要制备很浓的明胶溶液而又不使胶凝,应加入什么物质比较好?为什么?(P147)
导电和扩散等,还可以是凝胶中的物质和外加溶液间的化学反应,也可以是两种溶液在凝胶中进行化学反应。
8. 什么是凝胶的触变作用?简单叙述其机理?
由于在外力作用下体系的粘度减小,流动性变大.因此这个现象习惯上也称为切稀。
机理:颗粒之间搭成架子,流动时架子被拆散。之所以存在触变性是因为被拆散的颗粒再搭成架子时需要时间
9. 什么是负触变作用?绝大部分为什么体系?
与触变作用相反的现象是负触变作用。此体系的基本持点是在外力(切力或切速)作用下体系的粘度升高,但静置一段时间后粘度又恢复原状,出现顺时针方向的滞后团。显然,负触变现象正好与触变性相反.是一种具有时间因素的切稠现象。
具有负触变性的体系绝大部分为高分子溶液,例如SiO2、钠蒙脱土等悬浮液中加入高分子溶液(如聚丙烯酰胺水解溶液),在一定的条件下出现负触变作用。
10. 什么是离浆作用?为什么?
离浆就是水凝胶在基本上不改变外形的情况下,分离出其中所包含的一部分液体.此液体是大分子稀溶液或稀的溶胶。又称“脱水收缩” “出汗”。
作用的原因:是由于溶胶在形成具有网状结构的凝胶后,粒子之间的距离还不是最小的,粒子之间仍继续互相作用,
使粒子进步靠近和更完全地定向,从而使凝胶的骨架收缩.于是一部分液体被从粒子间挤压出来,产生“出汗”离浆现象。
11. 什么是凝胶的有限膨胀和无限膨胀?其膨胀速度符合什么动力学特征?
凝胶的膨胀(溶胀)作用,是指凝胶在液体或蒸气中吸收这些液体或蒸气时.使自身质量、体积增加的作用。膨胀作用是弹性凝胶所特有的性质。
无限膨胀,即开始时凝胶吸收液体而体积增大,但最终完全溶解成溶液,又名溶胀作用。
有限膨胀,凝胶吸收—定量的液体后并不转变成溶胶,如明胶在冷水中、硫化橡胶在苯中。
凝胶的膨胀速度符合一级反应的动力学方程式
式中,S为膨胀度,即凝胶在膨胀时间为t时吸收的液体量;Smax为吸收液体的最大量(平衡态下);K为膨胀速度常数。
12. 试述凝胶膨胀的两个阶段。
第一阶段——形成溶剂化层。即溶剂分子很快地钻入凝胶中,与凝胶大分子相互作用形成溶剂化层。这个阶段时间很短,速度快,表现出的特征有:1)液体的蒸气压很低 (2)体积收缩 凝胶膨胀时,凝胶的体积增大,但就整个体系说,其增量比吸收的液体体积为小。 (3)伴有放热效应 凝胶膨胀时放出的热叫膨胀热 (4)溶剂熵值降低 由于溶剂化层中液体分子排列有序,故体系的熵值降低。
第二阶段——液体的渗透和吸收。在这个阶段中.液体的吸收量是干胶质量的几倍、几十倍,同时也没有明显的热效应和体积收缩现象。凝胶的体积也大大增加,凝胶干燥时,这部分的液体也容易释出
13. 物质在凝胶中扩散速率减慢的原因是什么?
扩散物质的分子越大,在凝胶中的扩散速率越慢
14. 试述凝胶色谱(GPC)技术的基本原理?
分子大小不同的混合物溶液通过用凝胶颗粒填充的色谱柱时,尺寸越小的分子进入网络的机会越多,在其间停留的时间也越长。反之,尺寸较大的分子进入网络的机会较小,甚至不能进入网络之中,只能停留在凝胶颗粒之间的缝隙中。
当以溶剂淋洗色谱柱时,被吸附在色谱柱上的物质将按分子的尺寸,从大到小的顺序依次被淋洗下来,从而达到分离的目的。这正是凝胶色谱 |