Презентация - Растворы ВМС


Растворы ВМСРастворы ВМСРастворы ВМСРастворы ВМСРастворы ВМСРастворы ВМСРастворы ВМСРастворы ВМСРастворы ВМСРастворы ВМСРастворы ВМСРастворы ВМСРастворы ВМСРастворы ВМСРастворы ВМСРастворы ВМСРастворы ВМСРастворы ВМСРастворы ВМСРастворы ВМСРастворы ВМСРастворы ВМСРастворы ВМСРастворы ВМСРастворы ВМСРастворы ВМСРастворы ВМСРастворы ВМСРастворы ВМСРастворы ВМСРастворы ВМСРастворы ВМСРастворы ВМСРастворы ВМСРастворы ВМСРастворы ВМСРастворы ВМСРастворы ВМСРастворы ВМСРастворы ВМСРастворы ВМСРастворы ВМСРастворы ВМСРастворы ВМСРастворы ВМСРастворы ВМСРастворы ВМСРастворы ВМСРастворы ВМСРастворы ВМСРастворы ВМСРастворы ВМСРастворы ВМСРастворы ВМСРастворы ВМСРастворы ВМСРастворы ВМСРастворы ВМСРастворы ВМСРастворы ВМСРастворы ВМСРастворы ВМСРастворы ВМСРастворы ВМСРастворы ВМСРастворы ВМСРастворы ВМСРастворы ВМСРастворы ВМСРастворы ВМС
На весь экран

Слайды и текст этой презентации

Слайд 1

Растворы ВМС Лекция 1 8

Слайд 2

ПЛАН 1 8 .1 Общая характеристика ВМС 1 8 .2 Набухание и растворение ВМС 1 8 .3 Полиэлектролиты 1 8 .4 Коллоидная защита

Слайд 3

1 8 .1 Высокомолекулярными соединениями (ВМС) называют вещества, имеющие молекулярную массу от 10 тысяч до нескольких миллионов . Длина макромолекулы в вытянутом состоянии составляет 1 000 нм .

Слайд 4

К природным ВМС (биополимерам) относятся крахмал, целлюлоза, декстраны, нуклеиновые кислоты, белки, натуральные каучуки.

Слайд 5

C интетические полимеры являются продуктами реакций полимеризации и поликонденсации.

Слайд 6

Реакции полимеризации Полиэтилен n CH 2 CH 2 –CH 2 –CH 2 – n Применение: пленки, трубы, флаконы, бутылочки .

Слайд 7

2) Тефлон n CF 2 CF 2 –CF 2 –CF 2 – n Применение: протезы сердечного клапана и кровеносных сосудов .

Слайд 8

Реакции поликонденсации Найлон - продукт поликонденсации адипиновой кислоты с гексаметилендиамином; используется для получения искусственных волокон и шовного материала в хирургии.

Слайд 9

n HOOC–(CH 2 ) 4 COOH n H 2 N–(CH 2 ) 6 –NH 2 -CO-(CH 2 ) 4 -CO-NH-(CH 2 ) 6 -NH- n H 2 O Получение найлона

Слайд 10

Классификация ВМС 1. По конфигурации цепи а) линейные желатин, натуральный каучук

Слайд 11

б) разветвленные крахмал, гликоген

Слайд 12

в) пространственные фенолформальдегидные смолы

Слайд 13

г) сшитые резина S S

Слайд 14

2. По элементному составу: Гомоцепные ВМС полимерные цепи состоят только из атомов углерода; их получают реакцией полимеризации (тефлон)

Слайд 15

Гетероцепные ВМС содержат в цепи не только углерод, но и гетероатомы (N, S и др.); их получают реакцией поликонденсации (найлон).

Слайд 16

3. По значению молярной массы Монодисперсные ВМС состоят из молекул, имеющих одинаковую молярную массу (гемоглобин и др. белки);

Слайд 17

Полидисперсные ВМС состоят из молекул различной массы (ДНК, фибриллярные белки, каучуки). Для них рассчитывается среднеарифметическая молярная масса: M

Слайд 18

Специфическими свойствами полимеров являются: Гибкость цепей, Наличие прочных межмолекулярных связей

Слайд 19

1 8 .2 ВМС могут образовывать как истинные, так и коллоидные растворы.

