凝膠

網絡 ?

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第四節　凝膠

在一定條件下，使高分子溶質或膠體粒子相互連接，形成空間網狀結構，而溶劑小分子充滿在網架的空隙中，成為失去流動性的半固體狀體系，稱為凝膠。這種凝膠化的過程稱為膠凝。

一、凝膠的形成

當加酸于硅酸鈉（水玻璃）后，可制成硅酸凝膠。將瓊脂溶于熱水中，配成2%瓊脂高分子溶液，放冷后便形成凝膠。瓊脂凝膠是一種常用的培養細菌的凝膠。

凝膠的形成是由于線形或分枝形高分子化合物或凝膠粒子連接起來形成的線狀結構，經相互交聯構成立體網架結構。溶劑分布在網眼之中，使其不能自由流動，成為半固體狀。可見凝膠是處于溶液和固體高分子化合物之間的中間狀態，兼有兩者的性質，并有重要的實際意義。

生物體內的肌肉、腦髓、軟骨、指甲、毛發、細胞膜等都是凝膠。

二、凝膠的幾種性質

（一）彈性

凝膠的特點是具有網狀結構，充填在網眼里的溶劑不能自由流動，而相互交聯成網架的高分子或溶膠粒子仍有一定柔順性，使凝膠成為彈性半固體。

各種凝膠在凍態時（溶劑含量多的叫凍）彈性大致相同，但干燥后就顯出很大差別。一類凝膠在干燥后體積縮小很多，但仍保持彈性，叫做彈性凝膠。另一類凝膠烘干后體積縮小不多，但失去彈性，并容易磨碎，叫脆性凝膠。肌肉、腦髓、軟骨、指甲、毛發、組成植物細胞壁的纖維素以及其它高分子溶液所形成的凝膠都是彈性凝膠。而氫氧化鋁、硅酸等溶膠所形成的凝膠則是脆性凝膠。

（二）膨潤（溶脹）

當彈性凝膠和溶劑接觸時，便自動吸收溶劑而膨脹，體積增大，這個過程叫膨潤或溶脹。有的彈性凝膠膨潤到一定程度，體積增大就停止了，稱為有限膨潤。例如，木材在水中的膨潤就是有限膨潤。有的彈性凝膠能無限的吸收溶劑，最后形成溶液，叫無限膨潤。例如，牛皮膠在水中的膨潤就是無限膨潤。

（三）離漿（脫水收縮）

新制備的凝膠擱置較久后，一部分液體可自動地從凝膠分離出來，而凝膠本身的體積縮小，這種現象叫做離漿，又叫脫水收縮。例如，硅酸凍放在密閉容器中，擱置一些時間，凍上就有水珠出現。血塊擱置后也有血清分出。離漿本質上是膨潤的相反過程，其發生的原因是由于高分子之間繼續交聯的作用將液體從網狀結構中擠出。

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