低场核磁技术研究胶体溶胀过程

低场核磁技术研究胶体溶胀过程

亲水胶体的溶胀过程是高聚物吸收液体而体积增大过程的现象。胶体化合物的分子结构中含有许多亲水基团，能与水分子发生作用。质点水化后似分子状态分散于水中，形成亲水胶体溶液。如动物胶汁、酶的水溶液及其他含蛋白质的生化制剂、天然的多糖类、粘液质及树胶等等遇水后所形成的胶体溶液均属此类。亲水胶体绝大多数为高分子化合物，所以亲水胶体溶液也称高分子水溶液。随着非极性基因数目的增多，胶体的亲水性能降低，而对半极性溶媒及非极性溶媒的亲和力增加，胶体质点分散在这些溶媒中时，形成的溶液称为亲液胶体溶液或高分子非水溶液。

溶胀是否发生，决定于高聚物和液体的性质。线型高聚物先溶胀而后溶解，体型高聚物只溶胀而不溶解。例如明胶能在水中溶胀，但在有机溶剂中却不溶胀；橡胶能在苯中溶胀，但在水中却不溶胀。有些高聚物在溶胀后会形成溶胶。例如明胶在水中和橡胶在苯中，加热时会形成溶胶。

溶胶又称胶体溶液。由分散质的微粒(线性大小一般在10的负5–7次方厘米间)分散在介质中所形成的分散物系。根据与液体分散介质的关系，可分为亲液溶胶和憎液溶胶两类。与未分散的物质相比，分散相的粒子非常小，总面积非常大，这是溶胶具有的特性。

溶胀过程和胶溶过程实际上就是胶体粒子的再分散过程。胶体粒子本身具有一定的稳定性，比如电荷排斥，水化层的存在等。当这些条件消失的时候，胶体粒子就会团聚，所以加热、加电解质、加相反电荷的胶体等无非是去掉电荷，去掉水化层（或者溶剂层），使胶体团聚在一起。

胶体团聚后，有可能进一步脱水发生化学反应，生成化学键，这样就不会再溶解，再分散了；但是也有可能重新结合水或者溶剂,这时候凝聚了的胶体粒子就体积增大（由于颗粒之间增加了溶剂），即——溶胀，甚至完全分散，溶剂化，即——胶溶。

低场核磁技术研究胶体溶胀过程：

低场核磁共振（LF-NMR）在研究基于水迁移率的聚合物网络的水传输和微观结构方面具有巨大潜力。与高分辨率核磁共振不同，低场核磁共振（LF-NMR）主要用于通过测量弛豫时间来阐明反映结构异质性和相互作用的分子迁移率。研究表明，低场核磁共振（LF-NMR）是一种快速、无创、无损的测定水组分分布的方法。该方法可快速评价颗粒原液的团聚与分散状态，可用于胶体溶胀过程研究。