對以魔芋膠和黃原膠為原料制備的復合凝膠的溶脹性能進行了研究。探討了溫度、pH、氯化鈉、乙醇溶液對其溶脹度和 溶脹速率的影響，結果表明20^W°C范圍內(nèi)，？凝膠的溶脹度和溶脹速率隨著溫度的升高而降低；？凝膠在堿性溶液中的溶脹度和溶脹 速率較中性環(huán)境高，但在酸性溶液中比中性環(huán)境低；鹽溶液、乙醇溶液均抑制凝膠溶脹，凝膠的溶脹度和溶脹速率隨著鹽濃度和酒精 濃度的增大而減小。
水凝膠是一種網(wǎng)絡結構中含有大量水而不溶于水 的高分子聚合物，由于其在溫度、pH、離子濃度、電 場等因素的影響下會發(fā)生溶脹或收縮，廣泛應用于固 定化酶、物料萃取、組織工程、藥物控制釋放系統(tǒng)、
記憶開關元件等方面。
魔芋溶膠在堿性鹽存在下，高溫時脫去分子鏈上 的乙?；纬删哂芯W(wǎng)絡結構的凝膠，從而降低了高分 子鏈的溶解性[1]。魔芋凝膠經(jīng)過高溫干燥后，不能恢復 原有的網(wǎng)絡結構，因此限制了魔芋凝膠在水凝膠方面 的應用。有研究報道魔芋與黃原膠復配能形成凝膠， 二者有顯著協(xié)同增效作用[2]。本文采用魔芋膠與黃原膠 復配，在一定條件下形成水凝膠，對介質(zhì)對水凝膠溶 脹度（degree of swelling, DS)的影響進行了研究，以 求更好地為其在諸多領域的應用，提供理論指導。
將已知質(zhì)量的凝膠放于200目濾布袋中，隔一定 時間把濾布從溶液中取出，稱取重量，以時間為橫坐 標，溶脹度為縱坐標，繪制溶脹速率圖。
2結果與分析
2.1溫度對凝膠溶脹度和溶脹速率的影響
凝膠在不同溫度中的溶脹度和溶脹速率如圖1、2
所示。 與運動較劇烈的水分子的碰撞機率較大，所以溶脹較 快，但是不斷溶脹的凝膠，受到魔芋凝膠脫液收縮[6] 性質(zhì)的影響也越來越大，溫度越高，魔芋凝膠脫液收 縮越嚴重，此時凝膠在高溫下的溶脹速率反而較低溫 條件低，當凝膠達到溶脹平衡，由圖2可知，低溫中 凝膠的溶脹度較高。
2.2pH對凝膠溶脹度和溶脹速率的影響
凝膠的溶脹規(guī)律是由快逐漸減慢， 最終趨向平衡。溶脹初期，溶脹速率隨著溫度的升高 而增大，之后，溶脹速率隨著溫度的升高而降低。這 是因為溶脹初期的凝膠，在高溫溶液中，單位時間內(nèi)用HCl和NaOH配制不同pH值的溶液，將凝膠 浸入其中溶脹至平衡，結果見圖3、4所示。凝膠的溶 脹速率和平衡溶脹度基本隨著pH的升高而增大。凝 膠在堿性溶液中的溶脹速率較快，可能因為黃原膠分 子鏈上的糖醛酸，在堿性溶液中，電離出較多羧基陰 離子（-COO_) [4]，而使凝膠網(wǎng)絡受到的靜電排斥作用 增大，從而凝膠的吸水性也就增強。反之，酸性溶液不 利于凝膠羧基陰離子的形成；并且在酸性溶液中觀察 到結構被破壞的凝膠碎片；魔芋溶膠和黃原膠在酸溶 液中粘度不穩(wěn)定™，受這些因素的共同影響，導致凝 膠在酸性溶液中不僅溶脹速率低，而且溶脹難以達到 平衡。
可看到，凝膠浸入不同濃度的乙醇溶液 中，其溶脹度和溶脹速率都被抑制。溶脹平衡時的溶 脹度（如圖6)與乙醇濃度成反比，且平衡溶脹度遠 遠低于純水中的溶脹度，可能是乙醇有脫水的作用， 不僅抑制凝膠網(wǎng)絡的自由伸展，而且阻礙外部水分子 與凝膠結合，導致凝膠的溶脹度低，溶脹速率亦慢。
不同濃度氯化鈉溶液都能抑制凝 膠溶脹。氯化鈉濃度越高，凝膠的溶脹速率和平衡溶 脹度越小。這可能是因為吸水凝膠和外部氯化鈉溶液 之間的滲透壓隨著外部氯化鈉溶液離子強度的增大而 減少，滲透壓減小，外部的水分子就沒辦法通過滲透 作用進入吸水網(wǎng)絡，這樣該水凝膠含水量也就下降。
添加黃原膠的魔芋凝膠具有水凝膠的性質(zhì)。凝膠 在冷水中即可快速溶脹，30°C時純水中的溶脹度達到 63倍，且耐堿性，在堿性溶液中的溶脹速率和溶脹度 都較大。在酸性溶液中溶脹速率較低，酸性介質(zhì)對凝 膠結構有破壞作用，引起凝膠溶解，溶脹達不到平衡。 乙醇溶液和氯化鈉溶液可抑制凝膠溶脹。