Слайд 20

Истинные растворы образуются при растворении полярного полимера в полярном растворителе (белок в воде) или неполярного полимера в неполярном растворителе (каучук в бензоле).

Слайд 21

Растворению полимеров предшествует их набухание.

Слайд 22

Набухание ВМС – это увеличение объема и массы полимера вследствие односторонней диффузии низкомолекулярного растворителя в высокомолекулярное вещество.

Слайд 23

Диффузия молекул ВМС в растворитель не протекает из-за их низкой подвижности, обусловленной большой молярной массой и наличием межмолекулярных сил.

Слайд 24

НМР ВМС ВМС НМР Набухание полимера V o V

Слайд 25

Мерой набухания служит степень набухания полимера ( α ) : α V - V o V o где V o и V – начальный и конечный объем полимера

Слайд 26

α m - m o m o где m o и m – начальная и конечная масса полимера

Слайд 27

Набухание Неогра- ниченное Ограни-ченное

Слайд 28

Ограниченное набухание (желатин в холодной воде) приводит к образованию геля. Гель –это состояние вещества, являющееся промежуточным между твердым и жидким.

Слайд 29

Неограниченное набухание (желатин в горячей воде) завершается образованием истинного раствора.

Слайд 30

Время Объем полимера Кинетические кривые набухания Ограничен-ное набухание Неограни-ченное набухание

Слайд 31

На процесс набухания влияет: Природа ВМС и растворителя: «Подобное растворяется в подобном»

Слайд 32

2) Конфигурация цепи полимера; линейные и разветвленные ВМС лучше набухают, чем пространственные и сшитые; 3) Кислотность среды (у амфотерных полиэлектролитов)

Слайд 33

4) Температура: при нагревании увеличивается степень набухания, так как возрастает скорость диффузии низкомолекулярного растворителя в полимер.

Слайд 34

В механизме физиологических процессов набухание играет большую роль: рост организма, сокращение мышц, тканевый обмен.

Слайд 35

К набуханию способны кожа, ткани мозга, стекловидное тело глаза.

Слайд 36

Степень набухания меняется при патологических процессах: ожог, воспаление, травма.

Слайд 37

Старение человека сопровождается уменьшением способности тканей организма к набуханию.

Слайд 38

Растворы ВМС и коллоидные растворы существенно отличаются друг от друга, однако существует и некоторая общность их свойств, обусловленная близкими значениями длины молекул полимера и диаметра коллоидных частиц золей.

Слайд 39

Растворы ВМС Золи Устойчивы, образуются самопроизвольно Не устойчивы, образуются несамопроиз-вольно Гомоген-ные Микрогете-рогенные

Слайд 40

Концентра- ция 10-15 % Концентра-ция менее 1% Устойчивость обусловлена эффектом сольватации Устойчивость обусловлена наличием ДЭС

Слайд 41

Набухают и могут растворяться Не набухают и не раст-воряются При боковом освещении да-ют размытый конус Тиндаля Образуют четкий конус Тиндаля

Слайд 42

18.3 Полиэлектролиты – это ВМС, содержащие ионогенные группы . По характеру ионогенных групп полимеры делятся на три вида.

Слайд 43

1. Полиэлектролиты кислотного типа – СООН – COO - H – SO 3 Н – SO 3 - H растворимый крахмал, гуммиарабик.

Слайд 44

2. Полиэлектролиты основного типа – NH 2 H – NH 3

Слайд 45

3. Амфотерные полиэлектролиты (полиамфолиты) – это ВМС, содержащие и кислотные, и основные группы. Важнейшие из них – белки.

