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코아세르베이션(coacervation)

작성일 2010-08-24

친수성(親水性) 콜로이드 용액 속에서, 콜로이드 입자의 수화(水和) 감소 및 정전기적(靜電氣的) 요인에 의해, 분산매(分散媒)에서 농축된 콜로이드졸이 분리되어 가는 현상. 등전점(等電點)에 있는 젤라틴 용액에 적당한 양의 알코올을 가하면 젤라틴은 응결되지 않고 현미경 또는 육안으로 관찰할 수 있는 액적(液滴)으로 분리되어 간다.

네덜란드의 콜로이드 학자 H. R. 크류이트와 H. G. 붕겐베르크 드 용이 명명(1929)한 것으로, 층을 이루며 퇴적한다는 뜻이다.

콜로이드 성분이 많이 포함된 분리상(分離相)을 코아세르베이트(coacervate)라고 하며, 이것과 평형상태에 있고 콜로이드가 적은 용액을 평형액(平衡液)이라고 한다.

코아세르베이션을 일으키는 졸은 열역학적으로는 부분용해 상태에 있으며, 용매내의 조건변화에 의해 매액(媒液)에 대한 친화성이 감소된 고분자가 분자 내 상호작용으로 구부러지고, 다시 분자간 상호작용으로 점차 농축된 졸로서 분리되어 간다.

코아세르베이트는 젤라틴 용액과 알코올, 폴리스티렌의 벤젠용액과 메틸알코올 등으로 형성되는 단순 코아세르베이트, 젤라틴과 아라비아 고무의 수용액과 같은 2종 이상의 하전입자(荷電粒子)의 접근에 의한 복합 코아세르베이트로 분류된다.

단순 코아세르베이트의 안정성은 액적의 경계면 표면장력에 의해 결정되는데, 단백질 및 기타의 고분자 물질의 다성분 복합 코아세르베이트에서는 안정성의 요인이 매우 복잡해 온도와 pH 등 정전기적 인자 외에 수소결합과 소수성(疎水性)결합 등도 관여한다.

코아세르베이트는 일반적으로 유동성, 광학적(光學的) 등방성(等方性), 일정한 내부구조, 공포(空胞)발생 등의 특성을 나타내며, 색소에 의해 염색된다.

복합 코아세르베이트에는 역학적으로 견고한 경계면이 있으며, 미셀상(狀) 으로 배향한 막 형성을 보이는 것이 있고, 여러 가지 계면현상(界面現象), 특히 물질의 선택적 흡착 등이 일어난다.

소련의 생화학자 A. I. 오파린은 세포원형질이 콜로이드 화학적으로 다성분 코아세르베이트라는 사실에서, 1935년 지구상의 생명(단세포생물)의 발생과정을 코아세르베이션에 의해 설명했다.

특히 원시해양(原始海洋)의 물질구성 및 이온·고분자 콜로이드·pH·온도 등이 코아세르베이트 형성의 조건을 만족시킬 수 있다는 점, 1%의 젤라틴 용액에서도 일어나듯이 농도가 낮은 고분자 유기물질의 상온에서의 농축수단으로서 매우 효과적이라는 점 등을 그 유로 들고 있다.

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