高分子溶液的特性课件.ppt

1、第四节第四节 高分子溶液高分子溶液一、高分子化合物的概念一、高分子化合物的概念 高分子化合物高分子化合物(大分子化合物大分子化合物)： 相对分子量在相对分子量在1万以上，甚至高达万以上，甚至高达 几百万的物质。几百万的物质。天然高分子：蛋白质，核酸，糖原等天然高分子：蛋白质，核酸，糖原等 生物高分子生物高分子合成高分子合成高分子:聚乙烯塑科，合成纤维聚乙烯塑科，合成纤维 高分子化合物一般具有碳链，碳高分子化合物一般具有碳链，碳链由大量的一种或多种小的结构单链由大量的一种或多种小的结构单位连接而成。位连接而成。链节：每个结构单位链节：每个结构单位聚合度：链节重复的次数，以聚合度：链节重复的次数，

2、以n表示。表示。例如天然橡胶单位例如天然橡胶单位 化学式化学式: ，又如聚糖类高分子化合，又如聚糖类高分子化合物是由许多个葡萄糖单位物是由许多个葡萄糖单位 连接而成，通式可写为连接而成，通式可写为 高分子化合物是不同聚合度的同系高分子化合物是不同聚合度的同系物分子组成的混和物，它的聚合度物分子组成的混和物，它的聚合度和相对分子质量指的都是平均值。和相对分子质量指的都是平均值。)HC(85)nH(C85)OHC(5106n5106)OH(C 各种高分子化合物分子链的长度各种高分子化合物分子链的长度以及链节的连接方式并不相同，因以及链节的连接方式并不相同，因而有线状和分枝状等类型。不少高而有线状和

3、分枝状等类型。不少高聚物常交联聚合成分枝状。聚物常交联聚合成分枝状。 高分子化合物的性质与它的形态高分子化合物的性质与它的形态有密切关系。高分子链具有柔顺性有密切关系。高分子链具有柔顺性容易弯曲成无规则的线团状，导致容易弯曲成无规则的线团状，导致形态不断改变。又具有一定弹性。形态不断改变。又具有一定弹性。高分子链的柔顺性越大，它的弹性高分子链的柔顺性越大，它的弹性就越强就越强(如橡胶如橡胶)。二、高分子溶液的特性二、高分子溶液的特性 高分子化合物能自动地分散到高分子化合物能自动地分散到适宜的分散介质中形成均匀的溶适宜的分散介质中形成均匀的溶液。属于均相、稳定休系。具有液。属于均相、稳定休系。具

4、有特殊的性质。特殊的性质。（一）稳定性较大（一）稳定性较大 高分子溶液比溶胶稳定，在无高分子溶液比溶胶稳定，在无 菌、溶剂不蒸发的情况下，可以菌、溶剂不蒸发的情况下，可以 长期放置不沉淀。在稳定性方面长期放置不沉淀。在稳定性方面 它与真溶液相似。它与真溶液相似。 高分子化合物具有许多亲水基团，高分子化合物具有许多亲水基团，如如 OH、 COOH、 NH2，当高分，当高分子化合物溶解在水中时，在其表面上子化合物溶解在水中时，在其表面上牢固地吸引着许多分子形成一层水化牢固地吸引着许多分子形成一层水化膜。膜。（二）粘度较大（二）粘度较大 高分子溶液的粘度比真溶液或高分子溶液的粘度比真溶液或 溶胶大得

5、多。由于高分子化合物溶胶大得多。由于高分子化合物 具有线状或分枝状结构，加上高具有线状或分枝状结构，加上高 分子化合物高度溶剂化，故粘度分子化合物高度溶剂化，故粘度 较大。较大。 高分子溶液的粘度受许多因素的高分子溶液的粘度受许多因素的影响，如浓度、温度、时间等。高影响，如浓度、温度、时间等。高分子溶液和溶胶的主要性质的异同分子溶液和溶胶的主要性质的异同点归纳于表点归纳于表4-2中。中。表表4-2 高分子溶液和溶胶性质的比较高分子溶液和溶胶性质的比较三、高分子溶液对溶胶的保护作用三、高分子溶液对溶胶的保护作用 保护作用：在一定量的溶胶中加保护作用：在一定量的溶胶中加入足量的高分子溶液，可以显著

