Характеристика студней и гелей
| Признаки | Особенности формирования | |
| студней из растворов ВМС | гелей из коллоидных растворов | |
| Каркас структуры | Из макромолекул | Из частиц дисперсной фазы |
| Фазовое состояние растворов | Гомогенное | Гетерогенное |
| Тиксотропия | Обратимые и необратимые разрушения | |
| Состояние acтворителя(см. рис. 19.6) | В связанном и свободном | |
| Синерезис | Сжатие каркаса молекул | Уменьшение расстояния между макро частицами |
Гель может образовываться при сравнительно небольших концентрациях частиц дисперсной фазы. Так, золь кремниевой кислоты переходит в гель, когда ее массовая концентрация в растворе составляет всего 3%. Переход золь — гель зависит от формы частиц. Частицы оксида ванадия (V 2 O 5) имеют палочкообразную форму и образуют гель при концентрации, равной 0,01%.
Студни могут образовываться не только в результате набухания, но и из твердых ВМС, а также из их растворов. Схематически студнеобразование можно представить следующим образом:
Ограниченное набухание было рассмотрено ранее.
Застудневание — это процесс фазового перехода из жидкого в твердое состояние. Образование студня происходит в результате взаимодействия между макромолекулами ВМС. Макромолекулы неоднородны и имеют лиофильные (по отношению к воде — гидрофильные) и лиофобные (гидрофобные) участки. У гидрофильных групп макромолекул (–NH2, –СО, =NH, –ОН, –СООН) образуются гидратные слои. Эти слои экранируют отдельные участки макромолекул. Гидрофобные группы (например, –СН2– боковых звеньев белков) неспособны формировать подобные слои. Наличие свободных, не защищенных сольватной (гидратной) оболочкой участков макромолекул при определенных условиях, в частности при росте концентрации ВМС, приводит к возникновению взаимодействия между этими участками; в результате образуется структура, т.е. каркас (сетка) из макромолекул ВМС, а раствор ВМС переходит в студень.
|
|
|
Застудневание может происходить самопроизвольно под действием электролитов и при изменении температуры. Так, 30—34%-й раствор желатина застудневает при 303 К, а 10%-й раствор — при более низкой температуре, равной 295 К.
На застудневание требуется определенное время, которое зависит от температуры, природы и концентрации ВМС и может колебаться от нескольких минут до недель.
В обыденной жизни понятие о студнях ассоциируется с такими блюдами, как холодец и кисель. Фактически студни имеют большее распространение. К собственно студням можно отнести мармелад и различные желе. При замешивании муки, увлажнении хлеба, сухарей и печенья также образуются студни. Студни имеют большое значение в жизни растительных и животных организмов; они определяют структуру клеток, водообмен и другие свойства организма. Вода входит в состав геля почвенного комплекса. Вода в этой форме, совместно с другими факторами, определяет влагостойкость почвы. При пахоте и под воздействием других механических усилий гели разрушаются, а затем могут вновь восстанавливаться.
|
|
|
Студни, которые содержат небольшое количество (менее 1%) сухого вещества, называют лиогелями. Типичным живым лиогелем является медуза; при ее высыхании получается ничтожный осадок. Кисель, простокваша, мясные и рыбные студни — это лиогели. Кроме того, существуют сухие студни, обедненные водой. Их называют ксерогелями. К числу ксерогелей относятся сухой листовой желатин, крахмал, столярный клей в плитках. Сухари и печенье можно рассматривать как сложные ксерогели.
Дата добавления: 2015-12-21; просмотров: 26; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!