Большая Советская Энциклопедия (ЛИ) - Большая Советская Энциклопедия "БСЭ" - Страница 97

Лиотропные ряды

Лиотро'пные ряды', ряды Гофмейстера, ряды ионов, расположенных в порядке усиления или ослабления их лиотропного действия, т. е. влияния на свойства растворителя (см. Лиотропия), а также на скорость и глубину химических реакций и физико-химических процессов, протекающих в среде данного растворителя. Наиболее изучено и практически важно лиотропное действие ионов в водных средах. Характерны, например, Л. р. неорганических однозарядных анионов (F-, Cl-, Br-, NO-3, I-, CNS-) и катионов щелочных и щёлочноземельных металлов (Li+, Na+, К+, Rb+, Cs+; Mg2+, Ca2+, Sr2+, Ba2+), размещенных по возрастающей способности адсорбироваться из водных растворов на активном угле или др. адсорбентах. В таком же порядке следуют ионы в Л. р. по уменьшению высаливающего действия (см. Высаливание), усилению коагулирующей способности (см. Коагуляция), влиянию на растворимость и набухание в воде высокомолекулярных соединений (белков, полисахаридов, синтетических полиэлектролитов), действию на различные физиологические функции организма. Последовательность ионов в Л. р. определяется их зарядом, размером и сольватацией (гидратацией), т. е. способностью связывать молекулы растворителя (воды). В пределах группы ионов с одинаковым зарядом сольватация увеличивается с уменьшением ионного радиуса. Под влиянием изменения состава растворяющей среды, концентрации водородных ионов (величины показателя pH), температуры, внешних силовых полей последовательность ионов в Л. р. может меняться вплоть до полного обращения. Л. р. имеют значение для понимания и направленного регулирования различных химико-технологических и биохимических процессов.

  Лит.: Воюцкий С. С., Курс коллоидной химии, М., 1964; Песков Н. П., Физико-химические основы коллоидной науки, 2 изд., М. — Л., 1934.

Лиофилизация

Лиофилиза'ция (от греч. lýo — растворяю и philéo — люблю), лиофильная сушка, высушивание тканей и др. биологических объектов в замороженном состоянии под вакуумом. При этом вода удаляется из замороженных объектов путём сублимации льда, т. е. превращения его в пар, минуя жидкую фазу. Метод Л. позволяет получать сухие ткани, препараты, продукты и т. п. без потери их структурной целостности и биологической активности. При Л. большинство белков не подвергается денатурации и может длительно сохраняться при умеренном охлаждении (около 0°С). Лиофилизированные ткани и препараты при увлажнении восстанавливают свои первоначальные свойства. Л. применяют при необходимости продолжительного хранения и консервирования различных продуктов биологического происхождения, для получения сухой плазмы донорской крови, сухих сывороток и вакцин, при трансплантации органов и тканей, в фармацевтической и пищевой промышленности. В системах жизнеобеспечения космического корабля Л. применяется как один из перспективных способов регенерации воды из влагосодержащих материалов.

  Лит.: Применение замораживания — высушивания в биологии, пер. с англ., под ред. Р. Харриса, М., 1956.

Лиофильность и лиофобность

Лиофи'льность и лиофо'бность (от греч. lýo — растворяю, — philéo — люблю и phóbos страх), характеристики способности веществ или образуемых ими тел к межмолекулярному взаимодействию с жидкостями. Интенсивное взаимодействие, т. е. достаточно сильное взаимное притяжение молекул вещества (тела) и контактирующей с ним жидкости, характеризует лиофильность; слабое взаимодействие — лиофобность. В наиболее практически важном случае взаимодействия вещества с водой Л. и л. называется гидрофильностью и гидрофобностью, а в случае масел и жиров — олеофильностью (липофильностью) и олеофобностью. Понятия «лиофильный» и «лиофобный» относят к высокомолекулярным соединениям или к поверхностям различных тел, в том числе находящихся в коллоидно-дисперсном состоянии (см. Лиофильные и лиофобные коллоиды). Эти термины используют также при описании отдельных атомных групп или участков (радикалов) одной молекулы вещества, по-разному взаимодействующих с молекулами растворителя.

  Лиофильные вещества (тела) растворяются в данной жидкости, набухают в ней или хорошо смачиваются. Лиофобные вещества (тела), напротив, не растворяются и не набухают в жидкости, а также плохо смачиваются ею. Вещества или поверхности тел, проявляя лиофильность к одним жидкостям, могут быть лиофобными по отношению к другим. Так, парафин, сажа и некоторые пластмассы олеофильны, но гидрофобны.

  Л. и л. определяют по количеству теплоты, выделившейся при растворении, набухании или смачивании. Распространён способ оценки Л. и л. по поведению капли жидкости, нанесённой на гладкую поверхность твёрдого тела. На лиофильной поверхности капля растекается полностью, образуя тонкий слой жидкости (жидкую плёнку), тогда как на лиофобной поверхности она не растекается, сохраняя форму линзы или сплющенного шара. Количественной мерой лиофобности может служить величина угла между поверхностями капли и смачиваемого тела, т. н. краевого угла, или угла смачивания.

  Л. и л. можно направленно изменять путём химических превращений или физико-химических воздействий. Усиление взаимодействия вещества или поверхности тела с окружающей жидкостью называется лиофилизацией, ослабление — лиофобизацией. Оба эти процесса имеют важное значение в производстве строительных и конструкционных материалов, в текстильной, целлюлозно-бумажной и др. отраслях промышленности.

  Лиофилизация порошков, волокнистых и пористых материалов облегчает их смачивание и пропитку водой или органическими жидкостями: растворами и расплавами полимеров, смолами, нефтепродуктами и т. д. Лиофобизация тех же материалов защищает их от нежелательного смачивания, предотвращает их слёживание; лиофобизацию тканей и гладких поверхностей используют для предохранения их от загрязнений, уменьшения адгезии липких тел (см. Липкость). В технологической практике как лиофилизацию, так и лиофобизацию поверхностей различных тел часто осуществляют специально подобранными поверхностно-активными веществами или полимерными соединениями. См. также ст. Гидрофильность и гидрофобность.

  Л. А. Шиц.

Лиофильные и лиофобные коллоиды

Лиофи'льные и лиофо'бные колло'иды, коллоидные системы, различающиеся по интенсивности молекулярного взаимодействия веществ дисперсной фазы и жидкой дисперсионной среды. В лиофильных коллоидах частицы дисперсной фазы интенсивно взаимодействуют с молекулами окружающей их жидкости. Поверхность частиц сильно сольватирована (см. Сольватация) и удельная свободная поверхностная энергия (поверхностное натяжение) на границе раздела фаз чрезвычайно мала. При комнатной температуре условие возникновения лиофильных коллоидов реализуется, если межфазное (поверхностное) натяжение не превосходит нескольких сотых долей мн·м-1(дин·см-1). Лиофильные коллоиды образуются в результате самопроизвольного диспергирования крупных кусков твёрдого тела или капель жидкости на мельчайшие коллоидные частицы, или мицеллы. Лиофильные коллоиды термодинамически устойчивы и поэтому не разрушаются во времени при сохранении условий их возникновения. К лиофильным коллоидам относятся т. н. критические эмульсии, т. е. эмульсии, возникающие вблизи критической температуры смешения двух жидкостей; коллоидные дисперсии мицеллообразующих поверхностно-активных веществ (мыл, некоторых органических пигментов и красителей), водные дисперсии бентонитовых глин.