* Данный текст распознан в автоматическом режиме, поэтому может содержать ошибки
407 ГЕЛИ 408 концентрированном желатиновом или ага ровом Г . почти с такой же скоростью, к а к в чистой воде. Это возможно только при на личии непрерывной массы воды, удержи ваемой лишь сцеплением коллоидальных ми целл. Подобно губке, пропитанной водой, гель сочетает механическую прочность, на поминающую прочность твердых тел, с наличием свободных масс жидкости. Впро чем, исследования последних лет показали ошибочность первоначального представле ния о полном равенстве скорости диффу зии в гидрогеле и в чистой воде. Замедле ние скорости диффузии в более концентри рованных Г . делается весьма значительным, и притом очень неодинаковым д л я различ ных кристаллоидов. Коллоиды в гелях не диффундируют. Х и м и ч . р е а к ц и и в Г . G характером диффузии тесно связаны и х и м . реакции, протекающие в гелях. Г . составляют кажу щееся исключение из старого правила, что химические реакции возможны только в жидкостях («согрога поп agunt, nisi soluta»). Благодаря свободной подвижности в Г . кристаллоидных молекул и ионов, хим. реакции между ними могут протекать точно так ж е , как в растворах. Примером технического применения этого свойства являются т. н. сухие гальванические элементы, в которых жидкость заменена соответствующими плот ными студнями. Это же сочетание механи ческих свойств твердого тела и хим. свойств жидкости определяет биологич. значение ге лей, делая их незаменимым материалом д л я построения живых организмов. Д л я жизни как отдельной клетки, так и многоклеточ ного организма необходимы разнообразные, часто весьма сложные структуры. Только гели могут образовывать подобные струк туры (как, напр., клеточная оболочка), не яв ляясь вместе с тем непреодолимой прегра дой д л я течения химических процессов, ле жащих в основе жизни. Особые условия, создающиеся при диффузии растворенных веществ в Г . , могут приводить к своеобраз ным хим. реакциям. Т а к , при диффузии веществ, дающих при своем взаимодействии нерастворимые осадки, последние могут от лагаться в форме последовательных концен трических слоев, получивших название «ко лец Лизеганга». Н а б у х а н и е . На способности Г . связы вать различные количества жидкости осно вано очень важное явление набухания. На буханием называется поглощение гелем жидкости (в случае гидрогеля—воды), при чем объем его увеличивается, а сцепление и твердость соответственно уменьшаются; Г . остается при этом микроскопически однород ным. Точно таким же образом и сухой, без водный коллоид может набухать, связывать воду, превращаясь в Г . Способность к на буханию у различных Г . весьма неодина кова. Их можно в этом отношении разде лить на о г р а н и ч е н н о и н е о г р а н и ч е н н о н а б у х а ю щ и е . Последние свя зывают всю прибавленную жидкость, бес предельно набухая до тех п о р , пока— при достаточном уменьшении концентрации коллоида — они . не превратятся в золи. Гораздо чаще наблюдается ограниченное на бухание, останавливающееся после дости жения определенного максимума набуха ния. Впрочем, между обеими группами имеются переходы. Даже для одного и того же Г . характер набухания зависит от внеш них условий: так, желатина и агар при повышении t° делаются неограниченно на бухающими. При набухании развивается весьма значительное давление, особенно большое при поглощении первых порций воды и быстро убывающее по мере прибли жения к максимуму набухания. Так, напр., при набухании крахмала давление дости гает в начале процесса 2.500 атм. Давление набухания было известно и находило себе применение уже в древности: для раскалы вания скал в щели вводилось сухое дерево, разрывавшее камень при размачивании. Со став жидкости оказывает очень большое влияние на процесс набухания. Особенно сильно влияет прибавление кислот и ще лочей, изменяющих активную реакцию рас твора. Большую роль играют также ионы солей, особенно—их отрицательно заряжен ные ионы—анионы. По степени их влияния на набухание (а также на др. коллоидальные и коллоидально-биол. процессы) анионы могут быть расположены в ряды, выражаю щие градацию в силе их действия,—т. н. Гоф мейстера ряды (см.). В больших концентра циях соли обычно подавляют набухание. Не электролиты на связывание воды гелями влияют мало. Набухание биоколлоидов иг рает большую роль в организме. Наряду с осмотическими силами (см. Осмотическое да вление), оно определяет связывание и рас пределение воды в тканях. Особенно боль шие количества воды связывает, по дан ным Шаде (Schade), соединительная ткань. Отдельные части ее ведут себя при этом раз личным образом. Напр., слабое подщелачивание резко усиливает набухание основного вещества, подкисление же вызывает разбу хание коллагенных волокон. Таким обра зом, небольшое изменение реакции вызыва ет перемещение и перераспределение воды между элементами ткани. Эластические и неэластиче с к и е Г. Рассмотренные выше гели уве личиваются в объеме при поглощении воды (набухание), сжимаются при потере воды (отбухание), оставаясь все время микроскопи чески однородными. Иначе ведет себя другая группа Г . , примером к-рой может служить подробно изученный Ван Беммеленом (Van Bemmelen) кремневый студень. При высу шивании он в течение нек-рого времени сжи мается. Однако, при дальнейшей потере во ды объем перестает уменьшаться, а между частицами коллоида появляются пустоты, делающие стекловидный прежде Г. непро зрачным. При обратном поглощении воды она заполняет пустоты студня, не увеличи вая его объема. Соответственно этому, Г . разделяются на эластические и неэластиче ские. Только у первых поглощение воды от вечает данному выше определению набуха ния. Характер связывания воды принципи ально различен в обоих случаях. У эласти ческих, набухающих Г. оно обладает специ фичностью, характерной для хим. взаимодей ствий и приближающей его к растворению.