Capacitatea termică a apei este de 4,18 J / g K. Acesta este de 10 ori mai mult decât fierul, de 40 ori mai mult decât aurul. Nicio substanță nu necesită astfel de costuri mari de căldură pentru a crește temperatura de 1 ° C.V. noapte, și în timpul tranziției de la vară la iarnă apa se răcește încet. În după-amiaza sau în timpul tranziției de la iarnă la vară, se încălzește lent. Aceasta face ca apa să fie un regulator și un purtător de căldură pe întreaga planetă.
În absența gravitației, apa are forma unei mingi, pe care o putem observa când cad picăturile și cosmonauturile - într-o navă spațială. Forma sferică a apei este legată de tensiunea superficială, care se datorează capacității moleculelor de apă de a adera (coeziune). Această coeziune a moleculelor este cauzată de legăturile de hidrogen. Moleculele de apă din stratul de suprafață experimentează acțiunea forțelor de atracție intermoleculară numai pe o parte. Molecule situate în straturile interioare vor încerca să trage moleculele stratului exterior spre interior, și formează astfel o folie exterioară elastică, prin care anumite elemente (ace de oțel) pot sta pe suprafața apei, sau ușor deformeze sau, de exemplu, un pahar poate fi treptat adăugarea de apă, astfel astfel încât să se formeze o suprafață convexă, care va fi de asemenea reținută de tensiunea verticală. Multe insecte (tunuri de apă, etc.) se aliniază ușor pe suprafața apei. Micii melci - bătăi și bobine - se strecoară în interiorul filmului, ca pe o suprafață tare, în căutarea hranei. Apa are cea mai mare tensiune de suprafață a tuturor lichidelor, cu excepția mercurului. Suprafața apei este întotdeauna strânsă cu un strat subțire de molecule legate ferm de legăturile de hidrogen. Filmul de apă rezistă presiunii semnificative. Forțele de tensiune superficială determină creșterea apei din adâncimea solului și alimentarea plantelor. Apa însăși ridică vasele capilare ale trunchiurilor de copaci și tulpinile de iarbă [3].
3.2 Proprietățile substanțelor organice datorate lipirii cu hidrogen
legături de hidrogen afectează redistribuirea densității de electroni în molecule, care nu pot afecta proprietățile materialului. Odată cu creșterea energiei legăturii de hidrogen, redistribuția densității electronice afectează toți atomii moleculelor care intră în complexul molecular, ceea ce duce în cele din urmă la schimbări profunde ale proprietăților fizice și chimice ale substanțelor. Proprietățile compușilor organici sunt influențate în mod semnificativ de legăturile de hidrogen intra- și intermoleculare. Efectul acestora, în special în proprietățile fizice este mai semnificativ, deoarece interacțiunile intermoleculare conduc la o creștere a greutății moleculare, cu toate consecințele sale.
Formarea legăturilor de hidrogen intra- și intermolecular poate afecta în mod semnificativ cursul și viteza reacțiilor chimice. că viteza de reacție poate scădea sau crește, în funcție de modul în care densitatea electronică din centrele de reacție ale moleculei va fi redistribuită în timpul formării legăturii de hidrogen.
Conectarea hidrogenului determină în mare măsură proprietățile unor astfel de substanțe biologic importante, precum proteinele și acizii nucleici. În particular, elementele structurii secundare (de exemplu, helixul 6, pliurile) și structura terțiară din moleculele de proteină, ARN și ADN sunt stabilizate prin legături de hidrogen. În aceste macromolecule, legăturile de hidrogen aderă la părți ale aceleiași macromolecule, determinând-o să se îndoaie într-o formă specifică. De exemplu, structura dublă helix a ADN este determinată într-o mare măsură de prezența legăturilor de hidrogen care cuplează perechi de nucleotide care leagă o catenă complementară cu cealaltă.
Mulți polimeri sunt întăriți de legăturile de hidrogen în lanțurile lor principale. Dintre polimerii sintetici, cel mai cunoscut exemplu este nylonul, unde legăturile de hidrogen joacă un rol major în cristalizarea materialului. Legăturile cu hidrogen sunt, de asemenea, importante în structura polimerilor produși artificial (de exemplu, celuloză) și în multe forme diferite în natură, cum ar fi lemnul, bumbacul și inul [4].
