北京大学药学院：《物理化学 Physical Chemistry》课程教学资源（PPT课件讲稿）第九章 大分子溶液（9.7-9.8）大分子电解质溶液

第九章大分子溶液(7~8节)

第九章 大分子溶液（7~8节）

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第七节 大分子电解质溶液

大分子溶液 一、大分子电斛质溶液撬述 o大分子电解质溶液的分类 阳离子型 刚性大分子电 按大分子电 按大分子解质 解质分子链 上所带基团 阴离子型电解质分 子结构 柔顺性大分子 的属性 两性型 电解质

大分子溶液 一、大分子电解质溶液概述 大分子电解质溶液的分类 按大分子电 解质分子链 上所带基团 的属性 阳离子型 阴离子型 两性型 按大分子 电解质分 子结构 刚性大分子电 解质 柔顺性大分子 电解质

大分子溶液 、大分子电斛质溶浪述 o大分子电解质溶液的电学性质 高电荷密度和高度水化 大分子电解质溶液的电粘效应 由于大分子电解质分子链上的高电荷密度及高度水化,在溶液 中链段间的相斥力增大,分子链扩展舒张,溶液粘度迅速增加,这 种现象称为电粘效应。 些大分子电解质溶液的粘度具有明显的pH依赖性 大分子电解质溶液的。/∞~c曲线出现反常,不 成线性关系,无法用外推法求[7]

大分子溶液 大分子电解质溶液的电学性质 高电荷密度和高度水化 大分子电解质溶液的电粘效应 由于大分子电解质分子链上的高电荷密度及高度水化，在溶液 中链段间的相斥力增大，分子链扩展舒张，溶液粘度迅速增加，这 种现象称为电粘效应。 一些大分子电解质溶液的粘度具有明显的pH依赖性 大分子电解质溶液的ηsp ／c～c曲线出现反常，不 成线性关系，无法用外推法求[η] 一、大分子电解质溶液概述

大分子溶液 一、大分子电解质落液述 举例:果胶酸钠nsn/c对c的关系(a) 消除电粘效应的办法是在大 sp (a) 分子电解质溶液加入足量的 中性电解质,对大分子电荷 (b) 起屏蔽作用。 在果胶酸钠溶液加入一定量的 NaC溶液,见(b)

大分子溶液 （b） （a） c sp c h 举例：果胶酸钠ηsp／c对c的关系（a） 消除电粘效应的办法是在大 分子电解质溶液加入足量的 中性电解质，对大分子电荷 起屏蔽作用。 在果胶酸钠溶液加入一定量的 NaCl溶液 ，见（b）。 一、大分子电解质溶液概述

大分子溶液 二、大台子电解质溶液的电派现 在电场作用下,大分子电解质溶液会产生电泳现象。影 响电泳速率的因素除了大分子本身所带电荷多少、分子大小和 形状结构外,还与溶液p值、离子强度等有关。溶液pH值和 离子强度的选择对电泳参数的设置非常关键 移动界面电泳 区带电泳 稳态电泳

大分子溶液 二、大分子电解质溶液的电泳现象 在电场作用下，大分子电解质溶液会产生电泳现象。影 响电泳速率的因素除了大分子本身所带电荷多少、分子大小和 形状结构外，还与溶液pH值、离子强度等有关。溶液pH值和 离子强度的选择对电泳参数的设置非常关键 移动界面电泳 区带电泳 稳态电泳

大分子溶液 二、大台子电解质溶液的电派现 区带电泳 将惰性的固体或凝胶作为 支持物,两端接正、负电极, 蛋台质滤液 在其上面进行电泳,从而将电 纸上电泳 泳速度不同的各组成分离。 裝有凝胶 区带电泳实验简便、易行, 样品用量少,分离效率高,是 分析和分离蛋白质的基本方法。 圆盘电泳 常用的区带电泳有纸上电泳, 玻板 板上电泳 圆盘电泳和板上电泳等

