3.6. Gel properties—effect of ionic strength
The system of 1% CG and 2% FG was investigated with
respect to effects of changes in ionic strength and compared
to the pure 1% CG system. The results are presented in
Fig. 4(a) –(c).Fig. 4(b) and (c)compare the results from the
compression measurements of 1% CG gels and mixed gels
with increasing concentrations of KCl and NaCl. Potassium
ions are specific bound to the CG molecules, while sodium
ions influence the carrageenan network through general
ionic effects (Piculell, 1995; Smidsrød & Grasdalen, 1984).
For the mixed system, increasing concentrations of KCl
up to approximately 50 mM, give an increase in Young’s
moduli (Fig. 4(a) and (b)). At higher salt concentrations the
gel rigidity levels off close to 40 kPa. The marked increase
in moduli for both pure CG and the mixed gels at low ionic
strengths may be explained by a combination of shielding
off of long range repulsive electrostatic forces between CG
molecules and between CG and FG molecules and specific
binding of K
þ
to CG. This may facilitate cross-linking, a
shortening of elastic segments and give gels with higher
moduli. Addition of low concentrations of sodium chloride
to the mixed systems also increases the modulus, but
relatively less compared to the potassium salt. The
selectivity coefficient in the exchange reaction between
potassium and sodium as counterion, is highly in favour of
potassium ions in k-carrageenan gel junction zones
(Smidsrød & Grasdalen, 1984). The increase in gel rigidity
when sodium is added is probably solely due to screening
off long-range electrostatic repulsion. At low ionic strengths
the sodium ions are not able to compete with the potassium
ions already bound in the junction zones, and no reduction
in the gel strength is, therefore, observed.
When the ionic strength is between 50 and 150 mM the
moduli for the pure 1% CG continue to increase for both
NaCl and KCl. The systems with potassium give the
strongest gels, and this is, again, probably due to the
specificity by which the CG binds up potassium ions in
junction zones. Above 100 mM NaCl the gel strength seems
to level off at E,25 kPa for both the mixed gels and the
pure CG gels. When the concentration of sodium increases
to above 200 mM, the rigidity decreases, probably due to
screening off of short range electrostatic attractions between
FG and CG, and ion exchange of potassium ions for sodium
ions in the k-carrageenan junction zones.
For the potassium systems, the elastic moduli increase
further until the ionic strength reaches 150 mM, and Eis
close to 40 kPa for the mixed gels. The gel rigidity in the
pure CG gels continues to increase when the concentration
of KCl is increased further. At ionic strengths.150 mM,
the mixed gels with extra potassium ions seem to give gels
with higher elastic moduli compared to the systems with
extra sodium chloride (Fig. 4(a)).
The solutions of CG with 500 mM KCl did not form a
gel. This can be attributed to a precipitation of CG caused by
