高分子溶液与溶胶有哪些异同点?
时间:2019-11-11 14:55 来源:未知 作者:化学自习室 点击:次 所属专题: 高分子溶液
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高分子化合物可溶于适当溶剂成为高分子溶液。对于高分子溶液首先应有以下的基本认识:
(1) 分散质颗粒为高分子化合物的分子或离子,而不是多分子的聚集体,因此它是均相体系,具有真溶液的某些性质。
(2) 由于高分子化合物的分子与溶胶粒子的大小相近,即分散度相近,故高分子溶液具有溶胶的某些性质。
(3) 高分子溶液既不是真溶液,也不是溶胶,因此具有某些独特的性质。
高分子溶液与溶胶的相同之处:高分子溶液中溶质分子的大小与溶胶粒子大小相近,扩散速度慢,二者均不能通过半透膜。
高分子溶液为单相体系,而溶胶为多相体系,因此便产生一 系列不相同的性质,主要表现在:
(1) 高分子溶液中,由于溶质的强烈溶剂化作用,溶质与溶剂间没有界面,所以光的散射弱,故没有明显的丁达尔效应。而溶胶却有明显的丁达尔效应。
(2) 高分子溶液的溶质和溶剂间有较大的亲和力,溶质能自动溶解,具有一定的溶解度,若用蒸干法除掉溶剂,再加入溶剂时仍可自动溶解,形成稳定的溶液;而溶胶的分散质与分散剂间没有亲合力,即溶质不能溶解在溶剂中,它是一种不稳定体系。溶胶聚沉后,不能用简单的再加入溶剂的方法使之复原。
(3) 除个别的高分子溶液(如蛋白质)外,一般来说溶质分子都不带电荷,以溶剂化膜为主要稳定因素,因而高分子溶液没有电泳现象,而溶胶则以电荷为其主要的稳定因素,具有电泳现象。
(4) 高分子溶液具有很大黏度,这与溶液和溶胶均不相同。高分子溶液由于分子的链状结构而使分子间互相缠绕,使一部分液体失去流动性,再加上高分子化合物分子中含有亲水基团或亲油基团,溶剂化作用较强,溶剂化膜较厚,因此具有较大的黏度。
(5)高分子化合物分子中含有大量的亲水基团(如一OH、 一COOH、一NH2等),分子的水化作用较强烈,有较厚的水化膜, 从而使高分子溶液具有较大的稳定性。要使高分子化合物从溶液 中凝聚,必须加入大量电解质。加入大量电解质使高分子溶液凝 聚的过程称为盐析作用。相对而言,加入少量电解质便可使溶胶凝聚,这说明二者对电解质的敏感度不同。
除了盐析和聚沉时电解质用量不同外,高分子盐析时,加入的电解质正负离子都发生作用,而溶胶聚沉时发生作用的主要是与胶粒电荷符号相反的离子,而且盐类离子的电荷数对盐析能力的影响程度,不像对溶胶聚沉时的影响那样有明显的规律。
若在溶胶中加入适量高分子溶液,可以降低溶胶对电解质的敏感性,从而提高溶胶的稳定性,这种作用叫做高分子溶液对溶胶的保护作用。高分子溶液的这种作用是由于高分子具有链状结构且能卷曲,容易包围住溶胶粒子,相当于增大了胶粒的溶剂化膜,从而增大了溶胶的稳定性。然而,如果加入的高分子溶液过少,反而会使溶胶更不稳定,因为胶粒反而要集中在少数高分子 溶质的分子上,使分散度降低,易于凝聚。
保护作用在生理上具有重要意义。在人和动物体内,健康状 况下血液中所含的难溶盐,如碳酸钙、磷酸钙等都以溶胶状态存 在,并且被血清蛋白等高分子溶液保护着而较稳定的存在。当发 生某些疾病时,保护物质在血液中含量减少,结果使溶胶聚沉而堆积在身体的一些器官中,形成肾、胆部位的结石。当然结石形成的原因相当复杂,至今尚未研究清楚,但保护作用的破坏或减弱可能是重要的原因之一。
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