大分子溶液 区带电泳实验简便、易行， 样品用量少，分离效率高，是 分析和分离蛋白质的基本方法。 常用的区带电泳有纸上电泳， 圆盘电泳和板上电泳等。 将惰性的固体或凝胶作为 支持物，两端接正、负电极， 在其上面进行电泳，从而将电 泳速度不同的各组成分离。 区带电泳 二、大分子电解质溶液的电泳现象

大分子溶液 二、大台子电解质溶液的电派现 稳态电泳 稳态电泳或称置换电泳是指大分子质点的电泳迁移在一定 时间达到稳态后,带的宽度不再随时间而变化。 等电聚焦电泳就属于这一类,其基本原理是利用利用蛋白 质分子或其他两性大分子的等电点的不同,在一个稳定、连续、 线性pH梯度中进行蛋白质的分离和分析。 基本方法是用某些脂肪族多氨基、多羟基混合物的两性电 解质作为载体,放入支持介质内,在直流电场作用下,两性电 解质载体形成稳定、连续和线性的pH梯度,当混合蛋白质样品 进入此系统时,便迁移并聚焦于相应的等电点位置,使其分离 纯化

等电聚焦电泳就属于这一类，其基本原理是利用利用蛋白 质分子或其他两性大分子的等电点的不同，在一个稳定、连续、 线性pH梯度中进行蛋白质的分离和分析。 稳态电泳或称置换电泳是指大分子质点的电泳迁移在一定 时间达到稳态后，带的宽度不再随时间而变化。 基本方法是用某些脂肪族多氨基、多羟基混合物的两性电 解质作为载体，放入支持介质内，在直流电场作用下，两性电 解质载体形成稳定、连续和线性的pH梯度，当混合蛋白质样品 进入此系统时，便迁移并聚焦于相应的等电点位置，使其分离 纯化。 大分子溶液 稳态电泳 二、大分子电解质溶液的电泳现象

大分子溶液 三、大分子电解质溶浪的D0nan单衡 o Donnan平衡 大分子电解质溶液中除了有不能通过半透膜的大分子离 子外,还有可以通过半透膜但又受大分子离子影响的小离子。 在测定大分子电解质溶液的渗透压时,由于离子分布的不平 衡会造成额外的渗透压,影响大分子摩尔质量的测定,称之 为 Donnan效应,要设法消除。 由于膜两边要保持电中性,使得达到渗透平衡时小离子 在两边的浓度不等,这种平衡称为膜平衡或唐南平衡

大分子电解质溶液中除了有不能通过半透膜的大分子离 子外，还有可以通过半透膜但又受大分子离子影响的小离子。 在测定大分子电解质溶液的渗透压时，由于离子分布的不平 衡会造成额外的渗透压，影响大分子摩尔质量的测定，称之 为Donnan效应，要设法消除。 大分子溶液 由于膜两边要保持电中性，使得达到渗透平衡时小离子 在两边的浓度不等，这种平衡称为膜平衡或唐南平衡。 三、大分子电解质溶液的Donnan平衡 Donnan平衡

大分子溶液 三、大分子电解质溶浪的D0nan单衡 9 Donnan平衡 在蛋白质钠盐的另一侧加入浓度 P(C2) Na(Cu) 为c1的小分子电解质,如右(a)图。 ZNa' (zC2) CI(C1) 达到膜平衡时(如右(b)下图), 为了保持电中性,有相同数量的Na+和 Cl扩散到了左边。 虽然膜两边NaCl的浓度不等,但 [P]=C2 [Na]右=C1- Na]左=zC2+X 达到膜平衡时NaC在两边的化学势应 [CH]右=C1-X 该相等,即 [CH]左=X (b) m(NaC,)=mNaC,右) 人代热

大分子溶液 Donnan平衡 虽然膜两边NaCl的浓度不等，但 达到膜平衡时NaCl在两边的化学势应 该相等，即 m m (NaCl, NaCl, 左）= （ 右） 达到膜平衡时（如右（b）下图）， 为了保持电中性，有相同数量的Na+ 和 Cl-扩散到了左边。 在蛋白质钠盐的另一侧加入浓度 为c1的小分子电解质，如右（a）图。 （a） （b） 三、大分子电解质溶液的Donnan平衡