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低場核磁技術(shù)研究膠體溶脹過程

時(shí)間:2022-10-17 閱讀:918
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低場核磁技術(shù)研究膠體溶脹過程

親水膠體的溶脹過程是高聚物吸收液體而體積增大過程的現(xiàn)象。膠體化合物的分子結(jié)構(gòu)中含有許多親水基團(tuán),能與水分子發(fā)生作用。質(zhì)點(diǎn)水化后似分子狀態(tài)分散于水中,形成親水膠體溶液。如動(dòng)物膠汁、酶的水溶液及其他含蛋白質(zhì)的生化制劑、天然的多糖類、粘液質(zhì)及樹膠等等遇水后所形成的膠體溶液均屬此類。親水膠體絕大多數(shù)為高分子化合物,所以親水膠體溶液也稱高分子水溶液。隨著非極性基因數(shù)目的增多,膠體的親水性能降低,而對(duì)半極性溶媒及非極性溶媒的親和力增加,膠體質(zhì)點(diǎn)分散在這些溶媒中時(shí),形成的溶液稱為親液膠體溶液或高分子非水溶液。

溶脹是否發(fā)生,決定于高聚物和液體的性質(zhì)。線型高聚物先溶脹而后溶解,體型高聚物只溶脹而不溶解。例如明膠能在水中溶脹,但在有機(jī)溶劑中卻不溶脹;橡膠能在苯中溶脹,但在水中卻不溶脹。有些高聚物在溶脹后會(huì)形成溶膠。例如明膠在水中和橡膠在苯中,加熱時(shí)會(huì)形成溶膠。

低場核磁技術(shù)研究膠體溶脹過程

溶膠又稱膠體溶液。由分散質(zhì)的微粒(線性大小一般在10的負(fù)5–7次方厘米間)分散在介質(zhì)中所形成的分散物系。根據(jù)與液體分散介質(zhì)的關(guān)系,可分為親液溶膠和憎液溶膠兩類。與未分散的物質(zhì)相比,分散相的粒子非常小,總面積非常大,這是溶膠具有的特性。

溶脹過程和膠溶過程實(shí)際上就是膠體粒子的再分散過程。膠體粒子本身具有一定的穩(wěn)定性,比如電荷排斥,水化層的存在等。當(dāng)這些條件消失的時(shí)候,膠體粒子就會(huì)團(tuán)聚,所以加熱、加電解質(zhì)、加相反電荷的膠體等無非是去掉電荷,去掉水化層(或者溶劑層),使膠體團(tuán)聚在一起。

膠體團(tuán)聚后,有可能進(jìn)一步脫水發(fā)生化學(xué)反應(yīng),生成化學(xué)鍵,這樣就不會(huì)再溶解,再分散了;但是也有可能重新結(jié)合水或者溶劑,這時(shí)候凝聚了的膠體粒子就體積增大(由于顆粒之間增加了溶劑),即——溶脹,甚至*分散,溶劑化,即——膠溶。

低場核磁技術(shù)研究膠體溶脹過程

低場核磁共振(LF-NMR)在研究基于水遷移率的聚合物網(wǎng)絡(luò)的水傳輸和微觀結(jié)構(gòu)方面具有巨大潛力。與高分辨率核磁共振不同,低場核磁共振(LF-NMR)主要用于通過測量弛豫時(shí)間來闡明反映結(jié)構(gòu)異質(zhì)性和相互作用的分子遷移率。研究表明,低場核磁共振(LF-NMR)是一種快速、無創(chuàng)、無損的測定水組分分布的方法。該方法可快速評(píng)價(jià)顆粒原液的團(tuán)聚與分散狀態(tài),可用于膠體溶脹過程研究。

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