Относительная вязкость – это отношение вязкости раствора полимера ƞр к вязкости растворителя ƞ 0
Относительная вязкость является мерой изменения вязкости раствора по сравнению с вязкостью чистого растворителя. Для растворов макромолекул относительная вязкость ƞотн обычно больше единицы
Удельная вязкость – отражает возрастание относительной вязкости по сравнению с единицей:
Чтобы учесть влияние концентрации раствора, т.е. оценить, насколько велика удельная вязкость, отнесѐнная к единице концентрации растворѐнного вещества, ƞуд делят на с. Полученная величина называется приведѐнной вязкостью. Еѐ величина выражается следующей формулой
Так как ƞудсама зависит от концентрации, приходится вводить ещѐ одну
величину [ƞ] (собственную вязкость), которую получают путем экстраполяции зависимости ƞуд/с от концентрации раствора с.
Величину [ƞ] называют характеристической вязкостью или предельным числом вязкости
Характеристическую вязкость определяют на основании вискозиметрических измерений, используя значения относительной, удельной и приведѐнной вязкости в качестве вспомогательных величин.
В настоящее время используется уравнение Марка-Куна-Хаувинка:
где К – постоянная величина, экспериментально определяемая для данных макромолекул и растворителя. Показатель степени α зависит от формы макромолекул. Для белков компактной структуры – глобулярных белков – он составляет около 0,5. Для молекул, находящихся в конформации беспорядочного клубка, показатель степени возрастает до 2. Молекулярная масса, определяемая по уравнению Марка-Куна-Хаувинка, называется средневязкостной молекулярной массой М ƞ.
4. Растворы ВМС и их устойчивость. Высаливание белков из растворов. Применение в медицине.
При введении больших количеств электролита в раствор белка происходит высаливание. Уменьшается растворимость полимера, так как молекулы воды интенсивнее взаимодействуют с ионами соли, чем с макромолекулами полимера и макромолекулы образуют плотные клубки. Действия ионов на полиэлектролиты изменяются в том порядке, в котором они (ионы) находятся в лиотропном ряду.
Коацервация. При нарушении устойчивости раствора белка или полисахарида возможно образование коацервата – новой жидкой фазы, обогащѐнной биополимером. Коацерват может выделяться в виде капель или образовывать сплошной слой, что приводит к расслаиванию системы на две фазы. Одна из фаз представляет собой раствор ВМС в растворителе, а другая – раствор растворителя в ВМС.
Коацервацию можно вызвать изменением температуры, рн среды или введением низкомолекулярных веществ.
Коацервацию используют при микрокапсулировании лекарственных веществ. Для этого лекарственное вещество диспергируют в растворе полимера. В результате на поверхности лекарственного вещества формируется оболочка из адсорбированных капелек коацервата полимера. Капельки сливаются в сплошной слой на поверхности частиц лекарственного вещества и специальной обработкой переводятся в твѐрдое состояние.
Образовавшаяся твѐрдая оболочка обеспечивает устойчивость, увеличивает длительность действия и устраняет неприятный вкус лекарственного вещества.
5. Полиэлектролиты. Белки как представители полиэлектролитов. Изоэлектрическое состояние белка. Свойства белка в изоэлектрическом состоянии. Методы ее определения.
Полиэлектролитами называются ВМС, способные в растворе диссоциировать с образованием высокомолекулярного иона. Все высокомолекулярные полиэлектролиты растворяются в полярных растворителях.
Важнейшими представителями полиэлектролитов являются белки. Молекулы белков построены на основе аминокислот и содержат основные группы –NH2 и кислотные группы –СООН:Таким образом, как в кислой, так и в щелочной среде молекулы белка обладают нескомпенсированным зарядом разного знака. Регулируя рН белкового раствора, можно добиться перевода белка в изоэлектрическоесостояние. Изоэлектрическим состоянием белка называется состояние белковой молекулы, при котором еѐ положительные и отрицательные заряды взаимно скомпенсированы. Молекулу белка в изоэлектрическом состоянии можно считать нейтральной, хотя в ней имеются ионизированные группы.