Поліелектроліти - студопедія
Поліелектролітами називаються ВМС, здатні в розчині диссоциировать з утворенням Високомолек-лярного іона.
Залежно від природи містяться в полімері груп поліелектроліти можна розділити на три види:
1) поліелектроліти, що містять кислотну групу, наприклад, - СОО або - ОSО3;
2) поліелектроліти, що містять основну групу, наприклад - NH3 +. Такі речовини в природі не зустріч-ються, але можуть бути синтезовані;
3) поліелектроліти, що містять одночасно як кислотну, так і основну групи (поліамфоліти). Сюди відносяться білки, що містять групи - СОO і - NН3 +.
Все високомолекулярні електроліти розчиняються в полярних розчинниках.
Найважливішими представниками поліелектролітів яв-ляють білки. Молекули білків побудовані на основі ами-нокіслот і містять основні групи - HONH3 і кислот-ні групи - СООН:
Слід зазначити, що йоногенних групи можуть рас-покладатися не тільки на кінцях макромолекули, а й у вигляді коротких бічних ланцюгів, розподілених по всій довжині макромолекули.
У кислому середовищі (НС1) пригнічена іонізація карбок-сильних груп, білок поводиться як слабка основа:
Молекула набуває позитивний заряд. Так як між однойменно зарядженими групами, розкиданими по всій довжині молекули, діють сили отталкі-вання, ланцюгова молекула білка в кислому середовищі буде стре-митися розвернутися.
Однак при великому надлишку НС1 через наявність біль-шого кількості хлорид- іонів ступінь іонізації соеди-вати C1NH3-R- COOH буде знижуватися і молекула сно-ва згорнеться в більш щільний клубок.
У лужному середовищі (NaOH) з-за великої кількості гідроксід- іонів, іонізація груп HONH3 + - пригнічена і білок поводиться як слабка кислота:
набуваючи негативний заряд. І в цьому випадку ціп-ва молекула прагне розгорнутися внаслідок елект-ростатіческого відштовхування груп СОО.
При великому надлишку лугу через великого коли-пра іонів Na + заряд буде зменшуватися і молекула буде знаходитися в формі клубка.
Таким чином, як в кислому, так і в лужному середовищі молекули білка володіють не компенсуються зарядом різного знака. Регулюючи рН білкового розчину, можна домогтися переведення білка в ізоелектричної стан.
Ізоелектрична станом білка називається стан білкової молекули, при якому її поклади тільні і негативні заряди взаємно компенсують-вани. Молекулу білка в ізоелектричному стані можна вважати нейтральною, хоча, а ній є иони-зірованние групи.
Умовно молекулу білка в ізоелектричному перебуваючи-ванні можйо зобразити так: + NH3-R- COO
Ізоелектрична точка білка (ИТБ) -це зна-ня рН, при якому білок переходить в ізоелектрічен-ське стан.
Так як білок зазвичай є більш сильною кисло-тій, ніж підставою, його ИТБ лежить при рН <7. Иначе говоря, для достижения изоэлектрического состояния в ра-створе должен находиться некоторый избыток кислоты, для подавления ионизации кислотных групп. Так как в ИТБ число ионизированных основных и кислотных групп одинаково, гибкая макромолекула сворачивается в клубок.
На форму макромолекул впливає не тільки рН середовища, але і введення в
розчин індиферентного електроліту.
Невелика кількість електроліту пригнічує іонізацію йоногенних груп і призводить до того, що форма макро-молекул наближається до найбільш статистично вероят-ним конформації. При великих концентраціях електролітів відбувається висолювання внаслідок уменьше-ня розчинності полімеру - макромолекули утворюють щільні клубки. Дія іонів на поліелектроліти змінюється в тому порядку, в якому вони стоять в Ліотропні ряду.