聚電解質(zhì)也稱高分子電解質(zhì)，是一類線型或支化的合成和天然水溶性高分子，其結(jié)構(gòu)單元上含有能電離的基團(tuán)。可用作增稠劑、分散劑、絮凝劑、乳化劑、懸浮穩(wěn)定劑、膠粘劑等。不溶性體型聚電解質(zhì)歸入離子交換樹(shù)脂。
分類 聚電解質(zhì)按電離的基團(tuán)可分為:①聚酸類:電離后成為陰離子高分子,如聚丙烯酸（見(jiàn)結(jié)構(gòu)式a）、聚甲基丙烯酸(b)（見(jiàn)丙烯酸聚合物）、聚苯乙烯磺酸(c)、聚乙烯磺酸(d)、聚乙烯磷酸(e)等；②聚堿類:電離后成為陽(yáng)離子高分子,如聚乙烯亞胺唚CH2-CH2-NH唹、聚乙烯胺(f)、聚乙烯吡啶(g)等。此外，還有無(wú)機(jī)類的聚磷酸鹽(h)、聚硅酸鹽(i)和天然的核酸、蛋白質(zhì)。后二者因一分子中具有酸性和堿性兩種可電離的基團(tuán)，所以稱為高分子兩性電解質(zhì)。
溶液性質(zhì) 聚電解質(zhì)溶解在水或低級(jí)醇中時(shí)，電離成為一個(gè)聚離子和許多與聚離子電荷相反的小離子，稱反離子。聚離子的分子鏈上有許多固定的電荷，如聚酸類帶負(fù)電荷，稱為聚陰離子，其反離子則帶正電荷，所以在聚離子的周圍有靜電場(chǎng)，使聚電解質(zhì)的水溶液的性質(zhì)與其他非離子結(jié)構(gòu)的高分子溶液性質(zhì)很不相同。
聚電解質(zhì)具有高分子溶液的特性，例如粘度、滲透壓和光散射等。由于它帶有電荷，并且這三方面的性質(zhì)又不同于一般的高分子，不能用上述溶液的特性與分子量的關(guān)系式來(lái)測(cè)算分子量。例如，聚電解質(zhì)溶液的比濃粘度ηn/c與其濃度c不成線性關(guān)系。在無(wú)鹽的水溶液中，比濃粘度通常隨著稀釋而增加，反離子對(duì)聚離子的中和作用減弱，使鏈伸展，因此粘度增大。只有在適當(dāng)濃度的鹽溶液中才呈線性關(guān)系（圖1）。所以測(cè)定聚電解質(zhì)的分子量時(shí)，必須把聚電解質(zhì)溶解在一定濃度的鹽溶液中(見(jiàn)表)。用多元酸（如磷酸）中和聚陽(yáng)離子（如聚乙烯吡啶）時(shí)，溶液粘度增高，有時(shí)產(chǎn)生沉淀。聚陽(yáng)離子溶液與聚陰離子溶液混合時(shí),立即產(chǎn)生聚鹽而凝聚沉淀出來(lái)。聚鹽只能溶解在一定濃度的LiCl、CaCl2等無(wú)機(jī)鹽中, 例如,聚丙烯酸水溶液和聚乙烯吡啶丁基季銨水溶液混合時(shí),即使溶液稀釋到10-5N，也立即產(chǎn)生絮狀沉淀，使溶液渾濁。
大多數(shù)聚電解質(zhì)具有柔軟的分子鏈，可以曲折變形。這種變形大致分為四種（圖2）。例如，聚合度為1000的聚丙烯酸被堿中和而完全舒展時(shí)，分子鏈長(zhǎng)度為2500埃，即圖2c中的l；未被中和時(shí),則無(wú)規(guī)卷曲成半徑為200埃的球形,如圖2a所示。聚電解質(zhì)的分子構(gòu)型對(duì)生物的生命活動(dòng)具有重要意義。例如，生物體中的核酸以雙股螺旋形分子存在,如圖2d所示,其結(jié)構(gòu)構(gòu)象攜帶生物遺傳因子。又如聚L-谷氨酸-γ-芐酯，在二氯乙酸中為無(wú)規(guī)卷曲形，在其他有機(jī)溶劑中則為剛性柱狀螺旋形，如圖2b所示。聚電解質(zhì)分子的構(gòu)象對(duì)離子環(huán)境，如溶劑、溫度和濃度等極敏感。
應(yīng)用 聚電解質(zhì)可用作食品、化妝品、藥物和涂料的增稠劑、分散劑、絮凝劑、乳化劑、懸浮穩(wěn)定劑、膠粘劑，皮革和紡織品的整理劑，土壤改良劑，油井鉆探用泥漿穩(wěn)定劑，紙張?jiān)鰪?qiáng)劑，織物抗靜電劑。聚電解質(zhì)還對(duì)生物顯示許多生理作用。

標(biāo)簽：電解質(zhì)效應(yīng)什么