第五节 凝胶（） 凝胶的形成 一定浓度的高分子溶液或溶.ppt

第五节 凝 胶 (一) 凝胶的形成 一定浓度的高分子溶液或溶胶，在 适当条件下，粘度逐渐增大，最后失去 流动性，整个体系变成一种外观均匀， 并保持一定形态的弹性半固体，这种弹 性半固体称为凝胶。 凝胶在有机体的组成中占重要地位， 人体内的肌肉、皮肤、细胞膜、血管壁 以及毛发、指甲、软骨等都可看作是凝 胶。 形成凝胶的原因是：形成立体网状 结构(图4-10)，在网状结构中，介质被 包围在网眼中间，不能自由流动，因 而形成半固体。由于构成网架的高分 子化合物或线性胶粒仍具有一定的柔 顺性，所以整个凝胶也具有一定的弹 性。 冻胶：液体含量高的凝胶，如血块、 肉冻； 干胶：液体含量低的凝胶，如干硅胶、 半透膜等 形成凝胶的条件：首先决定于高 分子或胶粒必须具有线形结构，其 次与浓度、温度、时间等有关。浓 度越大，温度越低，放置时间的延 长等都能促进凝胶的形成。 二、凝胶的几种性质 （一）弹性 弹性凝胶： 一类凝胶在烘干后体积缩 小很多，但仍保持弹性 脆性凝胶：另一类凝胶烘干后体积缩 小不多，但失去弹性而具 有脆性。 弹性凝胶保持弹性。肌肉、皮肤、 血管壁及组成植物细胞壁的纤维素 等，脆性凝胶大多数是无机凝胶， 它的网状结构坚固，不易伸缩。硅 胶、氢氧化铝等，广泛用作吸附剂。 (二) 膨润（溶胀） 干燥的弹性凝胶放入适当的溶 剂中，会自动吸收液体而膨胀， 这个过程称为膨润或溶胀。脆性凝胶没有这种性质。 膨润 (三) 离浆（脱液收缩） 新制备的凝胶放置一段时间后， 一部分液体可以自动而缓慢地从凝 胶中分离出来，凝胶本身体积缩小，成为两相，这种现象称为离浆或胶液收缩(图4-11)。例如血液放置分离出血清，腺体的分泌，淀粉糊放置后分离出液体，都是凝胶的离浆现象。 离浆的实质是胶凝过程的继续。 凝胶制品在医药上有广泛的应用， 如干硅胶是实验室中带用的干燥剂。 在生产和科学研究上，电泳和色谱 法常用凝胶作为支持介质。 本章小结 多相, 高度分散和不稳定性是 溶胶的基本特性。 溶胶具有Tyndall效应可与溶 液区分。 电泳：在外电场的作用下，胶粒在 介质中定向移动的现象。 从电泳方向可以确定胶粒带有什么 电荷，Fe(OH)3胶粒带正电荷。 正溶胶：大多数金属氢氧化物溶胶 向负极迁移, 胶粒带正电荷。 负溶胶：大多数金属硫化物、硅胶、 金、银等溶胶向正极迁移, 胶粒带负电荷。 溶胶胶核表面的选择性吸附和胶 核表面分子的解离可使胶核带电。 这是溶胶稳定的主要因素。加入电 解质可破坏其稳定因素而聚沉。电 解质中与胶核带相反电荷的离子起 主要作用。 表面活性剂：能显著降低水的表面张 力的物质。 表面活性剂分子中一般都同时含 有疏水性基团和亲水性基团。 常用的乳化剂是一些表面活性物 质，可使乳浊液得以稳定。乳浊液又 可分为油包水型（W/O）和水包油型 （O/W）。 高分子化合物是由单体缩合或聚 合而成，它的相对分子质量是平均 值。高分子化合物在形成溶液时先 溶胀，再溶解。高分子化合物对溶 胶有保护作用。多数高分子能在适 当条件下能形成凝胶，凝胶的主要 性质为溶胀和离浆。 * 有限膨润：木材在水中 无限膨润：牛皮胶在水中 在生理过程中，膨润起相当重要 的作用。有机体越年轻，膨润能力 越强，随着有机体的逐惭衰老，膨 润能力也逐惭减退。