În prezent există un număr mare de sorbenți diferiți, utilizați atât în industrie. Acțiunea lor se bazează pe formarea legăturilor de hidrogen.
Pentru celuloză se caracterizează un grad ridicat de hidrofilitate și o tendință de a forma numeroase legături de hidrogen între toroanele polimerilor. Celuloza însăși nu este un sorbent excelent, deoarece este instabilă pentru microorganisme. Este de asemenea necesar pentru utilizarea celulozei și a calității sale de procesare poate varia chiar de la lot la lot, dar este bine expus la diferite modificări prin atașarea chimică a diferiților substituenți, cum ar fi grupări ionice sau molecule biologic active.
Intervalul pH-ului de lucru pentru schimbătoarele pe bază de celuloză convențională este de 3 până la 10. Formele de celuloză modificate au proprietăți îmbunătățite, sunt rezistente la microorganisme și au o rezoluție mai mare. Sorbentele pe bază de fibre de celuloză sunt deseori utilizate pentru curățarea apelor reziduale și a scurgerilor de petrol.
Dextranul este, de asemenea, o polizaharidă - practic un polimer liniar bazat pe glucoză. Acesta este, de asemenea, alcool polihidric cu un grad ridicat de hidrofilitate, oferind la fel de larg ca celuloza, posibilitățile de modificare și, de asemenea, inert chimic. Rezistența la acțiunea acizilor din dextran este chiar mai mică decât cea a celulozei. Intervalul de funcționare a pH-ului este 2-12.
Ca și cele două matrice anterioare, agaroza este o polizaharidă, adică un alcool polihidric. Legătura sa elementară este disargura de agarobioză. care include un zahăr neobișnuit - 3. 6-anhidro-L-galactoză. Din această cauză, agaroza este mai rezistentă la acțiunea microorganismelor decât celuloza și sefadexul.
Agaroza este foarte hidrofilă, iar filamentele sale polimerice sunt chiar mai probabile decât firele de celuloză să fie legate de hidrogen. În condițiile de cromatografie, agaroza este inactivă din punct de vedere chimic, dar este vulnerabilă la acțiunea acizilor, a alcaliilor și a oxidanților. Intervalul de lucru al pH-ului atunci când se utilizează matrice din agaroza de gudron este cuprins în intervalul 4-9. Există sub forma unui gel poros mare.
Agaroza pentru cromatografie este furnizată sub formă de granule sferice suspendate în apă cu un diametru de 60-200 μm, care trebuie păstrate în această formă. Atunci când coloana umplută cu agaroză este uscată pentru o perioadă scurtă de timp, până când granulele au început să-și piardă lichidul conținut în ele, caracteristicile cromatografice ale sorbentului pot fi în continuare restaurate. Dacă uscarea granulelor început, gelul trebuie aruncate (desigur, poate fi topit și folosit, de exemplu, pentru electroforeza, dar structura granulară va fi fost deja pierdut).
Sefakrilul este un gel dur, porozitatea căruia este ușor de controlat și vine sub forma unei suspensii de granule umflate cu dimensiunea de 40 - 105 microni. Este hidrofil, inert chimic. Intervalul de lucru al pH-ului este 2-11.
fire Polistiren dintr-un polimer liniar chimic „reticulat“ molecule divinilbeizola într-o rețea tridimensională rigidă produs sub formă de pelete uscate sub denumirea comercială de „tar“. Rășinile polistirenice nemodificate sunt hidrofobe. Modificarea este efectuată prin atașarea grupărilor ionice la resturile de benzen în poziția para. Aceasta conferă rășinii o hidrofilitate totală, deși este păstrată posibilitatea și înclinația spre interacțiuni hidrofobe cu materialul fracționat. Din punct de vedere chimic, ele sunt foarte stabile și pot rezista încălzirii la 120 ° C. Când sunt înmuiate, granulele se umflă, legând (în funcție de porozitate) de 1 până la 3 ml de apă pe 1 g de rășină uscată.
