Пиротехническая химия
Главная Начинающим пиротехникам Статьи Добавить статью Добавить материалы на сайт Карта книг Поиск по сайту Карта сайта
Книги в помощь
Военная история Изготовление и применение ВВ Разное по пиротехнике Физика в пиротехнике Химия ВВ и составов
Новые книги
Министерство обороны "Боевая машина БМ-14 краткое руководство" (Военное дело)

Новиков В. "Богини российского флота Аврора Диана Паллада " (Военная история)

Шигин Г.А. "Битва за Лениград- крупные операции белые пятна потери " (Военная история)

Ланнуа Ф. "Битва за Лениград 1941 22 июня -31 декабря " (Военная история)

Хмельков С.А. "Бетонные и железобетонные сухопутные фортификационные сооружения " (Военное дело)
Занимательная коллоидная химия - Зимон А.Д.
Зимон А.Д. Занимательная коллоидная химия — М.: Агар, 2002. — 168 c.
ISBN 5-89218-146-4
Скачать (прямая ссылка): kolhim2002.djvu
Предыдущая << 1 .. 50 51 52 53 54 55 < 56 > 57 58 59 60 61 62 .. 72 >> Следующая

ВОДА И ВЕРБЛЮД
(Набухание и студнеобразование)
Организм верблюда подобен губке. Единым духом верблюд может влить в себя около 200 л воды, хотя в желудке нет для нее специальной емкости. Роль своеобразного бачка выполняют горб и красные кровяные клетки крови — эритроциты, которые набухают в воде.
Набухание—увеличение массы и объема ВМС в результате поглощения низкомолекулярной жидкости или ее паров. Для верблюда набухание природных ВМС происходит в результате взаимодействия их с водой.
Набухание — широко распространенное явление. К основным компонентам муки относятся природные ВМС — белки и крахмал. Процесс приготовления теста заключается в смешивании муки с водой и добавке веществ, стимулирующих брожение. Образование из муки теста происходит в результате набухания.
Набухание количественно характеризуется степенью набухания а, показывающей относительное увеличение массы ВМС:
а={т — W0)/'то = тж/т0, или а = (тж//я0)-100%, (36)
где т0, т — масса ВМС до и после набухания; тж — масса поглощенной жидкости.
Для крахмала степень набухания исчисляется единицами процентов, а для белка она может достигать 200%.
Степень набухания может изменяться в широком диапазоне. Для природных ВМС она обычно не превышает 1600%. Хлеб также способен набухать; степень набухания свежего хлеба может
134
Рис. 54. Зависимость степени набухания от времени процесса
/—ограниченное; 2— неограниченное набухание
достигать 15%, а черствого — 4%. Степень набухания сухарей составляет уже 25—35%.
Степень набухания изменяется с течением времени и определяется взаимодействием растворителя с макромолекулами ВМС. Белок связывает определенное количество воды, поэтому подобное набухание называют ограниченным. При ограниченном набухании (рис. 54, кривая /) макромолекулы ВМС поглощают жидкость, но сами в ней практически не растворяются. Степень набухания достигает максимального значения и в дальнейшем не увеличивается.
Приведем несколько примеров ограниченного набухания. Синтетические ВМС —контактные линзы, которые применяют вместо очков, ограниченно набухают во влажной среде глаз. Набухший материал линз содержит определенное количество воды (не больше и не меньше), которое необходимо для придания материалу характерных оптических свойств.
Прорастанию зерна всегда сопутствует ограниченное набухание. В результате ограниченного набухания белков образуется эластичное и плотное по консистенции тесто. Когда часть белков переходит в растворенное состояние, свойства теста ухудшаются: оно становится жидким и липким. Набухание в этом случае будет неограниченным (см. рис. 54, кривая 2).
Неограниченное набухание заканчивается растворением. Подобный процесс наблюдается при набухании натурального и синтетического каучука в углеводородных жидкостях, а желатина в горячей воде.
Набухание сопровождает жизнедеятельность всех растительных и животных организмов, не является исключением и человек. Почка имеет две основные функции: выведение шлаков и регулирование количества воды в организме. Вследствие набухания ее соединительных тканей из растворов шлаков извлекается излишек воды, который затем возвращается в кровь.
Процесс набухания избирателен и зависит от природы ВМС и растворителя. Ограниченное набухание имеет место при
135
взаимодействии полярного ВМС в полярном холодном растворителе (например, белка в воде) или неполярного ВМС в неполярной холодной жидкости (каучука в бензоле).
Ограниченное набухание характерно для так называемых сшитых полимеров, к числу которых относится резина, набухающая в углеводородах; (например, в бензине). Цепи сшитых или трехмерных полимеров образуют за счет химической связи единую пространственную- структуру; макромолекулы ,ВМС как ,бы сшиты между собой —отсюда и название подобных полимеров. Сетка создает препятствие неограниченному набуханию.
Вид ,набухания и его скорость могут определяться температурой растворителя. Для одного и того же ВМС можно наблюдать одновременно ограниченное и неограниченное набухание (растворение). Подобный процесс имеет место при набухании крахмала: ч- . ¦<-•, ,>
На^у>ЕЙН[ие"СойровОждается увеличением объема ВМС. Если исходная' масса вещества заключена в емкость, то в процессе набухания за счет увеличения объема стенки этой емкости будут иСиьггьївать давление; Это давление называют давлением набухания. Оно может быть значительным. Древние египтяне воспользовались, этим явлением 'для раскалывания горных: пород; Куски сухого дерева забивали в трещины скал, а затем поливали водой—'дерево набухало и разрывало скалы. Для !некоторых пищевых масс (гороха, бобов, зерна и др.) давление набухания может достигать десятки и даже сотни атмосфер. Горб и мембраны эритроцитов верблюда эластичны, и поэтому избыточное давление'внутри организма не возникает. и,
Набухание происходит в несколько стадий: Первая стадия связана с нарушением взаимодействия между макромолекулами, диффузией растворителя в "макромолекулу ВМС, образованием сольватных слоев из молекулы растворителя и разрывом слабых связей в Макромолекуле (рис. 55, а): В результате первой стадии Полярные молекулы растворителя / образуют сольватные, а в случае воды — гидратные слои 2. Во второй стадии происходит переь мещение уже самих макромолекул или их звеньев в растворитель. Вследствие сольватации и отталкивания одноименно заряженных сольватных слоев (рис. 55; б) рвется слабая связь 3. Макромолекулы приобретают способность диффундировать»: в раствор (рис: 55, в). Направление диффузии показано стрелкой:
Предыдущая << 1 .. 50 51 52 53 54 55 < 56 > 57 58 59 60 61 62 .. 72 >> Следующая
Реклама
 
 
Авторские права © 2010 PiroChem. Все права защищены.