20-тарау. Дисперсті жүйелердің физикохимиясы
жүктеу/скачать 300,99 Kb.
|
20 Т Дисперсті жүйелер Попков
| 20.13. Коллоидтық ББЗ
Коллоидтық ББЗ деп жағдайға байланысты бір еріткішпен шынайы ерітінді де, коллоидтық ерітінді де түзе алатын заттарды айтады. Мұндай жүйелер үшін мына динамикалық тепе-теңцік тән: шынайы ерітінді коллоидтық ерітінді Барлық беттік белсенді заттар сияқты коллоидтық ББЗ да дифилді болып келеді. Полюссіз радикалдардың, мысалы көмірсутек тізбектерінің полюсті еріткішке — суға деген ынтықтығы полюсті топтарда айтарлықтай жоғары. Полюссіз топтардың арасында гидрофобтық (вандерваальстік) әрекеттесулер байқалады. Тізбектің ұзындығы 10-22 көміртек атомдарынан тұратын болғанда көмірсутек радикалдарының гидрофобты әрекеттесулері және полюсті топтардың сумен күшті әрекеттесуі есебінен ББЗ молекулаларының ассоциациялануы жүреді және мицеллалар түзіледі. Коллоидтық ББЗ ерітінділерінде мицеллалардың түзілу сызбасы 20.20-суретте келтірілген. 20.20-сур. Коллоидтық ББЗ мицелласының тузілуі: 1 — төмен концентрация; 2 — орташа концентрация; 3 — жоғары концентрация Коллоидтық ББЗ ерітінділерінде мицеллалардың түзілу үдерісі термодинамикалық тиімді үдеріске жатады. Бірдей полюссіз топтардың арасындағы жанасулар Гиббс энергиясының полюсті және полюссіз топтардың жанасуларымен салыстырғанда шамамен 2 кДж/моль-ге төмендеуіне әкеліп соқтырады. Түзілген мицеллалардың ядросын полюссіз радикалдар, ал сыртқы қабатын — полюсті топтар кұрайды, бұл гидрофобты топтардың сумен жанасуын мықты төмендетеді. Ерітіндісінде мицеллалар түзіле бастайтын коллоидтық ББЗ минимал концентрациясы мицелла түзілуінің кризистік концентрациясы (МКК) деген атаққа ие болды. Түзілетін мицеллалардың пішіні ерітіндінің концентрациясына тәуелді. Коллоидтық ББЗ төменгі концентрацияларында сфералық мицеллалар (Гартли мицеллалары) түзіледі. Коллоидтық ББЗ концентрациясын жоғарылатқанда әуелі олардың саны өседі, сонан соң пішіні де өзгереді. Жоғарырақ концентрацияларда сфералық мицеллалардың орнына цилиндрлік немесе пластинкалық мицеллалар (Мак Бен мицеллалары) түзіледі. МКК шамасы әр түрлі факторларға тәуелді: коллоидтык ББЗ табиғатына, температура мен басқа заттардың қоспаларының, әсіресе электролиттердің болуына. Коллоидтық ББЗ молекуласының көмірсутек радикалының ұзындығы өскенде МКК шамасының төмендейтіні анықталған. Температураның төмендеуі де МКК төмендеуіне жағдай жасайды. Ерітіндіде электролиттердің болуы ионогенді емес коллоидтық ББЗ мицелла түзілуінің кризистік концентрациясына айтарлықтай әсер етпейді. Ионогенді коллоидтық ББЗ ерітінділеріне электролиттерді қосу МКК төмендеуіне соқтырады. МКК-ны кинетикалық белсенді бөлшектердің саны мен өлшеміне байланысты келетін ерітіндінің қасиеттері бойынша, мысалы осмостық кысымның, беттік керілістің, электрлік өткізгіштіктің, оптикалық сипаттамалардың төмендеуі бойынша анықтауға болады. Шынайы ерітінді ⇄ коллоидтык ерітіндіге өтуі кезінде кинетикалық белсенді бөлшектердің (иондар, молекулалар, мицеллалар) өлшемдері мен олардың саны өзгеретіндіктен, қасиет — концентрация графигінде МКК шамасына сәйкес келетін сыну нүктесі пайда болады (20.21-сур.). 20.21-сур. Мицеллатүзілудің кризистік концентрациясын (МКК) анықгау Халық шаруашылығы мен медицинаның түрлі салаларында кең қолданыс табуға мүмкіндік берген коллоидтық ББЗ маңызды қасиеттерінің бірі — солюбилизация. Солюбилизация деп ерімейтін немесе нашар еритін кіші молекулалық қосылыстардың коллоидтық ББЗ қатысында сулы фазаға өздігінен өтуін айтамыз. Солюбилизацияның механизмі мицелланың гидрофобты ядросында полюссіз заттардың еруіне байланысты. Мысалы, ББЗ ерітіндісіне бензолды енгізген кезде бұл полюссіз зат ББЗ гидрофобты қабатында ериді (20.22- сур.).
20.22-сур. Солюбилизациялану сызбасы Солюбилизацияланған заттың мөлшері коллоидтык ББЗ концентрациясына тәуелді болады. Солюбилизация құбылысы халық шаруашылығының әр түрлі салаларында кеңінен колданылады: тамақ және фармацевтикалық өнеркәсібінде (дәрілік заттардың сұйық формаларын алу үшін). Шайқаған кезде немесе араластырғанда су-фосфолипид жүйесінде сфералық мицеллалар — липосомалар түзіледі (20.23-сур.) 20.23-сур. Липосоманың кұрылысы Фосфолипидтердің молекулалары липосомаларда биқабатты мембрана түзеді, олардағы полюстік топтар суға, ал полюссіз топтар бірі-біріне қарай бағытталған. Липосомаларды биологиялық мембраналардың модельдері ретінде қарастыруға болады. Олардың көмегімен мембраналардьң өтімділігін және оған әр түрлі қосылыстар үшін әр түрлі факторлардың әсерін зерттеуге болады. Дәрілік заттарды ағзалар мен зақымданған аймақтарға бағыттап жеткізу үшін липосомдарды кеңінен қолданады, мысалы ісікке қарсы препараттарды, диабетті емдеу үшін инсулинді, ауыр металдармен улануларды емдегенде хелатты агенттерді. Липосомдардың көмегімен дәрілік заттарды жасушалардың ішіне тасымалдауға болады. Липосомалық мембраналарды иммунологиялық зерттеулерде антиденелер мен антигендердің арасындағы әрекеттесулерді зерделеуде қолданады. жүктеу/скачать 300,99 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|