大分子化学9.7大分子电解质

1、制作：陈纪岳制作：陈纪岳第七节 大分子电解质溶液大分子电解质溶液药学院物理化学教研室药学院物理化学教研室一一. 分类分类阳离子型阳离子型 阴离子型阴离子型 两性型两性型 药学院物理化学教研室药学院物理化学教研室二二. 电学性质电学性质1带电原因：带电原因： 电离。若有多个电离基团，电荷密度大电离。若有多个电离基团，电荷密度大 稳定性因素：稳定性因素： 2影响稳定因素影响稳定因素 水化（包括非电离基因水化（包括非电离基因 ）电性斥力电性斥力(1)电解质：电解质：少量电解质，可使动电势少量电解质，可使动电势 ，但不聚沉，因为有水化作用，但不聚沉，因为有水化作用 大量电解质争夺水化，使其聚沉，称盐析

2、大量电解质争夺水化，使其聚沉，称盐析药学院物理化学教研室药学院物理化学教研室二二. 电学性质电学性质2影响稳定因素影响稳定因素 (1)电解质：电解质： 少量电解质，可使动电势少量电解质，可使动电势 ，但不聚沉，因为有水化作用，但不聚沉，因为有水化作用 大量电解质争夺水化，使其聚沉，称盐析大量电解质争夺水化，使其聚沉，称盐析(2) pH：对两性型电解质有影响，如蛋白质对两性型电解质有影响，如蛋白质 RCOOHNH2RCOOHNH3+RCOONH2OHH+pH高时以阴离子为主高时以阴离子为主pH低时以阳离子为主低时以阳离子为主等电点：等电点：特定的特定的pH，正离子与负离子相当，整体为电中性，正离

3、子与负离子相当，整体为电中性 等电点性质：等电点性质：粘度，渗透压，溶解度，电导处于最低点，最粘度，渗透压，溶解度，电导处于最低点，最不稳定不稳定 药学院物理化学教研室药学院物理化学教研室二二. 电学性质电学性质3电动现象电动现象电泳电泳 电泳速度影响因素电泳速度影响因素电泳实验方法电泳实验方法 支持介质：薄膜（纸、硅胶、醋酸纤维素）支持介质：薄膜（纸、硅胶、醋酸纤维素） 凝胶（聚丙稀酰胺、淀粉、琼脂糖）凝胶（聚丙稀酰胺、淀粉、琼脂糖）步骤：制样，电泳，检测（染色、扫描）步骤：制样，电泳，检测（染色、扫描）毛细管电泳毛细管电泳 界面移动电泳界面移动电泳 内因：电荷量，分子大小和形状内因：电荷量

4、，分子大小和形状外因：外因：pH，离子强度，离子强度 电泳应用电泳应用 分离大分子电解质，作定性和定量研究分离大分子电解质，作定性和定量研究 如蛋白质分离、如蛋白质分离、DNA片断和序列分析等片断和序列分析等 区带电泳区带电泳 稳态电泳稳态电泳 在在pH线性梯度分布的支持介质中，分离不同线性梯度分布的支持介质中，分离不同等电点大分子等电点大分子 药学院物理化学教研室药学院物理化学教研室三三. 粘度性质粘度性质电粘效应：电粘效应：带电，带电， 大分子电解质的大分子电解质的 ccSP 不为线性不为线性 c ，电离，电离 ，电粘效应，使，电粘效应，使 cSP 若外加大量电解质，电离若外加大量电解质，

5、电离，成线性，成线性 pH对蛋白质粘度影响：对蛋白质粘度影响：等电点，等电点， 最小最小 非电解质非电解质加入大量电解质后加入大量电解质后大分子电解质大分子电解质ccSP 药学院物理化学教研室药学院物理化学教研室四四. Donnan平衡和渗透压平衡和渗透压(3)(2)1Donnan现象现象 测定大分子电解质渗透压，计算摩尔质量，分析三种情况测定大分子电解质渗透压，计算摩尔质量，分析三种情况 电解质不解离（如等电点）电解质不解离（如等电点） = cRT 不产生误差不产生误差 H2ORzz Na+电解质解离电解质解离 = (z+1) cRT ，若算摩尔质量，其值偏小，若算摩尔质量，其值偏小 ClN

6、a+Rzz Na+膜外加入小分子电解质膜外加入小分子电解质 小分子向膜内扩散，但平衡时膜两小分子向膜内扩散，但平衡时膜两侧浓度不等侧浓度不等 ， = ? 半透膜半透膜膜内膜内R膜外膜外H2O(1)Dannan平衡：平衡： 由于大分子电解质的存在，使小分子电解质在半透由于大分子电解质的存在，使小分子电解质在半透膜两侧平衡时浓度不等的现象膜两侧平衡时浓度不等的现象 药学院物理化学教研室药学院物理化学教研室四四. Donnan平衡和渗透压平衡和渗透压2Donnan平衡时小分子电解质扩散量平衡时小分子电解质扩散量 平衡时浓度分布：平衡时浓度分布： 膜内膜内Rz = cNa+ = zc膜外膜外Na+ =

7、 b Cl = bx平衡条件：平衡条件：外外内内lNaCNaCl 因因 = (T) + RT ln a (aNa+ aCl)内内 = (aNa+ aCl)外外 平衡时小分子电解质，膜内活度积平衡时小分子电解质，膜内活度积 = 膜外活度积膜外活度积 对稀溶液：对稀溶液： 膜内浓度积膜内浓度积 = 膜外浓度积膜外浓度积 扩散量计算：扩散量计算： (zc +x) x = (bx)2 bzcbx22 Cl = x+xxx药学院物理化学教研室药学院物理化学教研室四四. Donnan平衡和渗透压平衡和渗透压2Donnan平衡时小分子电解质扩散量平衡时小分子电解质扩散量 平衡时浓度分布：平衡时浓度分布： 膜

8、内膜内Rz = cNa+ = zc膜外膜外Na+ = b Cl = bx扩散量计算：扩散量计算： (zc +x) x = (bx)2 bzcbx22 Cl = x+xxx3Donnan平衡时膜两侧渗透压差平衡时膜两侧渗透压差 内内= (c +zc +x + x) RT = 内内 外外 = (z+1)c2b+4x RT 外外=2 (b x) RT cRTbzcbzzc 221药学院物理化学教研室药学院物理化学教研室四四. Donnan平衡和渗透压平衡和渗透压3Donnan平衡时膜两侧渗透压差平衡时膜两侧渗透压差 内内= (c +zc +x + x) RT = 内内 外外 = (z+1)c2b+4x RT 外外=2 (b x) RT cRTbzcbzzc 221讨论讨论 (1) 若若b很小，即加入很小，即加入NaCl不多，不多，zc2b， = (z+1) cRT 相当于情况相当于情况2，不能纠正偏差，不能纠正偏差 (2) 若若b很大，即加大量很大，即加大量NaCl，使，使zc2b， =cRT 可以纠正偏差，减少摩尔质量测定误差可以纠正偏差，减少摩尔质量测