ных молекул, довольно редки. В связи с этим закономерности диалектики развития науки (отрицание отрицания) проявились в новых тенденциях сближения между теорией растворов ВМС, твердых полимерных веществ и коллоидных систем.

Этот процесс еще не завершен, и на его пути существует ряд трудностей (в том числе и терминологического характера). Прежде всего здесь требуют учета специфические свойства крупных (близких по размерам к типичным коллоидным частицам) молекул ВМС: уже небольшая нескомпенсированность молекулярных сил приводит к протеканию резко выраженных процессов ассоциации как внутри одной молекулы (переход от состояния статистического клубка в сжатое глобулярное состояние), так и захватывающих несколько молекул. B последнем случае одна молекула может различными своими участками входить в несколько таких агрегатов (надмолекулярное образование, частицы микрофазы). Энтропия цепной молекулы и развитость процессов ассоциации могут, по-видимому, служить основными факторами, которые обусловливают признаки, разделяющие идеальные растворы ВМС и лиофильные коллоидные системы.

Наиболее сильно процессы ассоциации развиты в высокомолекулярных веществах с неоднородными по полярности («мозаичными») молекулами. Таковы многие природные макромолекулы: белки, липиды, крахмал, целлюлоза и ее производные. В зависимости от условий, в частности от состава и рН среды, макромолекулы могут иметь различный заряд (см. гл. III), что, в свою очередь, влияет на степень внутри- и межмолекулярной ассоциации. Эти системы проявляют многие свойства, роднящие их с лиофильными коллоидными системами в дисперсиях мицеллообразующих низкомолекулярных ПАВ, в том числе способность к солюбилизации в водной среде молекул углеводородов и других малополярных веществ. Повышение концентрации биополимеров в системе обусловливает переход к структурированным системам — студням, а в многокомпонентных белково-липидных системах ведет к образованию специфического коллоидно-химического объекта — клеточных мембран, являющихся основой возникновения и функционирования живых организмов (по словам чл.-корр. АН СССР И.И. Жукова, «человек — ходячий коллоид»). Вопросы строения и свойств подобных систем выходят за пределы нашего курса, их изучают в смежных с коллоидной химией разделах биохимии и биофизики.

Среди исследований коллоидно-химических свойств растворов ВМС можно выделить два направления, наиболее активно развивающиеся в последние десятилетия.

Во-первых это ведущееся в многочисленных коллективах в России и за рубежом экспериментальное изучение и теоретическое рассмотрение, включающее, в частности, применение методов численного моделирования, свойств адсорбционных слоев природных и синтетических высокомолекулярных веществ, особенно полиэлектролитов, на твердых поверхностях. Такие исследования с использованием силовой микроскопии (см. гл. VII) и других современных методов дают важную информацию для обоснования оптимальных условий применения этих веществ для стабилизации и флокуляции дисперсных систем (см. гл. VII) и являются теоретической основой для расшифровки механизма функционирования структурно-механического барьера.

Другим направлением исследований, активно развивающимся, в частности в работах школы акад. РАН В.А. Кабанова и чл.-корр. РАН А.Б. Зезина, является изучение взаимодействия полиэлектролитов и других ВМС с поверхностно-активными веществами. Эти исследования продемонстрировали возникновение интересных по структуре систем, например таких, как образование «бусинок» мицелл на макромолекулярной цепи или образование гелей при очень низких концентрациях ВМС и ПАВ.

Все эти проблемы более подробно рассматриваются в курсах высокомолекулярных веществ.

Copyright © 2007-2012 Zomber.Ru

Использование материалов сайта возможно при условии указания активной ссылки
Решить химию