Θεωρία δεσμών υδρογόνου

Nov 30, 2024Αφήστε ένα μήνυμα

Στην οξική κυτταρίνη, λόγω των επιδράσεων του δεσμού υδρογόνου και των δυνάμεων van der Waals, υπάρχουν δύο μέρη στη μεμβράνη: η περιοχή της κρυσταλλικής φάσης και η περιοχή της άμορφης φάσης. Η περιοχή κρυσταλλικής φάσης χαρακτηρίζεται από ισχυρό δεσμό και παράλληλη διάταξη μεταξύ μακρομορίων, ενώ η περιοχή άμορφης φάσης χαρακτηρίζεται από πλήρη διαταραχή μεταξύ των μακρομορίων και το νερό και οι διαλυμένες ουσίες δεν μπορούν να εισέλθουν στην περιοχή της κρυσταλλικής φάσης. Κοντά στα μόρια της οξικής κυτταρίνης, το νερό σχηματίζει δεσμούς υδρογόνου με τα άτομα οξυγόνου στην ομάδα καρβονυλίου της οξικής κυτταρίνης, σχηματίζοντας αυτό που είναι γνωστό ως δεσμευμένο νερό. Όταν η οξική κυτταρίνη προσροφά το πρώτο στρώμα μορίων νερού, προκαλεί σημαντική μείωση στην τιμή της εντροπίας των μορίων του νερού, σχηματίζοντας μια δομή παρόμοια με τον πάγο. Στο μεγαλύτερο χώρο πόρων της περιοχής της άμορφης φάσης, ο ρυθμός πληρότητας του δεσμευμένου νερού είναι πολύ χαμηλός. Υπάρχει μια κοινή δομή του νερού στο κέντρο του πόρου και ιόντα ή μόρια που δεν μπορούν να σχηματίσουν δεσμούς υδρογόνου με τη μεμβράνη οξικής κυτταρίνης εισέρχονται στο δεσμευμένο νερό και μεταναστεύουν με τακτικό τρόπο διάχυσης, αλλάζοντας συνεχώς τη θέση των δεσμών υδρογόνου με την οξική κυτταρίνη να περάσει από τη μεμβράνη.


Υπό πίεση, τα μόρια του νερού στο διάλυμα σχηματίζουν δεσμούς υδρογόνου με τα άτομα οξυγόνου στην ομάδα καρβονυλίου, η οποία είναι το σημείο ενεργοποίησης της οξικής κυτταρίνης. Οι δεσμοί υδρογόνου που σχηματίζονται από τα μόρια του νερού σπάνε και τα μόρια του νερού διασπώνται και μετακινούνται στο επόμενο σημείο ενεργοποίησης, σχηματίζοντας νέους δεσμούς υδρογόνου. Μέσω μιας σειράς σχηματισμού και αποσύνδεσης δεσμών υδρογόνου, τα μόρια του νερού αφήνουν το πυκνό ενεργό στρώμα στην επιφάνεια της μεμβράνης και εισέρχονται στο πορώδες στρώμα της μεμβράνης. Λόγω της παρουσίας μεγάλης ποσότητας τριχοειδούς νερού στο πορώδες στρώμα, τα μόρια του νερού μπορούν να ρέουν ομαλά έξω από τη μεμβράνη.