0084

nikalności elektrycznej e, == 81 (w temperaturze pokojowej) sprzyja zjawisku dysocjacji, gdyż w takim stosunku są mniejsze siły oddziaływania elektrycznego między jonami.

Istnieje wiele teorii struktury wody ciekłej, żadna z nich nie potrafi wyjaśnić tak różnorodnych właściwości wody. Najpopularniejszy jest model Nemethy, Scheraga (ryc. 3.21). W modelu tym przyjmuje się, że woda składa się z obszarów „cluster”, w których cząsteczki są powiązane wiązaniami wodorowymi, przestrzeń między tymi obszarami wypełniona jest niepowiązanymi wodorowo cząsteczkami wody. W temp. 0°C chmura — „cluster” ma zawierać 90, a w temp. 20°C — 57 cząsteczek wody, tzn., że około 70% cząsteczek wody jest powiązanych wodorowo. Teoria ta tłumaczy między innymi zmiany objętościowe wody. Objętość właściwa w stanie stałym jest o 10% większa niż w stanie ciekłym. Po zerwaniu części sztywnych wiązań wodorowych w lodzie zmniejszają się odległości międzycząstecz-kowe. Zmiany struktur, w których stanie ciekłym zachowały się wiązania wodorowe, są powodem tego, że ciecz kurczy się jeszcze bardziej przy wzroście temperatury, przyjmując najmniejszą objętość właściwą, a więc i największą gęstość w temp. 4°C.

Jak już wspomniano woda odgrywa ważną rolę jako czynnik strukturalny. Często występuje jako woda krystalizacyjna wypełniając w określony sposób kryształ wraz z innymi cząsteczkami, najczęściej soli. Tworzą się tzw. hydraty. Woda występuje albo jako samodzielny element sieci, albo w powiązaniu z właściwymi jej elementami strukturalnymi.

Strukturujące właściwości wody mają szczególne znaczenie w biologii, na przykład przy tworzeniu się błon lipidowych. Współdziałając z grupami polarnymi biopolimerów, woda bierze między innymi udział w utrzymaniu struktury podwójnej spirali DNA.

3.4. Polimery

Polimery stanowią szczególny rodzaj stanu materii. Polimery są makrocząsteczkami, w których powtarza się pewna określona grupa atomów zwana merem. Masa cząsteczkowa polimerów wynosi od tysięcy do milionów. Nie jest ona ściśle określona, a stanowi średnią z w'ielu różniących się nieco długością makrocząsteczek. Rozróżnia się: polimery liniowe — elementy polimeru tworzą łańcuch; polimery o łańcuchu rozgałęzionym — do łańcucha stanowiącego trzon dołączone są łańcuchy boczne; polimery usie-ciow'ane — między fragmentami polimeru istnieją dodatkowe powiązania.

Substratem wyjściowym polimeru jest jakiś związek mikrocząsteczkowy. zwany monomerem. Na przykład chloroetylen

H    Cl

\    /

C—C

/    \

H    H

stanowi monomer polimeru zwanego polichlorkiem winylu:

H Cl H Cl H Cl

... — c—ć—c—ć—c—c—...

I    I    I    I    I    I

H    H    H    H    H    H

91