Сетчатый полиэлектролит
Cтраница 1
Сетчатые полиэлектролиты этой группы могут быть получены как в геле-вом, так и в гетеросетчатом или макропористом состоянии в зависимости от количества введенного кроссагента и растворителя, используемого в процессе сополимеризации и модификации сополимеров. Одной из особенностей этой группы сетчатых полиэлектролитов является исключительно высокая их степень проницаемости по отношению к различным ионам органических веществ как в гелевом, так и в гетеросетчатом состоянии. [1]
Проницаемость сетчатых полиэлектролитов для противоионов, наряду с специфичностью ионного обмена, является важнейшей характеристикой, определяющей возможность и целесообразность использования синтетических полимерных ионитов для препаративного и аналитического разделения и выделения электролитов на основе методов ионообменной сорбции и хроматографии. Особенно велика роль проницаемости ионитов в процессах, в которых принимают участие ионы органических, в частности физиологически активных, веществ. Рассмотрение именно этой проблемы в рамках анализа сетчатой структуры, ее неоднородности и способности к образованию разреженных участков является предметом данной главы. [2]
Структурные аспекты изучения сетчатых полиэлектролитов следует рассматривать в связи с возможностью изменения состояния элементов сетчатых структур, их подвижностью. [3]
Существование различных типов сетчатых полиэлектролитов, проницаемых как в разреженных областях сетки, так и в густосетчатых участках и, наконец, в свободных пространствах, которые могут находиться в вакуумированном состоянии или заполняться растворителем или газом, требует использования различных методов анализа их проницаемости и пористости. При этом для получения наиболее полной картины желательно одновременно использовать ряд методов исследования. [4]
Для исследования проницаемости сетчатых полиэлектролитов ло отношению к различным противоионам, а также к нейтральным молекулам используют как анализ возможности предельного связывания фиксированных ионогенных групп или заполнения пустот и каналов противоионами и молекулами различной молекулярной массы, так и кинетический метод определения скорости проникновения ионов и молекул в зерна сорбентов. В соответствии с этим удобно пользоваться терминами равновесная и кинетическая проницаемость ионитов. При этом следует иметь в виду, что обе характеристики являются переменными величинами. [5]
Сопоставление равновесных и кинетических методов исследования проницаемости сетчатых полиэлектролитов, изучение их пористости и неоднородности позволяют не только описать структуру жестких макропористых ионитов, но также оценить основные элементы структуры гетеросетчатых, макросетчатых и геле-вых ионитов. [6]
 |
Потенциометрическое титрование карбоксильного катионита СТК-7 при содержании сшивающего агента ( дивинилбензола 10 ( 1, 15 ( 2 и 30 % ( 3. [7] |
Имеется и другой фактор, влияющий на обменную емкость преимущественно слабых сетчатых полиэлектролитов. Он состоит в увеличении объемной концентрации ионогенных групп в густосетчатых сополимерах, что в соответствии с уже изложенными закономерностями ведет к увеличению свободной энергии электростатического взаимодействия с протнвоионами, а следовательно, и уменьшению степени ионизации слабых полиэлектролитов. [8]
С помощью электронной микроскопии были достигнуты значительные успехи в изучении пористой структуры высокопроницаемых сетчатых полиэлектролитов. [9]
Следует отметить, что структурно-динамические характеристики и конформационное состояние цепей, а также изменение подвижности линейных фрагментов в СПЭ оказывают существенное влияние на взаимодействие сетчатых полиэлектролитов с органическими ионами, особенно ионами сложной структуры, в частности с макромолекулами белков. [10]
Все здесь отмеченное оттеняет большое значение гетеросет-чатых ионитов, в том числе тех макросетчатых, которые могут быть отнесены к этой группе, в связи с чем в дальнейшем анализу подвергаются преимущественно проницаемая структура и свойства именно этих классов сетчатых полиэлектролитов. [11]
Полная дегидратация гелевых и особенно гетеросетчатых ионитов методом высушивания при комнатной температуре и особенно при нагревании может привести к необратимому изменению сетчатой структуры и к уменьшению проницаемости ионитов. Поэтому желательно при исследовании гидратации сетчатых полиэлектролитов предварительную их дегидратацию проводить под вакуумом при низких температурах. Вместе с тем некоторые виды гелевых, в частности макросетчатых ионитов, обратимо изменяют структуру при получении воздушно-сухих образцов при комнатной температуре. [12]
Сетчатые полиэлектролиты этой группы могут быть получены как в геле-вом, так и в гетеросетчатом или макропористом состоянии в зависимости от количества введенного кроссагента и растворителя, используемого в процессе сополимеризации и модификации сополимеров. Одной из особенностей этой группы сетчатых полиэлектролитов является исключительно высокая их степень проницаемости по отношению к различным ионам органических веществ как в гелевом, так и в гетеросетчатом состоянии. [13]
Крайняя необходимость в анализе реальных систем, имеющих практическое значение, не позволяет измельчать ионит так, как это было бы нужно для достижения полной доступности функциональных групп для всех противоионов. Более того, механическое измельчение является мехапохимической обработкой сетчатого полиэлектролита и приводит, как будет показано далее, к существенному изменению многих, в том числе и термодинамических характеристик ионитов и процессов ионного обмена, протекающих с их участием. В соответствии с этим совершенно необходимо для теоретического обоснования препаративных и технологических процессов ионного обмена и ионообменной хроматографии проводить исследования закономерностей ионного обмена при относительной обменной емкости, меньшей 100 %, если невозможно создать практически целесообразный ионит с полной доступностью ионогенных групп. Конечно, следует достаточно надежно контролировать постоянство относительной обменной емкости в допустимых пределах и выполнить исследование на иоли-тах определенного размера, при постоянной температуре, постоянных ионной силе и рН раствора. [14]
Таким образом, можно полагать, что необратимое связывание белков обычными гелевыми сетчатыми карбоксильными полиэлектролитами обусловлено способностью сеток к значительной деформации при повышении значения рН и ионной силы, приводящей к усилению дополни-к тельного взаимодействия с сорбированными молекулами белка. Для сорбции белков перспективны малодеформирующиеся при изменении значения рН и ионной силы сетчатые полиэлектролиты, получаемые преимущественно на основе гидрофильных длинноцепных дивиниль-ных соединений или поливинильных соединений разветвленной структуры. [15]
Страницы: 1 2