琼脂作为印模材料是利用凝胶和溶胶之间的转化,成为可逆性水胶体印模材料。胶凝作用随温度变化改变。温度的降低使溶胶状态的琼脂粘度逐渐变大,最后失去流动性,形成冻状的半固体状态,称为凝胶。变化发生时的温度,称为胶凝温度。
胶凝是溶质溶解度减小导致的结晶过程。当温度改变,使溶质溶解度减小,分子彼此靠近。由于大分子很长,在相互接近时,一个大分子链可以与另一个大分子链同时在几个地方形成结合点,成为网状骨架。溶剂则因毛细管吸力或附着力医学教育`网整理,被吸着于网状间隙之中,不能自由流动。凝胶中溶剂的数量可以很大,如琼脂印模凝胶中琼脂仅占8%~l5%,而作为溶剂的水含量达80%左右。形成凝胶的内在原因是大分子形状不对称,形状越不对称,在胶凝温度下越容易胶凝。
胶凝还与胶粒的形状有关,球状分子溶液不会胶凝,除非在高浓度的情况下,才有可能产生胶凝,但这种情况不多。线状分子比球状分子容易形成网状结构或骨架,这些网状结构或骨架,把分散介质结合起来。琼脂印模材料的胶凝温度介于36~40℃之间,温度低有利于胶凝,胶凝时间与温度的函数关系是:温度越低胶凝越快。这是由于低温度下,分子的热运动减小,有利于结构形成。凝胶转变成溶胶的温度需60-70℃。凝胶能够在温度的作用下转变为溶胶,是因为凝胶的内能比溶胶低。
溶胶与凝胶的区别:溶胶中的分散内相被分散外相包围,凝胶则是分散介质被分散内相所连接的网状结构所包围。