wymagania3 bmp

cienie tylko średniej masy molowej) stosuje się pomiary ciśnienia osmotycznego, siły odśrodkowej potrzebnej do przeprowadzenia sedymentacji cząstek w ultrawi-rówkach (w ten sposób oznaczono masy molowe wielu białek podane w tabeli 5.4) oraz pomiary współczynnika dyfuzji.

5.10. Ogólna charakterystyka żeli

Żele są układami koloidowymi, w których ośrodkiem rozpraszającym jest ciecz, a fazą rozproszoną koloid liofilowy. Niektóre układy koloidowe, np. roztwory żelatyny, krochmalu i mydła lub naturalnego kauczuku w benzenie, mogą przejść samorzutnie ze stanu ciekłego do stanu zbliżonego do ciała stałego. Najczęściej stan ten osiąga się ptzez sporządzenie układu koloidowego na gorąco, a następnie schłodzenie. Przygotowana w ten sposób żelatyna zachowuje kształt naczynia, jest miękka i elastyczna. Jest to wykorzystywane do otrzymywania różnego rodzaju galaret, galaretek owocowych, dżemów. Cząsteczki rozpuszczalnika w żelu wypełniają luźną sieć przestrzenną złożoną z cząstek koloidu liofilowego. Jest to układ w pewnym sensie sztywny i nie wykazuje płynności.

Wysuszone żele mają zdolność wchłaniania cieczy w chwili ich bezpośredniego kontaktu z ośrodkiem dyspersyjnym. Zjawisko wchłaniania rozpuszczalnika przez żel nosi nazwę pęcznienia. Wyróżniamy żele nie pęczniejące (wchłaniają ciecz nie zmieniając przy tym swojej objętości, a więc struktura miceli pozostaje nie zmieniona - przykładem takiego żelu jest żel kwasu krzemowego) i żele pęczniejące (wchłaniają ciecze, zwłaszcza te, w stosunku do których wykazują znaczne powinowactwo chemiczne, z bardzo znacznym wzrostem objętości - przykładami są żelatyna, agar, pektyna, globulina). Żele nie pęczniejące nazywamy nieelastycznymi, żele pęczniejące - elastycznymi. Na proces pęcznienia żelów elastycznych wywierają wpływ obecne w układzie elektrolity. Minimum pęcznienia stwierdza się przy wartości pH odpowiadającej punktowi izoelektrycznemu. Przekroczenie punktu izoelektryczne-go w którąkolwiek stronę powoduje wzrost pęcznienia. W środowisku kwaśnym pęcznienie wzrasta do pewnego maksimum, po czym maleje.

Zjawisko odwrotne do procesu pęcznienia nazywamy synerezą. Jest to proces wydzielania przez niektóre żele części ośrodka rozpraszającego (rozpuszczalnika) w postaci osobnej fazy ciekłej, zwłaszcza po dłuższym odstaniu. Przykładem syne-rezy jest wydzielanie się serwatki z kwaśnego mleka.

Zjawisko izotermicznego przeprowadzenia żelu liofilowego w zol na drodze mechanicznego wytrząsania nazywamy tiksotropią. Jest to proces oswabadzania się cząstek koloidowych spod wpływu działania cząsteczek rozpuszczalnika, z którym są bezpośrednio związane. Po pewnym czasie układ ponownie krzepnie. Zjawisko tiksotropii można powtarzać wielokrotnie.

5.11. Piany i emulsje

Pianą nazywamy układ, w którym fazą rozproszoną jest gaz, a ośrodkiem dyspersyjnym ciecz. Piany można otrzymać wstrząsając ciecz z nierozpuszczalnym w niej gazem. Mają one wiele cech zolów koloidowych, mimo że rozmiary zawieszonych w cieczy pęcherzyków gazu znacznie przewyższają rozmiary cząstek koloidowych. Piany można utrwalać przez dodatek substancji powierzchniowo czynnych, obniżających napięcie powierzchniowe cieczy (mydło, saponiny, niektóre białka), nazywanych w tym przypadku substancjami pianotwórczymi. Tworzenie się piany jest zjawiskiem korzystnym w procesie prania ręcznego, ale np. w procesie barwienia tkanin dodaje się specjalnych środków niszczących pianę.

Emulsje są to mieszaniny złożone z przynajmniej dwóch nie mieszających się ze sobą cieczy, z których jedna jest rozproszona w postaci drobnych kropelek, w drugiej, stanowiącej ośrodek rozpraszający. Każda z tych dwóch cieczy, zależnie od warunków, może być zarówno ośrodkiem rozpraszającym, jak i składnikiem rozproszonym, np. emulsja wody w oleju lub odwrotnie - emulsja oleju w wodzie. Emulsje są na ogół układami nietrwałymi. Krople cieczy dążą do łączenia się ze sobą, gdyż duże krople mają mniejszą energię powierzchniową. W celu utrwalenia emulsji dodaje się tzw. emulgatorów, mających działanie stabilizujące. Emulgatorami mogą być np. elektrolity, których jony adsorbują się na powierzchni kropelek cieczy powodując ich jednoimienne naładowanie, co z kolei nie sprzyja zlewaniu się kropelek cieczy w krople. Emulsjami spotykanymi w życiu codziennym są np. mleko, mleczne soki roślin, tłuszcze zwierzęce, masło, majonez. W majonezie emulgatorem jest albumina jaj, utrwalająca emulsję oleju w wodzie. W przemyśle w celu utrwalenia emulsji przeprowadza się homogenizację, np. mleka, kremów, margaryny. W procesie tym krople tłuszczu są rozbijane na tak małe fragmenty, że oddzielają się od mleka znacznie trudniej.

5.12. Koloidy asocjacyjne

Pewne substancje, których pojedyncze cząsteczki nie mają rozmiarów cząstek koloidowych, dopiero po rozpuszczeniu w niektórych rozpuszczalnikach ulegają łączeniu czyli asocjacji, tworząc cząstki większe, już o rozmiarach cząstek koloidowych. Nazywamy je koloidami asocjacyjnymi. Przykładami koloidów asocjacyjnych są środki powierzchniowo czynne, a zwłaszcza koloidy uzyskane z mydeł oraz niektórych barwników. Wodne roztwory mydeł charakteryzują się innymi cechami niż roztwory elektrolitów. Mydła ulegają w wodzie dysocjacji na kationy sodowe lub potasowe i aniony kwasów tłuszczowych. Aniony kwasów tłuszczowych ulegają