4. Амфолиты. Изоэлектрическая точка.

Амфолиты - молекулы, в структуре которых присутствуют как кислотные, так и основные группы, существующие в виде цвиттер-ионов при определённых значених pH. Этот pH обозначается как изоэлектрическая точка молекулы. Амфолиты образуют растворы с хорошими буферными свойствами. Благодаря способности к выборочной ионизации они противодействуют изменению pH при добавлении кислоты или основания. В присутствии кислот они принимают на себя протоны, удаляя последние из раствора, и противодействуют повышению его кислотности. При добавлении оснований амфолиты высвобождают ионы водорода в раствор, препятствуя возрастанию pH, и тем сохраняя его равновесие.

Изоэлектрическая точка (ИЭТ). 1. Характеристика состояния раствора амфотерного электролита (амфолита) -соед., способного присоединять или отщеплять протоны. превращаясь либо в положительно, либо в отрицательно заряженные ионы. - при котором суммарный электрич. заряд амфолита равен нулю. В изоэлектрической точке амфолит не перемещается в электрич. поле.

Соответствует рН раствора, при котором одинаковы концентрации положительно и отрицательно заряженных форм (напр., для аминокислот) или числа ионизированных кислотных и основных групп (напр., для макромолекул белков и др. полиамфолитов). Значение рН в изоэлектрической точке (обозначают рI, или рН_I) определяется величинами констант диссоциации кислотной и основной ф-ций:

pI = 0,5(рК₁+рK₂).

Для большинства аминокислот рI 4,5-6,0 и лишь для кислых и основных аминокислот смещается соотв. в кислую и щелочную область, например, для аспарагиновой кислоты рI 2,77, для лизина 9,47. В изоэлектрической точке растворимость аминокислот в воде минимальна. Для белков, как правило, рI 4,5-6,0. Полиамфолиты в изоэлектрической точке характеризуются миним. растворимостью и вязкостью растворов. По мере удаления от рI за счет отталкивания одноименных зарядов макромолекулы полиамфолитов приобретают более вытянутую конформацию, чем в изоэлектрической точке.

2. Характеристика состояния поверхности частиц дисперсной фазы, при котором электрокинетич. потенциал (x) равен нулю. В изоэлектрической точке не наблюдаются электрокинетические явления. В дисперсных системах электрич. заряд поверхности частиц обусловлен либо частичной диссоциацией поверхностных ионогенных групп, либо адсорбцией из раствора потенциалопределяющих ионов. Вблизи заряженной поверхности образуется двойной электрический слой, в одной части которого (внутр. обкладка) у межфазной поверхности располагаются потенциалопределяющие ионы. а в другой, внешней, - противоионы. В зависимости от концентрации потенциалопределяющих ионов и специфически адсорбирующихся противоионов значение электрокинетич. потенциала x может меняться от положительного до отрицательного, равняясь нулю в изоэлектрической точке. Для определения изоэлектрической точки дисперсных систем строят график зависимости x от концентрации раствора; точка пересечения кривой x (lg c) с осью абсцисс соответствует изоэлектрической точке. Напр., изоэлектрическая точка галогенидов серебра составляет pAg 4 для AgCl, 5,4 для AgBr и 5,5 для AgI. Коллоидные системы в изоэлектрической точке неустойчивы и легко коагулируют. В отсутствие специфич. адсорбции противоионов изоэлектрической точке совпадает с потенциалом нулевого заряда поверхности. По величине изоэлектрической точки можно судить о степени чистоты поверхности, а также рассчитать величины адсорбц. потенциалов.