6、地入足量的高分子溶液，可以显著地增强溶胶的稳定性，当受到外界因增强溶胶的稳定性，当受到外界因素作用时（如加入电解质），不易素作用时（如加入电解质），不易发生聚沉。发生聚沉。 保护作用在生理过程中很重要。保护作用在生理过程中很重要。血液碳酸钙，磷酸钙等微溶性的无血液碳酸钙，磷酸钙等微溶性的无机盐类，以溶胶的形式存在，含量机盐类，以溶胶的形式存在，含量比在水中溶解度提高了近比在水中溶解度提高了近5倍，不聚倍，不聚沉，但当发生某些疾病使血液中的沉，但当发生某些疾病使血液中的某些蛋白质减少，是形成各种结石某些蛋白质减少，是形成各种结石的原因之一。的原因之一。 医药上用于胃肠造影的医药上用于胃肠造影的硫

7、酸钡合剂，阿拉伯胶对硫酸钡合剂，阿拉伯胶对硫酸钡溶胶起保护作用。硫酸钡溶胶起保护作用。 四四 膜平衡膜平衡膜平衡和或董南平衡（膜平衡和或董南平衡（Donnan） ： 因高分子电解质离子的存在，引因高分子电解质离子的存在，引起的电解质离子不均匀分布在膜两起的电解质离子不均匀分布在膜两侧的平衡状态。侧的平衡状态。 在一定温度下，离子进出半透在一定温度下，离子进出半透膜的速度分别与膜内外两侧膜的速度分别与膜内外两侧Na+和和CI-浓度的乘积成正比。即浓度的乘积成正比。即)(CI)c(NaVcK)c(CI)c(NaKV进外出内内外，进，出，达膜平衡时，达膜平衡时，KKVV进进出，出，且且进进出，出，则

8、：则：),c(CI),c(Na),c(CI),c(Na外外外外内内内内膜平衡的表达式。膜平衡的表达式。若将平衡浓度代入式（若将平衡浓度代入式（4.2），得：），得：212221222212ccccX2cccXX)(cX)(c或或（2-3）从式（从式（4.3）可知，达膜平衡时，膜）可知，达膜平衡时，膜外外Na+，CI-进入膜内的浓度进入膜内的浓度X，或，或膜外膜外Na+、CI-进入膜内的分数进入膜内的分数(也称扩散分数），取决于膜内高也称扩散分数），取决于膜内高分子电解质和膜外电解质的最初浓分子电解质和膜外电解质的最初浓度度c1和和 c2。2cX当当c1 c2时，时， 膜内高分子电解质溶液浓度很

9、膜内高分子电解质溶液浓度很大时，膜外电解质离子几乎不大时，膜外电解质离子几乎不向膜内渗透。向膜内渗透。,022122cccX 当当 时，时， 膜外膜外 溶液最初浓度很大，溶液最初浓度很大，膜外电解质离子约有一半渗入膜外电解质离子约有一半渗入膜内。在膜的一侧存在有不能膜内。在膜的一侧存在有不能透过膜的大离子透过膜的大离子 ，其结，其结果是造成膜两侧电解质离子不果是造成膜两侧电解质离子不均匀分布。均匀分布。12cc 22122c212cccXNaCIR 膜平衡是生理上常见的一种现膜平衡是生理上常见的一种现象。象。例如例如: 细胞膜相当于半透膜，细胞细胞膜相当于半透膜，细胞 内的蛋白质和膜外体液中的内的蛋白质和膜外体液中的 电解质离子就建立了膜平衡。电解质离子就建立了膜平衡。