Адсорбционная влага

Влага набухания – структурная влага, поглощаемая осмотически сложно построенной мицеллой или иммобилизуемая в коллоидной структуре. Влага набухания состоит из влаги осмотической и иммобилизованной (захваченной структурой, которая вместе с адсорбированной влагой образует сольватную оболочку вокруг мицеллы). Поглощение влаги набухания происходит без выделения тепла и контракции системы (в отличие от гидратационной), но вызывает увеличение объема и изменение давления набухания. Как показали исследования академика С. М. Липатова и его учеников, набухание геля представляет не набухание стенок ячеек (клеток), а увеличение их объема. При этом проникновение осмотической влаги происходит следующим образом.

Гель состоит не из однородных частиц, а из смеси фракций различного молекулярного веса. Фракции высокомолекулярного веса нерастворимы в воде, тогда как фракции низкомолекулярного веса растворимы. Гель имеет ячеистую структуру и представляет скелет в виде замкнутых клеток, состоящих из фракций высокомолекулярного веса. В этих клетках находится растворимая фракция, которая неспособна пройти через стенку клетки. Фракция низкого молекулярного веса находится не только внутри клетки, но и на ее поверхности.

В процессе формирования ядра коллоидной частицы часть такой фракции захватывается им, попадая внутрь, что создает осмотическое давление, в результате которого влага осмотически проникает внутрь клеток геля. Можно также представить, что растворимая фракция адсорбируется на поверхности мицеллы, образованной из нерастворимой фракции, высокомолекулярного веса. Адсорбированные частицы находятся не в состоянии покоя, а в состоянии броуновского движения, что и служит причиной осмотического проникновения. Таким образом, под влиянием диффузионно-осмотических сил влага проникает внутрь клетки по типу избирательной диффузии (осмоса) жидкости через полупроницаемую стенку клетки (полупроницаемую мембрану).