Denumirea "poliamide" combină un grup de polimeri heterocicli diferiți care conțin o grupare amidică repetată -CO-NH-. Acestea pot fi preparate prin homopolicidarea acizilor aminocarboxilici (de exemplu, acidul e-aminocaproic). Grupările amidice asigură, în general, un grad suficient de hidrofilic al polimerului, dar proprietățile hidrofobe pot fi exprimate, cu atât mai mult se observă cu cât este mai lungă lanțul hidrocarbonat al acidului aminocarboxilic inițial. Rășinile de poliamidă sunt utilizate în principal pentru cromatografia în strat subțire. Ele sunt disponibile sub formă de pulberi sau plăci finite pentru TLC cu o acoperire din poliamidă.
Aceasta este o substanță amorfă cu formula chimică generală SiO2 * H2O. Acidifierea soluției de silicat de sodiu a fost preparată sol de acid ortosilicic (SiO2 * 2H2O), apoi sa „sostarivayut“, se spală și se usucă. În timpul „îmbătrânire“ a soluției este în conglomerate sale formă policondensare microparticule care sunt apoi impregnată cu capilare (pori), având o dimensiune medie liniara in cadrul 3--30 nm. Suprafața specifică a gelurilor de silice poate atinge valori foarte ridicate - aproximativ 600 m2 / g. În funcție de tehnologia de preparare, este posibil să se obțină diferite dimensiuni de microparticule și pori între ele. Scatterul acestor dimensiuni, precum și proprietățile de suprafață ale materialului depind foarte mult de el, ceea ce afectează în mare măsură caracteristicile cromatografice ale matricelor. Prin urmare, nu este surprinzător faptul că gelurile de silice de diferite mărci, care, conform datelor companiei, par să aibă aceiași parametri, se manifestă diferit în procesul cromatografic. Atomii de oxigen sunt la vârfurile tetraedrului, ceea ce determină o structură spațială mai complexă a microparticulelor. Cu toate acestea, acum două aspecte ale acestei scheme sunt de interes, evident, rămânând chiar și în construcția sistemului spațial. Mai întâi, atomii de siliciu sunt legați rigid de punți de oxigen; în al doilea rând, pe suprafața microparticulelor și, în consecință, în porii și pe suprafața granulelor de silicagel într-o cantitate mare trebuie să fie grupări silanol - hidroxili legat de siliciu. Ca urmare a celor din urmă, silicagelul este foarte hidrofil: grupările silanol formează ușor legături de hidrogen cu molecule de apă. Este bine cunoscut faptul că silicagelul este utilizat pe scară largă ca desicant; din același motiv este un sorbant excelent. Silicagelul nemodificat este destul de inert, deși trebuie reținut faptul că grupările silanol fac ca suprafața să fie ușor acidă. Domeniul de funcționare a pH-ului pentru astfel de geluri de silice se află în regiunea neutră și acidă (pH 3-8). Într-un mediu alcalin, silicagelul dobândește activitate chimică, dar, în același timp, se dizolvă treptat (se dizolvă) cu apă. Modificarea chimică a gelului de silice se efectuează pentru aceleași grupe de silanol. Structura sa poroasă este păstrată. Una dintre tipurile de modificări privează gelul de siliciu al capacității de adsorbție, păstrând în același timp hidrofilitatea; o astfel de matrice este convenabilă pentru filtrarea pe gel. Splicagelul nemodificat este utilizat pentru cromatografia de adsorbție [5].
Rolul legăturii de hidrogen este, fără îndoială, enorm. Este larg răspândită și poate apărea în condiții diferite. Existența unei legături de hidrogen poate afecta structura și proprietățile diferitelor substanțe. Rolul legăturilor de hidrogen în materia vie este determinată nu numai de faptul că fără aceste conexiuni nu se poate imagina structura proteinelor (durata de viață purtătoare) sau acizii nucleici dublu helix. Fără hidrogen obligațiuni au fost destul de diferite de proprietățile fizice și chimice ale substanței cele mai comune pe Pământ - apa in care viata originea.
[1] http: // www. alhimik. en / stroenie / gl14. html
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: