Слесарев. Основы Химии живого

Выпадение осадка продолжается до тех пор, пока раствор не станет насыщенным. В некоторых случаях кристаллизация малорастворимого электролита, ограничивается только возникно­ вением его микрокристаллов, которые стабилизируются, и при этом образуется лиофобный коллоидный ультрамикрогетерогенный раствор (разд. 27.2.1).

Растворение осадка. Осадок малорастворимого электроли­

та KtnAnm начнет растворяться в том случае, если раствор над ним станет ненасыщенным.

Осадок малорастворимого сильного электролита рас­ творяется, если в растворе над осадком этого мало растворимого электролита создать условия, при кото­ рых стехиометрическое произведение концентраций ионов станет меньше его константы растворимости, т. е. cn(Ktm+) •cm(Ann") < К8.

Создать условия для растворения осадка малорастворимого элек­ тролита можно за счет химического связывания хотя бы одного из его ионов в растворе, которое будет более полным, чем в осадке.

Рассмотрим типичные случаи растворения осадка.

Mg(0H)24 + 2НС1 - MgCl2 + 2Н20 (Mg(0H)24 + 2Н+ - Mg2+ + 2Н20)

Растворение Mg(0 H)2 в кислоте происходит из-за более прочно­ го связывания ионов ОН" в молекуле Н20, чем они были связа­ ны в осадке Mg(OH)2-

СаС034 + 2НС1 * СаС12 4- С02 + Н20 (СаС084 + 2Н+ = Са2+ + C02t + Н2О)

При добавлении кислоты ионы С0|“, посылаемые в раствор осад­ ком СаСОз, образуют слабую и неустойчивую кислоту Н2СО3, которая разлагается, и при этом С02 удаляется из сферы реак­ ции, что приводит к растворению СаСОз.

AgCl + 2(NH3 H20) = [Ag(NH3)2]a + 2H20 (AgCl +2NH3 = [Ag(NH^ + Cl“)

Осадок AgCl растворяется в водном растворе аммиака, так как, взаимодействуя с аммиаком, образует водорастворимый комплекс [Ag(NH3)2]Cl, устойчивый при избытке аммиака в растворе.

Растворение осадков может происходить в результате изме­ нения степени окисления какого-либо элемента, входящего в состав осадка:

ZnS + 8HNO3 —► ZnS04 + 8N02 + 4Н20

Таким образом, химические реакции, лежащие в основе рас­ творения осадков, могут быть кислотно-основными, комплексообразования и окислительно-восстановительными. Растворение осадка является результатом конкуренции между гетерогенным равновесием, имеющим физико-химический характер, и хими­ ческими равновесиями, в основе которых лежат указанные ре­ акции. Конкуренцию выигрывает то равновесие, которое при­ водит к более полному связыванию хотя бы одного из общих

271

ионов, участвующих в этих равновесиях. Количественные рас­ четы, связанные с положением тех или иных равновесий, про­ водят, используя величины констант соответствующих равно­ весий и концентраций ионов в растворе, участвующих в этих равновесиях.

Последовательность осаждения ионов

Если к раствору, содержащему смесь ионов, осаждаемых одним и тем же ионом осадителя, добавлять этот осадитель, то образование осадков малорастворимых элек­ тролитов происходит ступенчато: первым осаждается тот электролит, для достижения константы раство­ римости К8 которого требуется наименьшая концен­ трация ионов осадителя.

Если к раствору, содержащему анионы С1~, Br“, I", доба­ вить ион-осадитель - катион Ag+, то он прежде всего будет свя­ зывать анионы I", так как K8(Agl) 8,3 •10~17, и поэтому пер­ вым выпадет Agl, затем AgBr (К8(AgBr) = 5,0 •10~18) и послед­ ним AgCl (К8(AgCl) — 1,8 •10~10). Таким образом, конкуренцию

за общий ион выигрывает тот малорастворимый электролит, ко­ торый лучше связывается ионом осадителя. Прямое сравнение значений К8 можно делать только в том случае, если рассмат­

риваемые электролиты дают при диссоциации одинаковое чис­ ло ионов, как в приведенном примере. При рассмотрении кон­ курирующих гетерогенных равновесий с участием разнотипных электролитов, например AgCl и Ag2Cr0 4 или СаНР0 4 и Саз(Р0 4)2,

необходимо сопоставить результаты расчета концентрации иона осадителя в насыщенных растворах исследуемых малораствори­ мых электролитов.

Достижение полноты осаждения ионов. В практической

деятельности часто необходимо удалять ионы из раствора пу­ тем связывания их в малорастворимые соединения.

Для достижения полноты осаждения одного вида ионов малорастворимого сильного электролита из его насы­ щенного раствора следует увеличить в растворе кон­ центрацию другого вида ионов этого электролита.

Например, если в плазме крови, представляющей собой насы­ щенный раствор гидрофосфата кальция

СаНР04^ ^

Са2 + (р) + НРО|“ (р)

увеличить концентрацию ионов Са2^, добавив хорошо раство­ римую соль СаС1г, то равновесие сдвигается влево и образуется

дополнительное количество осадка СаНР04, при этом концен­ трация ионов НРО|“ в плазме уменьшается.

Растворимость электролитов в воде, как правило, уменьша­ ется, если к их раствору добавить хорошо растворимые вещест­ ва: соли, спирт, ацетон и другие. Это происходит вследствие

272

гидратации добавляемых веществ, что приводит к уменьшению содержания в растворе "свободной” и "деструктурированной” воды и делает раствор пересыщенным, вследствие чего из рас­ твора выделяются его компоненты. Подобное наблюдается и в случае водных растворов газов, когда добавление электролита или спирта способствует выделению газов (разд. 26.3). Особенно широко этот прием используется для выделения из водных рас­ творов органических веществ с ограниченной растворимостью.

11 .3 . ГЕТЕРОГЕННЫЕ РАВНОВЕСИЯ В РАС ТВО РАХ, СВЯЗАННЫ Е С ПРОЦЕССОМ РАССЛОЕНИЯ

Многие органические вещества, в частности жидкости, имеют ограниченную растворимость в воде, поскольку их молекулы со­ держат не только гидрофильные группы, но и большие по раз­ меру гидрофобные группы, ограничивающие их растворимость. К ним относится большинство спиртов (кроме метилового и эти­ лового), аминов, альдегидов (кроме ацетальдегида), кетонов (кроме ацетона), карбоновых кислот (кроме муравьиной и ук­ сусной), эфиров и других соединений, включая высокомолеку­ лярные. Для пересыщенных водных растворов этих веществ ха­ рактерны гетерогенные равновесия, связанные с растворением и выделением этих веществ, сопровождающиеся выделением твер­ дого вещества или расслоением системы на две несмешивающие-

ся жидкости, в зависимости от природы выделяющихся веществ. В первом случае кроме твердого вещества имеется его насыщен­ ный водный раствор. Во втором случае одна из жидкостей пред­ ставляет собой насыщенный раствор вещества в Н20, а другая -

насыщенный раствор Н20 в веществе. Из этих жидкостей сверху всегда будет та, плотность которой меньше.

	растворение
органическое вещество + Н2О		раствор
(твердое или жидкое)
	расслоение
	Г	-N
насыщенный	насыщенный	насыщенный
раствор в-ва	раствор в-ва	раствор воды
в воде	в воде	в веществе
ДтвордоеЩ	насыщенный	насыщенный
вещееш(Я	рпетвор води	oaciBop в^за
Н( осадок)Н	в веществе	■ в воде^Ш

г е т е р о г е н н ы е с и с т е м ы

Процессу расслоения раствора способствует добавление к не­ му посторонних соединений, особенно тех, которые хорошо рас­ творяю тся в воде. Обычно для этого используют растворимые в

воде соли .

I.X 4 7,4

273

Уменьшение растворимости веществ в присутствии «солей называется высаливанием.

Высаливание связано с гидратацией добавляемых ионов не только за счет "свободной" воды, содержащейся в растворе, но и за счет разрушения гидратной оболочки вокруг молекул раство­ ренного вещества, что уменьшает его сродство к воде, т. е. гидрофильность. Разрушение гидратной оболочки начинается с "деструктурированного” рыхлого слоя, а затем "структурированного" плотного слоя. Все это приводит систему в псевдоравновесное состояние (пересыщенный раствор) и способствует выделению ве­ щества из раствора. Высаливающее действие ионов тем больше, чем лучше они гидратируются и чем ближе структура их гид­ ратной оболочки к структуре гидратной оболочки вокруг моле­ кул растворенного вещества. Последнее обстоятельство объясня­ ет больший высаливающий эффект у анионов, чем у катионов, при высаливании органических веществ. В основе взаимодейст­ вия гидратных оболочек с анионами и полярными молекулами органических веществ лежит образование водородных связей (разд. 6 .1), а в случае катионов - электростатическое взаимодей­

ствие. В зависимости от высаливающего действия ионы распола­ гаются в следующие ряды, называемые лиотропными:

C N S " < I- < Вг" < N O 3 < C l " < С Н 3С О О - < F ~ < S O f - < С 20 | -

Cs+ < К+ < Na+ < Li+ Ва2+ < Sr2+ < Са2+ < Мg2+

Усиление высаливающего действия

Высаливание характерно также для растворов газов; оно приводит к уменьшению растворимости газов и их выделению из растворов (разд. 26.3). Например, при добавлении соли к пи­ ву из-за уменьшения растворимости СО2 увеличивается ценооб­

разование.

Выделение веществ из их водных растворов может происхо­ дить при добавлении не только солей, но и этанола или ацето­ на. В этих случаях в растворах происходит эффективная гидра­ тация молекул этанола или ацетона, приводящая к дегидрата­ ции молекул вещества и переходу системы в псевдоравновесное состояние с выделением вещества из раствора. Аналогичное вы­ деление веществ, плохо растворимых в воде, из их растворов в органических растворителях, которые неограниченно смешива­ ются с водой, достигается при добавлении к ним воды. Этот спо­ соб выделения веществ из растворов называется заменой хороше­ го растворителя на плохой. При этом может наблюдаться как

расслоение, так и выделение вещества в виде осадка. Например, если к одеколону (спиртовый раствор душистых масел) добавить воды, то наблюдается выделение из системы душистых масел. В то же время, если к пиву добавить спирт, то выделяются ду­ бильные и вяжущие вещества, плохо растворимые в спирте.

274

Выделение из растворов поверхностно-активных веществ со­ провождается образованием из их молекул мицелл и возникно­ вением лиофильных коллоидных (ультрамикрогетерогенных) рас­ творов (разд. 27.3.1).

Таким образом, превращение гомогенного раствора в гете­ рогенную систему вследствие образования осадка, расслоения системы или выделения газа может происходить, если раствор становится пересыщенным в результате:

а) протекания в нем химических процессов, приводящих к образованию малорастворимых соединений;

б) изменения температуры и давления; в) разрушения сольватных оболочек растворенных веществ

при добавлении в раствор соединений, подвергающихся сольва­ тации.

1 1 .4 . ГЕТЕРОГЕННЫЕ РАВНОВЕСИЯ В Ж ИВЫ Х СИСТЕМ АХ

В организме человека наиболее важные гетерогенные про­ цессы с участием неорганических соединений протекают преж­ де всего при образовании костной ткани, а также различного вида камней при почечной и желчнокаменной болезнях.

Образование нерастворимых соединений начинается с плаз­ мы крови. В плазме кроме компонентов Н2СО3 и НСО3 , Н2РО4

и НРО|", обеспечивающих кислотно-основное ра&новесие, со­ держатся катионы Са2+, анионы молочной кислоты (лактаты), а также белки. Эти компоненты участвуют в образовании ма­ лорастворимого гидрофосфата кальция СаНР0 4 и в процессах

комплексообразования. Общая концентрация ионов кальция в плазме составляет 2,5 •10_3 М, из них 40 % связаны в комплекс с

белками, 14 % - в комплекс с лактатами и цитратами и 46 % находятся в свободном ионизованном состоянии. Концентрация свободных ионов Са2+ в плазме крови составляет 1,1 •10“* М, а ионов НРО|~ (при pH = 7,4) - 2,9 •10“4 М , т. е. плазма крови является слегка пересыщенным раствором СаНР04 : с(Са*+) х х c(HPOf-) - 1,1 Ю"3 2,9 10_4« 3,2 10-^ > кз- 2,7 10“7. Сле­

довательно, в плазме крови может происходить образование малорастворимого СаНР04, но процесс его кристаллизации ог­ раничивается образованием ультрамикрокристаллов размером 1 0 " 9- 10 “ 7 м, которые стабилизируются кальциевыми и фосфат­

ными ионами, а также белками, т. е. осадок находится в колло­ идном состоянии (разд. 27.2). Коллоидный СаНР04 находится в

динамическом равновесии с неорганическими ионами плазмы крови.

Особенности образования костной ткани. В клетках ко­ стной ткани остеобластах, интенсивно омываемых кровью, про­

исходит минерализация - конечный этап образования костной ткани. Основным минеральным компонентом костной ткани является гидроксифосфат кальция Са5(Р04)з0Н (К3 = 1,6 10“58),

I.X*

275

часто называемый гидроксиапатитом. Образование костной со­ ли можно отразить общим уравнением:

остеобласты (pH = 8,3) минерализация

5Са2+ + ЗНР02- + 40Н- :*========= £ : Са5(Р04)30Н + ЗН20

деминерализация

остеокласты

Это уравнение не передает все промежуточные стадии осаждения различных фосфатов кальция, лежащие в основе формирования костной ткани в организме. В то же время оно убедительно пока­ зывает, что щелочность среды (в остеобластах pH = 8,3) и повы­ шенная концентрация фосфат-ионов, возникающая в остеобластах вследствие гидролиза сложных эфиров фосфорной кислоты и уг­ леводов при участии щелочной фосфатазы, способствуют образо­ ванию гидроксифосфата кальция. Кристаллизация Са5(Р0 4)30 Н

происходит на органической матрице - белке коллагене, ак­ тивные группы которого, взаимодействуя с ионами кальция и фосфатов, способствуют образованию правильно организованных ядер кристаллизации, вокруг которых кристаллизуется кост­ ная соль. Таким образом, формирование костной ткани в остео­ бластах происходит в результате контролируемого коллагеном процесса кристаллизации гидроксиапатита из ионов кальция и фосфатов и при участии гетерополисахаридов - хондроитинсульфатов, называемых также кислыми мукополисахаридами (разд. 22.3.2). Хондроитинсульфаты в комплексе с коллагеном связывают катионы кальция и фосфат-анионы, а при отделе­ нии от коллагена отдают ему эти ионы.

Наряду с кристаллическим гидроксиапатитом в поверхностных слоях кости образуется некоторое количество аморфного фосфата кальция (Саз(Р0 4)2), более растворимой соли (К8 = 2,0 •10"29), ко­

торая постепенно превращается в гидроксиапатит. Поэтому с воз­ растом содержание аморфного фосфата кальция в костной ткани уменьшается. Считают, что аморфный фосфат кальция являет­ ся лабильным резервом ионов кальция и фосфатов в организме.

Клетки костной ткани вследствие локальных изменений pH среды, концентрации ионов кальция и фосфатов, активности ферментов щелочной фосфатазы и пирофосфатазы, а также ком­ плексообразующих свойств среды, содержащей лактаты, цитраты и белки, могут легко ускорять процессы либо минерализации, протекающей в остеобластах, либо деминерализации, осуществ­ ляемой в остеокластах. Растворение костной ткани, прежде всего за счет аморфного Саз(Р0 4)2, происходит в области каймы

остеокластов, чему способствует локальное повышение кислот­ ности среды и концентрации лактатов, цитратов и белков, кото­ рые эффективно связывают ионы кальция в результате комплексообразования. При небольшом повышении содержания протонов кость начинает растворяться, отдавая вначале катионы кальция:

Са5(Р04)30Н + 2Н+ —► Са4Н(Р04)3 + Са2+ + Н20

276

а при большей кислотности среды происходит ее полный распад: Са5(Р04)80Н + 7Н+ —► 3H2POi + 5Са2+ + Н20

Эти процессы могут легко протекать с зубами. В полости рта в результате жизнедеятельности микробов образуются достаточно сильные кислоты: пировиноградная, молочная, янтарная, - ко­ торые разрушают зубы не только вследствие повышения ки­ слотности среды, но и в результате связывания катионов каль­ ция в устойчивые комплексные соединения.

Структура костной ткани обеспечивает достаточно легкий обмен ионами между поверхностью скелета и окружающими тканевыми жидкостями, особенно если учесть, что поверхность костного скелета человека достигает 2000 км2. Ежедневно из костей скелета уходит и возвращается в него 700-800 мг каль­ ция. Полная перестройка костной ткани человека происходит примерно каждые 10 лет. При увеличении концентрации сво­ бодных ионов Са2+ в плазме крови равновесие сдвигается, это приводит к отложению кальция в костной ткани. При сниже­ нии концентрации ионов Са2+ в плазме крови наблюдается рас­ творение минеральных компонентов костной ткани. Например, при рахите из-за недостаточности всасывания ионов Са2+ из желудочно-кишечного тракта или при беременности, когда фор­ мируется скелет плода, концентрация ионов Са2+ в плазме кро­ ви у больного или у беременной поддерживается не только за счет поступления ионов Са2+ с пищей, но и за счет костной ткани. Таким образом, костную ткань можно рассматривать как кальциевый буфер.

Основными регуляторами кальций-фосфорного обмена в ор­ ганизме человека являются витамин D и гормоны паратирин и кальцитонин. Витамин D регулирует процессы всасывания

ионов кальция и фосфатов из кишечника, а паратирин и каль­ цитонин - процессы их депонирования в костной ткани и выве­ дения через почки. Благодаря взаимодействию регуляторов под­ держивается постоянная концентрация этих ионов в сыворотке крови, межклеточной жидкости и тканях.

Костная ткань содержит в небольших количествах катионы практически всех металлов, встречающихся в нашем организ­ ме, выполняя функцию минерального депо. В заметных коли­ чествах в костную ткань включаются все элементы группы IIA, из которых катионы бериллия и стронция приводят к биоло­ гическим изменениям. Даже небольшое количество бериллия в окружающей среде вызывает бериллиоз (бериллиевый рахит), который сопровождается вытеснением ионов Са2+ ионами Ве*+ из костей и их размягчением вследствие меньшего радиуса ио­ на Ве2+.

Ионы стронция также способны замещать ионы Са2+ в кос­ тях, но вследствие большего радиуса иона вызывают ломкость костей (стронциевый рахит). Это эндемическое заболевание ха­ рактерно для регионов с повышенным содержанием стронция в

277

почве. Особую опасность представляет радиоактивный изотоп стронций-90, который, оседая в костях, облучает костный мозг и нарушает костномозговое кроветворение.

Из анионов костная ткань содержит также карбонат и фто­ рид. Последний входит в состав зубной эмали в виде фторидфосфата кальция Са5(Р04)зЕ. Замена гидроксид-аниона на фто-

рид-анион значительно повышает твердость и устойчивость зуб­ ной эмали к растворению. Другим физико-химическим фактором, защищающим зубы от разрушения, является повышенная кон­ центрация ионов кальция в слюне.

Особенности процесса камнеобразования. В организме

человека ионы Са2+ могут образовывать разные малораствори­ мые соединения, которые называют камнями. Камнеобразование - сложный физико-химический процесс, в основе которого лежит не только образование малорастворимых соединений, но

инарушение коллоидного равновесия^ в _ткандх_0£гаигазма

(разд. 27.2). Нарушение коллоидного равновесия вызывается уменьшением толщины защитного слоя из ионов стабилизатора

ибелковой защиты вокруг ультрамикрокристаллов соединения, что приводит к их слипанию с образованием более крупных кристаллов. Таким образом, формирование камней происходит из коллоидных частиц в результате процесса коагуляции.

Почечнокаменная болезнь связана с образованием в мочевых органах камней различного состава. При повышении концентра­ ции мочевой кислоты образуются ее малорастворимые соли - ураты кальция. Их образованию способствует кислая среда мочи (pH < 5). В щелочной моче (pH > 7) могут образовываться мало­ растворимые фосфаты кальция. Малорастворимые оксалаты каль­ ция могут встречаться как в кислой, так и в щелочной моче. Размеры камней варьируют от очень мелких (песок) до величи­ ны крупного яйца.

Основным принципом лечения почечнокаменной болезни является растворение камней за счет извлечения из них ионов кальция комплексообразователями: этилендиаминтетрауксусной кислотой и ее солью трилоном Б, а также лимонной кислотой и ее солями. В народной медицине для связывания катионов кальция и уменьшения отложения солей используют лимоны. Больным с уратными камнями назначают молочно-растительную диету, поскольку она ощелачивает мочу, что препятствует росту уратных камней. С целью их растворения назначают цитраты калия или натрия. При фосфатных камнях рекомендуют кислые минеральные воды и трилон Б для их растворения. При на­ личии камней из оксалата кальция используют щелочные ми­ неральные воды и трилон Б. В начальной стадии почечнока­ менной болезни полезны отвары и настои лекарственных рас­ тений, которые содержат вещества, играющие защитную роль, так как препятствуют слипанию ультрамикрокристаллов буду­ щих камней.

278

Желчнокаменная болезнь связана с образованием холесте­ риновых камней, билирубината кальция, а также карбоната кальция. Отложение карбоната кальция может происходить на стенках кровеносных сосудов, вызывая кальциноз.

Будущему врачу необходимо понимание закономерностей об­ разования и растворения малорастворимых солей для профилак­ тики и лечения различных заболеваний, вызываемых наруше­ ниями минерального обмена в организме человека.

Процессы выделения и расслоения в медико-биологической практике. Важную роль в медико-биологической практике иг­

рают гетерогенные процессы с выделением биосубстратов, преж­ де всего белков, из биологических жидкостей. Водные раство­ ры белков достаточно устойчивы; их стабильность обусловлена двумя основными факторами: наличием вокруг белковой моле­ кулы устойчивой гидратной оболочки, состоящей из структури­ рованного (плотного) и деструктурированного (рыхлого) водных слоев, а также наличием у белка заряженных групп (—СОО~, NHJ). Для выделения из раствора необходимо прежде всего уменьшить гидрофильность белка путем разрушения его гид­ ратной оболочки или изменения содержания и характера его заряженных групп. Процессы выделения белков весьма разно­ образны, однако их можно разделить на две группы.

