В состоянии ограниченного набухания система состоит из двух фаз, находящихся в равновесии насыщенный раствор растворителя в веществе (ВМС), т. е. гель, и насыщенный раствор вещества (ВМС) в растворителе, как правило, небольшой концентрации. Такое двухфазное равновесие аналогично равновесшо ири ограниченном растворении низкомолекулярных веществ. Неограниченное набухание характерно для линейных полимеров. Сшитые полимеры набухают в растворителях, ио не растворяются. При изменении условий ограниченное набухание может перейти в неограниченное. Нанример, при повышении температуры такой переход наблюдается при набухании желат1шы и агара в воде. [c.313]

Набухание может быть ограниченным и неограниченным. При ограниченном набухании степень набухания достигает определенного предельного значения и далее не унеличиваетея — система переходит в состояние геля (студня). При неограниченном набухании система переходит в конечном итоге в раствор, т. е, набухание переходит в растворение. На стадии набухания происходит диффузия растворителя в полимер, и только после достаточного увеличения расстояния между макромолекулами последние способны диффундировать в растворитель (стадия растворения). [c.132]

Осмотически связанная вода и осм, занимающая по энергии связи промежуточное положение между физико-химически и механически связанной водой. Ее связь с материалом уже не во всем является спе-щифичной, хотя удерживание не обусловлено только механическими силами. В торфе к ней следует отнести воду набухания гидрофильных т<оллоидов, структурная сетка которых образует перегородки, проницае-.мые для молекул воды и не проницаемые для макромолекул. Осмотическая вода как бы добавляется к иммобилизованной и обусловливает. появление внутренних напряжений в структурной сетке гелей, ограничивающих набухание. Отметим, что при неограниченном набухании (растворении) осмотически связанным является весь растворитель, что проявляется, в частности, в снижении упругости паров над его поверхностью. [c.393]

С течением времени гели подвергаются процессу старелия , выражающемуся в том, что они начинают выделять жидкость и сокращаться в объеме. Это явление называется синерсзисом. При высыхании некоторые гели превращаются в пористую хрупкую массу, например гель кремниевой кислоты — силикагель. Такие гели используют в технике как адсорбенты. Некоторые гели обладают способностью набухать, причем набухание может быть ограниченным и неограниченным. [c.161]

Различают ограниченное и неограниченное набухание. Ограниченное набухание сопровождается увеличением в объеме, а неограниченное — переходом геля в золь. С точки зрения современных взглядов набухание связано с раст- < ворением низкополимерной жидкости в высокополимерном веществе. Растворение низкомолекулярных жидкостей представляет собой смешение одних молекул с другими. Так, если в пробирку с водой сверху налить спирт, то молекулы воды свободно проникают Ч в спирт, а молекулы спирта — в воду, пока полностью молекулы этих жидкостей не перемешаются между собой. Иная картина наблюдается при погружении высокополимерного вещества в растворитель. Гибкие молекулы высокополимера перепутаны между собой так, что их звенья не подходят друг к другу вплотную, между [c.412]

Эластичные гели при поглощении жидкости увеличиваются в объеме — набухают, а при высушивании снова сжимаются Такое попеременное изменение объема при набухании и отбухании может быть повторено неограниченное число раз (в отличие от ксерогелей неорганических коллоидов — хрупких ксерогелей). [c.389]

При высыхании одни студни превращаются в пористую хрупкую массу, нанример, гель кремниевой кислоты. Такие студни, подобно углю, используются в технике как адсорбенты. Другие студни, например белков, каучу-ков и т. п., сильно сжимаясь в объеме, приобретают эластичные свйства, т. е. они способны растягиваться или сгибаться, не разрываясь. Эластичные студни обладают способностью набухать, причем набухание может быть ограниченное и неограниченное. При набухании происходит поглощение жидкости, сопровождающееся сильным увеличением геля в объеме и значительным давлением. [c.221]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология