第九章 大分子溶液

1 基本要求[TOP]1.1 了解大分子溶液与溶胶性质的异同点1.2 熟悉大分子的平均摩尔质量的表示方法及常用的测定方法1.3 了解大分子的溶解特征及在溶液中的形态1.4 熟悉大分子溶液的的渗透压及其测量方法1.5 了解大分子溶液的光散射现象1.6 了解大分子溶液的流变性和几种典型的流变曲线1.7 掌握大分子溶液的粘度的几种表示方法和用粘度法测定大分子的平均摩尔质量的原理1.8 了解沉降速率法和沉降平衡法在生物大分子研究中的应用1.9 了解大分子电解质溶液的特性，熟悉区带电泳和稳态电泳在生物学和医学方面的应用1.10 熟悉Donnan平衡，掌握准确测定大分子电解质溶液渗透压的方法1.11 了解凝胶的分类、形成、结构及重要性质2 重点难点[TOP]2.1 重点2.1.1 大分子的平均摩尔质量2.1.2 大分子溶液的粘度2.1.3 唐南平衡2.2 难点唐南平衡3 讲授学时[TOP]建议5～7学时4 内容提要[TOP]第一节第二节第三节第四节第五节第六节第七节第八节4.1 第一节大分子的结构及平均摩尔质量4.1.1 大分子的结构4.1.2 大分子的平均摩尔质量大分子的分子质量是多分散的，其摩尔质量只有统计意义，是统计平均值。

测定分子质量的方法不同，统计处理方式不同，获得的平均值也不同。

常用的平均摩尔质量有数均摩尔质量、质均摩尔质量、z均摩尔质量和粘均摩尔质量。

数均摩尔质量通常用依数性方法测定；质均摩尔质量用光散射方法测定；z均摩尔质量用超离心沉降法测定；粘均摩尔质量用粘度法测定。

摩尔质量是大分子化合物的重要参数，它不仅能影响其溶液的物理化学性质，而且还会影响到某些药用大分子在体内的代谢。

4.2 第二节大分子的溶解特征及在溶液中的形态[TOP]4.2.1 大分子的溶解特征大分子化合物在溶剂中具有先溶胀后溶解的特性，是由于大分子化合物的结构与其巨大分子质量所决定的。

4.2.2 溶剂的选择4.2.3 大分子在溶液中的形态大分子链中成千上万个C-C键围绕固定键角不断内旋转可以有无数个形态，在溶液中的主要构象有无规线团、螺旋状和棒状，实际上大分子都是卷曲的，分子链的柔顺性越好，越容易卷曲形成无规线团；分子链的刚性越强，越不容易卷曲，极端情况下可能成为棒状。

第九章 大分子溶液思考题1. 大分子溶液和溶胶有什么异同？【答】溶胶与大分子溶液的基本区别如下表：特 性 溶 胶 大分子溶液分散相大小 107 ~ 109 m 107 ~ 109 m溶液体系 微多相体系 单相体系与溶剂的亲和力 小 大扩散速度 慢 慢半透膜 不能通过 不能通过热力学性质 不平衡体系、不符合相律 平衡体系、符合相律 稳定性 热力学不稳定 热力学稳定渗透压 小 大粘度 小 大对电解质 很敏感 不敏感2. 大分子的近程结构和远程结构分别研究什么？影响大分子柔顺性的主要因素有哪些？【答】大分子的近程结构是构成大分子最基本的微观结构，主要研究大分子的组成与构型。

组成包括大分子链结构单元的化学组成、链接顺序、链的交联和支化等；构型主要研究取代基围绕特定原子在空间的排列规律，构型只有在发生键的断裂并进行重排时才发生变化。

远程结构亦称二级结构，是指大分子链在整体范围内的结构状态，包括分子的大小与形态、链的柔顺性及分子在各种环境中所采取的构象。

影响大分子柔顺性的主要因素有：主链就够、取代基、交联、温度和溶剂等。

3. 大分子的平均摩尔质量有哪些表示方法？各采用何种实验方法测定？【答】数均分子量 渗透压法质均分子量 光散射法Z 均分子量 超离心沉降法粘均分子量 粘度法4. 大分子溶解的特征是什么？大分子的溶剂选择有哪些原则？【答】大分子溶解一般经过溶胀和溶解过程。

溶剂选择的原则有：极性相近原则、溶度参数近似原则和溶剂化原则。

5. 什么是大分子溶液的流变性？几种常见的流变曲线各有什么特点？【答】流行性是指在外力作用下粘性流动和形变的性质。

常见的流变曲线有 Newton 型、塑流型、假塑流型、胀流型和触变流型。

Newton 型 粘度是常数塑流型 有屈伏值假塑流型 没有屈伏值，切稀胀流型 切稠触变流型 时间依赖性6. 粘度有几种表示方法？如何用粘度法测定大分子的平均摩尔质量？【答】粘度表示方法有牛顿粘度η、相对粘度r η、增比粘度sp η、比浓浓度c η、特性粘度［η］等。

第十章大分子溶液一、本章基本要求１、掌握大分子平均摩尔质量得表示方法及常用得测定方法;大分子电解质溶液得特性;Doｎnan平衡以及测定大分子电解质溶液渗透压得方法。

2.熟悉大分子得溶解特征及其在溶液中得形态;大分子溶液得渗透压及其测量方法;大分子溶液黏度得几种表示方法与用黏度法测定大分子得平均摩尔质量得原理;大分子溶液得流变性与几种典型得流变曲线。

3.了解大分子溶液与溶胶性质得异同;大分子溶液得光散射现象;沉降速率法与沉降平衡法在生物大分子研究中得应用;区带电泳与稳态电泳在生物学与医学方面得应用;凝胶得分类、形成、结构及性质、二、基本公式与内容提要(一)基本公式数均摩尔质量公式可用依数性测定法与端基分析法测定。

质均摩尔质量公式可用光散射法测定。

z均摩尔质量公式可用超离心沉降法测定、黏均摩尔质量公式可用黏度法测定。

大分子溶液渗透压公式适用于大分子稀溶液。

大分子溶液散射光强公式适用于入射光得波长大于大分子得情况。

光散射法测定大分子分子质量得基本公式Ｎewtｏn黏度公式式中η称为黏度系数,简称黏度、其物理意义就是使单位面积得液层,保持速度梯度为1时所施加得切力。

沉降系数公式沉降速率法求大分子平均摩尔质量公式沉降平衡法求大分子平均摩尔质量公式适用于平均摩尔质量不太大得大分子溶液。

Donｎａn平衡时膜两边小离子浓度之比计算公式大分子电解质溶液渗透压公式(二)内容提要1.大分子溶液得特征大分子溶液由于分子大小已进入胶体分散度范围,具有扩散速度慢、不能透过半透膜等胶体溶液得特性、但大分子溶液就是分子分散且热力学稳定得均相系统,对电解质不敏感,这使它与溶胶又有本质得区别。

2、大分子得平均摩尔质量大分子得分子质量就是多分散得,其摩尔质量只有统计意义,就是统计平均值。

测定分子质量得方法不同,统计处理方式不同,获得得平均值也不同。

常用得平均摩尔质量有数均摩尔质量、质均摩尔质量、ｚ均摩尔质量与黏均摩尔质量。

数均摩尔质量通常用依数性方法测定;质均摩尔质量用光散射方法测定;z均摩尔质量用超离心沉降法测定;黏均摩尔质量用黏度法测定。

第十章 大分子溶液一、本章基本要求1．掌握大分子平均摩尔质量的表示方法及常用的测定方法；大分子电解质溶液的特性；Donnan 平衡以及测定大分子电解质溶液渗透压的方法。

2．熟悉大分子的溶解特征及其在溶液中的形态；大分子溶液的渗透压及其测量方法；大分子溶液黏度的几种表示方法和用黏度法测定大分子的平均摩尔质量的原理；大分子溶液的流变性和几种典型的流变曲线。

3．了解大分子溶液与溶胶性质的异同；大分子溶液的光散射现象；沉降速率法和沉降平衡法在生物大分子研究中的应用；区带电泳和稳态电泳在生物学和医学方面的应用；凝胶的分类、形成、结构及性质。

二、基本公式和内容提要（一）基本公式数均摩尔质量公式 1122B B n 12BB B B N M N M N M M N N N N M N +++=+++=∑∑可用依数性测定法和端基分析法测定。

质均摩尔质量公式1122B B m 12B2B B B B B B Bm M m M m M M m m m m M N M m N M +++=+++==∑∑∑∑ 可用光散射法测定。

z 均摩尔质量公式23B B B B 2B B B B BBB z m M N M M m MN M z M z ===∑∑∑∑∑∑ 可用超离心沉降法测定。

黏均摩尔质量公式 1/1/(+1)B B B B ηB B B N M m M M N M m αααα⎛⎫⎛⎫== ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭∑∑∑∑可用黏度法测定。

大分子溶液渗透压公式 2nRT RTA c c M P =+ 适用于大分子稀溶液。

大分子溶液散射光强公式 ()()22220,0421cos 2πr cRT n n I I L r c /c θθλ+∂⎛⎫= ⎪∂∂∏∂⎝⎭ 适用于入射光的波长大于大分子的情况。

光散射法测定大分子分子质量的基本公式o 29012Kc A c R M =+Newton 黏度公式d d F v D A xt h h === 式中η称为黏度系数，简称黏度。