Слайд 46

Кислотно-основное равновесие в растворах белков H 2 N – R – COOH H 3 N – R – COO - H 2 N – R – COO - H 3 N – R – COO H OH - H Анионная форма Катионная форма - H 2 O

Слайд 47

Особым состоянием белка является его изоэлектрическое состояние, в котором суммарный заряд белковой молекулы равен нулю. Упрощенно можно считать, что белок существует в виде биполярного иона: H 3 N – R – COO -

Слайд 48

Изоэлектрическая точка (ИЭТ или p I) – это значение р Н раствора, при котором полиамфолит находится в изоэлектрическом состоянии. Для большинства белков р I изменяется в диапазоне 4,5-6,0.

Слайд 49

В ИЭТ белки имеют специфические свойства, что объясняется особой конфигурацией их молекул.

Слайд 50

ИЭТ Молекула свернута в спираль Конфигурации белковой молекулы р Н ИЭТ р Н ИЭТ Молекула линейна Молекула линейна NH 3 NH 3 NH 2 NH 2 COO - COO - COOH COOH

Слайд 51

Методы экспериментального определения ИЭТ белков 1) Путем измерения степени набухания белков в растворах с различной кислотностью.

Слайд 52

В ИЭТ степень набухания белка минимальна ИЭТ р Н Степень набухания

Слайд 53

2) Путем измерения степени коагуляции белка в растворах с различной кислотностью р Н Степень коагуляции ИЭТ В ИЭТ степень коагуляции максимальна

Слайд 54

Важнейшими факторами, вызывающими коагуляцию белка и других ВМС являются: добавление электролитов (высаливание), добавление нерастворителей – жидкостей, в которых полимер практически не растворим.

Слайд 55

Коагулирующее действие как электролитов, так и нерастворителей обусловлено их десольватирующем действием; они связывают молекулы растворителя, уменьшая тем самым плотность сольватной оболочки вокруг молекул ВМС.

Слайд 56

3) Путем измерения электрофоретической подвижности белков (u) в растворах с различной кислотностью В ИЭТ электрофоретическая подвижность белков равна нулю, так как их молекулы электронейтральны.

Слайд 57

Кривая электрофоретической подвижности белков и других полиамфолитов u мкм мин p H ИЭТ 0 К аноду К катоду

Слайд 58

Электрофорез используют не только для определения ИЭТ, но и для разделения смесей белков на фракции.

Слайд 59

18.4 Коллоидная защита - это повышение порога коагуляции гидрофобных золей в присутствии ВМС и ПАВ.

Слайд 60

Механизм защитного действия Молекулы ВМС адсорбируются на поверхности частиц дисперсной фазы в результате чего их поверхность становится лиофильной и покрывается защитной сольватной оболочкой.

Слайд 61

Мерой защитного действия ВМС является «золотое» число - минимальная масса (мг) сухого полимера, необходимая для защиты 10 мл золя золота от коагуляции при добавлении 1мл 10% раствора Na C l.

Слайд 62

желатин 0,008 гемоглобин 0,05 казеин 0,01 крахмал 25 Золотые числа некоторых полимеров (мг)

Слайд 63

Измерение «золотого» числа спинномозговой жидкости используется как важный диагностический тест; оно существенно отличается от нормы при менингите и некоторых других заболеваниях.

Слайд 64

Кроме «золотых», для количественной оценки защитного действия ВМС используют «рубиновые», «серебряные», «железные» и другие числа.

Слайд 65

Коллоидная защита играет важную роль в жизнедеятельности организма. Белки крови стабилизируют дисперсии жиров, холестерина и малорастворимых солей кальция, предупреждая их выделение на стенках кровеносных сосудов.

Слайд 66

При пониженной защитной функции белков возникает целый ряд заболеваний: подагра, атеросклероз, кальциноз, образование почечных и печеночных камней.

Слайд 67

Способность крови удерживать в растворенном состоянии большое количество газов (О 2 и СО 2 ) также обусловлена защитным действием белков.

Слайд 68

В фармацевтической промышленности защитные свойства ВМС используются для получения концентрированных золей серебра, ртути, золота и их радиоактивных изотопов.

Слайд 69

Например, лекарственный препарат колларгол – это коллоидный раствор, содержащий 70% высокодисперсного металлического серебра, стабилизированного гидролизатами белков.

Слайд 70

Благодарим за внимание!!!