Влияние различных факторов на набухание, определение ИЭТ, коллоидная защита
Цель работы:Приобрести навыки экспериментального определения величины набухания полимеров и изоэлектрической точки (ИЭТ) белков.
Задание: изучить влияние природы растворителя и электролитов на набухание ВМС. Определить ИЭТ ВМС по степени набухания. Наблюдать явление коллоидной защиты.
Оборудование и реактивы: желатин порошкообразный; кусочки резины; толуол; растворы сульфата натрия (c(Na2SO4)=0,5 моль/л и c(Na2SO4)=0,00125 моль/л); раствор иодида натрия (c(NaI)=0,1 моль/л); буферные растворы с рН от 1 до 12; гидрозоль гидроксида железа (Ш); 0,1%-й раствор желатина.
Сущность работы:сравнивают объемы образцов полимеров до и после набухания. Сравнивают объемы желатина после набухания в воде и в присутствии различных электролитов. ИЭТ находят графически Dh = f (pH), предварительно определяя изменение объема желатина в результате набухания в растворах с различными значениями рН.
Выполнение эксперимента:
Опыт 1.Изучение влияния природы среды на набухание.
Экспериментальные данные:
| Пробирка | Полимер | Среда | Результаты наблюдений |
| 1. 2. 3. 4. | Желатин Желатин Резина Резина | Вода Толуол Вода Толуол |
По окончании работы толуол выливают в специальную склянку для слива органических растворителей.
| ? |
__________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________________________________________________________
Опыт 2. Изучение влияния электролитов на величину набухания ВМС.
Экспериментальные данные
| Пробирка | Среда | Высота слоя сухого желатина ho, мм | Высота слоя набухшего желатина h, мм | Степень набухания |
| 1. | Вода | |||
| 2. | Раствор Na2SO4)=0 Na2SO4)=0Na2SO4)=0суль фатасульфата Na2SO4) (Na2SO4)=Na2SO4 С=0,00125 мольддддмтмоль/лмоль/л | |||
| 3. | Раствор NaI С=0,1моль/л |
| ? |
Вывод:
_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Опыт 3. Определение изоэлектрической точки желатина.
Экспериментальные данные:
| Пробирка | рHраствора | Высота слоя сухого желатина ho, мм | Высота слоя набухшего желатина h, мм | Dh, мм |
Обработка результатов эксперимента:
Для определения ИЭТ желатина строят график зависимости Dh = f (pH). ИЭТ находят, опустив из точки минимума на кривой перпендикуляр на ось абсцисс. Температура Т= _______ К
График:
Дата____________
Тема: «Молекулярно-кинетические свойства растворов биополимеров».(семинар)
Занятие № 10
Целевые задачи:
иметь представление :
- об особенностях броуновского движения и диффузии макромолекул в растворах ВМС;
- о специфике процессов, связанных с переносом ионов ( без изменения их зарядов ) через мембрану;
Знать:
1.Уравнение Галлера. Определение молярной массы ВМС осмометрическим методом.
2. Что такое онкотическое давление. Передвижение жидкости между плазмой и межклеточным пространством в зависимости от онкотического и гидростатического давлений.
3. Мембранное равновесие Доннана.
4.Общую характеристику смешанных биополимеров.
5.Расчет коэффициента диффузии по уравнению Эйнштейна.
Блок информации ( по указанию преподавателя):
На занятии сделать следующие задания:
1. Молярная масса биополимера = 600000 г/моль. Рассчитайте молярную концентрацию раствора, если массовая концентрация полимера равна 6 г/л. Чему равно осмотическое давление такого раствора при 270С, коэффициент b = 1 Па х м6 х кг-2 .
2. Чему равен радиус белковой частицы, если коэффициент диффузии сывороточного альбумина при комнатной температуре в разбавленном водном растворе соли = 10-12 м2 /с , и молекулы ВМС имеют сферическую форму.Вязкость воды = 0,001 Н.с/ м2
3. Напишите основное уравнение мембранного равновесия Доннана и проведите его анализ.
Домашнее задание.
1.Напишиите уравнение Эйнштейна для расчета коэффициента диффузии и сделайте его анализ:
_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
2. Какое уравнение отражает зависимость осмотического давления от концентрации биополимера в растворах?
_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
3. Будет ли наблюдаться эффект Доннана, если белок помещен в среду с рН, равной ИЭТ белка?
_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
4. Какие процессы регулируют изменение онкотического давления?
_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
5. По одну сторону мембраны помещен раствор белка RCl с концентрацией 0,1 моль/л, по другую – раствор хлорида натрия с концентрацией 0,2 моль/ л. Рассчитайте концентрацию хлорид-ионов по обе стороны мембраны после установления равновесия.
_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Дата____________
Тема: « Гели. Структурообразование в растворах биополимеров »
Занятие № 11
Целевые задачи:
иметь представление :
- о классификации гелей;
- о свойствах лиогелей;
-о факторах ,влияющих на желатинирование.
Знать:
- определения понятия «гель», « студень».
- сущность тиксотропии и синерезиса.
- процессы диффузии в гелях.
- диффузии по уравнению Эйнштейна.
Блок информации ( по указанию преподавателя):
1. Гель –
2..Студень-
- Лиогели-
- Коагели –
- Ксерогели –
-Хрупкие –
Эластичные -
Лабораторная работа.
Цель работы:изучить получение гелей и студней методами желатинирования и набухания, а также процессы диффузии в студнях.
Сущность работы:провести опыты, с помощью которых можно получить гели и студни.
Опыт 1.Получение геля желатина.
Приборы, оборудование:водяная баня, горелка , химический стакан на 250 – 500 мл, стеклянная палочка, штатив с пробирками, мерный цилиндр.
Реактивы: желатин сухой, вода.
Ход работы: 0,3 г желатина, высыпают в пробирку и заливают 6мл холодной воды. Выдерживают в течение 20 – 30 мин для набухания желатина, после чего содержимое пробирки осторожно нагревают, непрерывно помешивая стеклянной палочкой до полного растворения желатина. Образуется золь желатина, его наливают в другую пробирку, охлаждают и помещают в стакан с холодной водой или кусочками льда.
Описать наблюдения:
| ? |