Большое значение исследований агрегирования макромолекул и их ассоциации с другими молекулами, так же как и процессов солюбилизации, определяется тем, что все эти явления лежат в основе многих процессов, происходящих в живых организмах (образование мембран и клеточных структур, обменные процессы, ферментативный катализ и т.д.).

Образование лиофильных коллоидных и близких к ним систем может происходить и при расслоении растворов высокомолекулярных веществ, а также смесей полимеров в твердом состоянии. Характерным явлением при расслоении растворов является образование так называемых коацерватов — своеобразных зародышей новой фазы, содержащих более высокую концентрацию высокомолекулярного вещества по сравнению с окружающей средой. В настоящее время предполагается, что явление коацерва-ции послужило второй (после образования адсорбционных слоев) стадией упорядочивания (структурирования) органического вещества на пути возникновения жизни на Земле.

Одной из наиболее давних и актуальных до сегодняшнего дня проблем коллоидной химии, в которой ярко иллюстрируется диалектика развития науки, является проблема взаимоотношения между коллоидными системами, образованными низкомолекулярными веществами, и растворами и дисперсиями высокомолекулярных веществ. Сам термин «коллоид», введенный Г. Громом, относился прежде всего к клееподоб-ным студнеобразным дисперсиям органических высокомолекулярных веществ и не отражает современного состояния и предмета коллоидной химии. Изучение физико-химических свойств подобных студнеобразных систем и разбавленных растворов высокомолекулярных веществ, названных Г. Фрейндлихом «лиофильными коллоидами» (как обобщение предложенного Ж. Перреном термина «гидрофильные коллоиды»), длительное время проводилось в рамках коллоидной химии. Отличие лиофильных коллоидов от лиофобных определялось в основном способностью лиофильных коллоидов к самопроизвольному образованию и резкой чувствительностью гидрофобных золей к малым добавкам электролитов; гидрофильные коллоиды разрушаются только под действием высоких концентраций электролита (высаливание). Различие свойств лиофильных и лиофобных коллоидов рассматривалось как следствие высокой способности первых к сольватации коллоидных частиц (мицелл) молекулами растворителя, лиофобные же золи всегда нуждаются в стабилизаторе для сохранения агрегативной устойчивости.

Эти представления на определенном этапе стали тормозом для развития физической химии систем, содержащих высокомолекулярные вещества. Между тем B.A. Кар-гиным и СП. Папковым, а также А. Марком была доказана термодинамическая равновесность растворов высокомолекулярных веществ и применимость к ним правила фаз. Затем П. Флори и Г. Штаудингер развили молекулярно-статистическую теорию растворения гибких цепных молекул. После этого физикохимия растворов ВМС выделилась из коллоидной химии в отдельную науку. Развитие молекулярно-статистической теории стало весьма плодотворным в раскрытии термодинамики растворов ВМС.

Одновременно М. Фольмером, а затем П.А. Ребиндером были выдвинуты новые представления о природе лиофильных коллоидных систем, как термодинамически равновесных гетерогенных дисперсий (термин «лиофильные коллоиды» не употребляют во избежание смешения понятий).

Вместе с тем постепенно обнаружилась условность распространения понятия «фаза» на микроскопические объекты. В связи с этим перестал быть столь существенным главный критерий, послуживший основой для выделения ВМС из коллоидных систем,— термодинамическая равновесность «истинных» растворов. Исследования растворов ВМС показали, что в них часто существуют агрегаты молекул и что идеальные растворы, полностью подчиняющиеся статистической теории растворения цеп-

Copyright © 2007-2012 Zomber.Ru

Использование материалов сайта возможно при условии указания активной ссылки
Решить химию