the high concentrations of this specific ion. This salting out
effect is more pronounced with potassium than sodium salts
for sulphated polysaccharides (Smidsrød & Grasdalen,
1984) and this may be the reason why solutions with
500 mM NaCl, unlike KCl, still form gels.
3.6 คุณสมบัติเจลผลของความแรงของไอออนระบบของ CG 1% และ 2% โดยศึกษากับเกี่ยวกับผลกระทบของการเปลี่ยนแปลงในความแรงของไอออนและเปรียบเทียบให้บริสุทธิ์ 1% CG ระบบ ผลลัพธ์จะแสดงในรูปที่ 4 ( ก ) และ ( ค ) รูป 4 ( b ) และ ( c ) เปรียบเทียบผลจากการบีบอัดขนาดของ 1% เจล CG ผสมเจลเมื่อเพิ่มความเข้มข้นของโพแทสเซียม และเกลือ โพแทสเซียมไอออนเป็นเฉพาะผูกพันกับ CG ของโมเลกุลในขณะที่โซเดียมไอออนมีผลต่อแนนผ่านเครือข่ายทั่วไปผลของไอออน ( piculell , 1995 ; smidsr ขึ้น D & grasdalen , 1984 )สำหรับระบบผสม เพิ่มความเข้มข้นของโพแทสเซียมขึ้นประมาณ 50 มม. ให้เพิ่ม อิน ยองโมดูลัส ( รูปที่ 4 ( ก ) และ ( ข ) ) ที่ระดับความเข้มข้นของเกลือที่เจล ความแข็งระดับปิดใกล้ 40 kPa . เครื่องหมายเพิ่มในเส้นใยทั้ง CG และบริสุทธิ์ผสมเจลไอออนที่ต่ำ( อาจจะอธิบายโดยการรวมกันของการป้องกันปิดยาวช่วงที่น่ารังเกียจของไฟฟ้าสถิตแรงดึงดูดระหว่าง CGโมเลกุลและโมเลกุลโดยเฉพาะระหว่าง CG และผูกพันของเคþกับ CG . นี้จะอำนวยความสะดวกในการเชื่อมโยง ,ให้การยืดหยุ่นและให้เจลที่มีค่าส่วนเส้นใย . เพิ่มความเข้มข้นต่ำของโซเดียมคลอไรด์กับระบบผสม และยังเพิ่มค่า แต่ค่อนข้างน้อยเมื่อเทียบกับเกลือโพแทสเซียม ที่การ ) แลกเปลี่ยนปฏิกิริยาระหว่างโพแทสเซียมและโซเดียมเป็น counterion เป็นอย่างสูงในความโปรดปรานของน้ําตาลแยกโซนไอออนโพแทสเซียมในเจล( smidsr ขึ้น D & grasdalen , 1984 ) เจลเพิ่มความแข็งแกร่งเมื่อโซเดียมเพิ่มอาจเป็น แต่เพียงผู้เดียวเนื่องจากการคัดกรองปิดระยะไกลอนุกรรมการ . จุดแข็งของไอออนที่ต่ำโซเดียมไอออนจะไม่สามารถแข่งขันกับโพแทสเซียมไอออนแล้วผูกไว้ในที่แยกโซนและไม่ลดลงในความแข็งแรงของเจล โดยสังเกตเมื่อความแรงไอออนระหว่าง 50 และ 150 มม. ที่เส้นใยสำหรับบริสุทธิ์ 1% CG ยังคงเพิ่มขึ้นทั้งและเกลือโพแทสเซียม . ระบบให้กับโพแทสเซียมที่เจล , และนี้เป็นอีกครั้ง อาจจะเนื่องจากการความจำเพาะที่ CG ผูกมัดโพแทสเซียมไอออนในแยกโซน สูงกว่า 100 mM NaCl ความแข็งของเจลดูเหมือนระดับปิดที่ E 25 kPa ทั้งผสมเจลและเจล CG ล้วนๆ เมื่อความเข้มข้นของสารละลายเพิ่มขึ้นข้างต้น 200 มม. ความแข็งแกร่งลดลง อาจเนื่องจากคัดกรองจากระยะใกล้ระหว่างไฟฟ้าสถิต สถานที่ท่องเที่ยวFG กับ CG และการแลกเปลี่ยนไอออนของโซเดียมโพแทสเซียมไอออนไอออนในน้ําตาลแยกโซนสำหรับโพแทสเซียมเพิ่มค่าโมดูลัสยืดหยุ่นของระบบต่อไปจนกว่าความแรงไอออนถึง 150 มิลลิเมตร และบูรณาการใกล้ 40 kPa สำหรับเจลผสม ความแข็งแกร่งในเจลเจล CG บริสุทธิ์ยังคงเพิ่มขึ้นเมื่อความเข้มข้นของโพแทสเซียมเพิ่มขึ้นต่อไป ที่ไอออน strengths.150 มม.เจลผสมกับไอออนโพแทสเซียมเสริมดูเหมือนจะให้เจลที่มีเส้นใยสูง ( เมื่อเทียบกับระบบด้วยโซเดียมคลอไรด์เสริม ( รูปที่ 4 ) )โซลูชั่นของ CG ด้วย KCl 500 mm ไม่ได้แบบฟอร์มเจล นี้สามารถสามารถเกิดจากการตกตะกอนของ CG เกิดจากความเข้มข้นสูงของรายละเอียดที่เฉพาะเจาะจงนี้ นี้ทำออกมาผลกระทบที่เด่นชัดมากขึ้นด้วยเกลือโซเดียม โพแทสเซียม มากกว่าสำหรับ sulphated polysaccharides ( smidsr D & grasdalen ขึ้น ,1984 ) และนี่อาจเป็นเหตุผลที่โซลูชั่นกับ500 mM NaCl KCl , แตกต่าง , ยังคงรูปแบบเจล
การแปล กรุณารอสักครู่..