Вязкость-Сопротивление жидкости при перемещении одной ее части относительно другой
Течение можно рассматривать как перемещение тонких слоев жидкости, движущихся параллельно друг другу.Для растворов полимеров показано, что они не подчиняются закону Ньютона. Поток жидкости без перемешивания слоев – ламинарный
При увеличении скорости слои образуют завихрения и перемешиваются – турбулентный поток
Ламинарное течение характеризуется двумя законами: Ньютона и Пуазейля.
Объясните график зависимости вязкости растворов НМС и растворов ВМС от концентрации.
Зависимость вязкости от концентрации. Аномальная вязкость растворов ВМС:
• Большие размеры цепных молекул
• Способность молекул менять конфигурацию и сцепляться друг с другом
• Уменьшение количества свободного растворителя
Объясните график зависимости вязкости растворов НМС и растворов ВМС от давления.
Зависимость вязкости от давления. I: Хаотично расположенные молекулы с повышением давления ориентируются вдоль слоев жидкости
• II: Ориентация молекул завершена
• III: Возрастание вязкости связано с переходом в турбулентный режим
Определение молекулярной массы полимера вискозиметрическим методом с помощью уравнения Штаудингера.
способы выражения вязкости: Относительная
ηотн = η/η 0
• Удельная
ηуд = (η – η0)/ η0 =(η–η0)-1
• Приведенная вязкость (число вязкости)
ηпривед = ηуд / С
• Характеристическая вязкость (предельное число вязкости)
lim (ηуд / С) = [η]; при С стремящ. 0
Уравнение Штаудингера. Зависимость вязкости раствора ВМС от его концентрации и молекулярного веса
[η] = К·Мα
К – постоянная для данного полимергомологического ряда
α – отражает зависимость вязкости от формы макромолекул (½ <=α <= 1)
М – молекулярный вес
С ростом температуры вязкость растворов ВМС быстро падает
Вязкость плазмы и цельной крови. Факторы, влияющие на вязкость крови.
ηводы=0,00101Н*c/м2
Плазмы крови=0,00150
Цельной крови=0,00400
Факторы, влияющие на вязкость крови:
• Концентрация
• Температура
• Давление
• Размер частиц
Понятие о студне. Способы получения студней
студни(гели)- Твердообразные нетекучие структурированные системы, возникающие в результате действия молекулярных сил сцепления между макромолекулами полимеров
Происходит образование пространственного сетчатого каркаса, ячейки которого заполнены жидким раствором
Имеют значение для биологии, медицины, различных производств. Получение:
• Из растворов ВМС
• При набухании полимеров (столярный клей, сухой желатин, крахмал)
• В результате реакций полимеризации и конденсации (получение пластмасс, каучука)
• Под воздействием ферментативных процессов (простокваша, кефир, сыр)
Механизм процесса застудневания. Факторы, влияющие на застудневание.
механизм застудневания:
• В молекуле ВМС различают гидрофильные (-OH, -COOH, -NH2, -SH) и гидрофобные (-CH-, -CH2-) участки
• Макромолекулы соединяются между собой гидрофобными участками
• Связи образуются за счет взаимодействия полярных групп макромолекул
• Взаимодействуя между собой, макромолекулы образуют ячеистое строение студня
Факторы, влияющие на застудневание:
• Концентрация
• Природа веществ
• Температура
• Время процесса
• Форма частиц
• Электролиты
Реакция среды
Период созревания студня. Влияние концентрации и температуры на застудневание
Период созревания – время, необходимое для образования ячеистой объемной сетки (от нескольких минут до недель)
• Растворы соединений, имеющих нитевидные или лентообразные частицы, хорошо застудневают
Влияние электролитов и рН среды на застудневание.
влияние электролитов:
• Ускоряют застудневание (соли серной и уксусной кислот)
• Замедляют (хлориды и йодиды)
• Приостанавливают (роданиды)
Прямой лиотропный ряд Гофмейстера:
SO42- > C6H5O73- > C4H4O62- > C2H4O2-
цитрат тартрат ацетат
> Cl- > NO3- > Br- > J- > CNS-
На застудневание влияют главным образом анионы
Влияние pH:
• Заряд белка зависит от реакции среды; от соотношения количества –СООН и –NH2 групп
В кислой среде:
R NH3+ СООН-+ H+ = R NH3+ СООН
В щелочной среде:
R NH3+ СООН-+ ОH- = R NH3ОН СОО-
Изоэлектрическая точка:
• Значение рН, при котором белок находится в изоэлектрическом состоянии (т.е. в состоянии, при котором число разноименных зарядов в белковой частице одинаково и ее общий заряд равен нулю)
В изоэлектрической точке набухание минимально, а застудневание максимально