1. Обратимые процессы выделения, при которых выделяе­ мые (осаждаемые) белки не подвергаются глубоким измене­ ниям и поэтому могут быть опять растворены в воде. Моле­ кулы белка при этом не подвергаются заметной денатурации (разд. 21.4) и сохраняют свои первоначальные нативные свой­ ства (ферментативную активность, антигенные свойства). К об­ ратимым процессам выделения (осаждения) белка относятся: высаливание с помощью насыщенных растворов хорошо рас­ творимых солей (Na2S0 4, (N H ^SO ^ MgS04, NaCl) и способ за­

мены растворителя (добавление к водному раствору белка боль­ ших количеств спирта или ацетона). В этих случаях молекулы добавляемых агентов гидратируются и тем самым способству­ ют разрушению гидратной оболочки вокруг белка. При этом сами агенты не вступают с белком в химическое взаимодейст­ вие и не влияют на содержание и характер его заряженных групп. Постепенное добавление агента позволяет фракциони­ ровать белки по их молекулярной массе, так как чем больше молекулярная масса белка, тем легче он выделяется из рас­ твора (разд. 7.3).

2. Практически необратимые процессы выделения белка, когда белки при выделении претерпевают глубокие изменения структуры, денатурируют, теряют свои нативные свойства и не могут быть вновь растворены в воде. В основе необратимых про­ цессов выделения белка лежит не только его дегидратация, но и взаимодействие с добавляемыми реагентами; такие процессы на­ зывают реагентной обработкой.

279

Необратимое осаждение белка из растворов происходит при добавлении солей тяжелых металлов. Ионы ряда тяжелых ме­ таллов: меди, серебра, ртути, цинка, свинца, - взаимодействуя с полярными группами белков, нарушают систему различных видов внутри- и межмолекулярных взаимодействий белковой молекулы и образуют нерастворимые комплексы. Особенно эф­ фективно осаждают белки соли серебра и ртути. Токсическое действие ионов тяжелых металлов основано преимущественно на их комплексообразовании с белками, которое сопровождает­ ся денатурацией последних.

Концентрированные минеральные кислоты (азотная, соляная, серная) и растворы сильных органических кислот (трихлоруксусная, сульфосалициловая) вызывают осаждение белка не толь­ ко за счет дегидратации белковых молекул, но и за счет прото­ нирования их групп, проявляющих основные свойства (—С0 0 “,

—NH2), которые при этом изменяют свой заряд:

.COO"	.СООН
Pr° W NH2 + 2Н+ —	Р™1'Й Н 8

Это приводит к изменению внутри- и межмолекулярных взаи­ модействий белковой молекулы и ее денатурации. В избытке серной и соляной кислот, а также при длительном их воздейст­ вии выпавший осадок денатурированного белка может раство­ риться, вероятно, из-за частичного гидролиза. В избытке азот­ ной кислоты и органических кислот подобного растворения не наблюдается. Сильные кислоты, особенно трихлоруксусная ки­ слота (CCI3COOH), которая не осаждает продукты распада белка

и аминокислоты, часто используются для полного удаления бел­ ка из биологических жидкостей.

Для необратимого осаждения белка применяют также вод­ ные растворы фенола и формальдегида (формалин). Эти реаген­ ты активно вступают в химическое взаимодействие с молеку­ лами белка, изменяют их состав, структуру и уменьшают рас­ творимость. От действия фенола осадок выпадает быстрее, а при добавлении формалина он образуется медленно. Дезинфи­ цирующее действие фенола и формалина основано на денатура­ ции белков микроорганизмов.

Процессы высаливания, замены растворителя и реагентной обработки лежат в основе выделения не только белков, но и других биосубстратов: нуклеиновых кислот, полисахаридов и их комплексов с белками и липидами.

Необратимое осаждение белков из раствора происходит при нагревании выше 50 °С вследствие разрушения гидратной обо­ лочки и изменений во внутри- и межмолекулярных взаимодейст­ виях, приводящих к потере гидрофильности белков и к их дена­ турации. Важную роль в осаждении белков играют концентрация водородных ионов (pH) и присутствие солей. Наиболее полное и

280