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海藻酸钠溶液的动静态光散射和扩散波谱研究

摘要：海藻因其优异特性，被广泛用于食品、生物医学等领域。海藻水溶液的性质很大程度受到溶液环境的影

响。本文基于动静态同步光散射和扩散波谱技术分别研究pH和盐对于海藻酸钠稀溶液和浓溶液形态的影

响,从溶液构象和网络结构多个尺度深人探讨宏观性能差异背后的作用机制。研究发现，溶液pH和盐的变

化带来的海藻的电离平衡的改变，使得氢键和静电作用权重发生变化，这是不同溶液环境下粘度差异、凝胶化

现象的根本原因。

关键词：动静态光散射；扩散波谱；海藻酸钠；粘度；构象

CharacterizationsofthesodiumalginatesolutionsviaDLS/SLS

andDWStechniques

Abstract:Sodiumalginateiswidelyusedinfood,biomedicineandotherfieldsbecauseofitsexcellentcharacteristics.Thephysico-

chemicalpropertiesofthesodiumalginatesolutionsaregreatlyaffectedbytheambientconditions.Basedonthedynamicandstatic

lightscatteringtechniqueandthediffusing-wavespectroscopymethod,inthispaper,theinfluencesofpHandsaltonthemorphology

ofsodiumalginateaggregatesindiluteandconcentratedsolutionrespectivelywerestudied,andthemechanismbehindthemacro-

scopicperformancevariationwasexploredbythepointofviewsofthesolutemoleculeconformationanditsnetworkstructure,which

coversmultiplescales,insolutions.Itiselucidatedthatthetrade-offbetweenthescreeningeffectofsaltfordouble-layerinteractions

andhydrogenbondinionizationprocessduetopHvariationregulatestheviscosityofsolutionsandtherebygelationprocess.

Keywords:dynamicandstaticlightscattering;diffusing-wavespectroscopy;sodiumalginate;viscosity;conformation;

海藻（alginate）是一种天然多糖，是直链键合如氢键、偶极、离子作用、溶剂化作用)大于熵作用

的β-D-甘露糖醛酸（mannuronate）和α-L-古洛糖醛的时候，就会克服这种无规则结构。当链长足够

酸（guluronate）的无规嵌段共聚物[1]，因其较好的长的时候,海藻中的聚古洛糖醛酸片段会通过氧

生物相容性、无毒、可降解特性，被广泛用于食品、与二价钙离子螯合，进而形成蛋箱结构，使得海藻

生物医学等领域。根据熵增原理，一般情况下，海凝胶化[3]。鲁路等[41]通过动态光散射的方法跟踪

藻分子是呈线团结构的[2}],不过当其他作用力（例了钙-海藻酸水溶液凝胶化过程，发现当钙离子到

收稿日期：2023-07-02修回日期：2023-09-20

158化学研究与应用第36卷