Набухание полимеров может быть ограниченным и неограниченным. При ограниченном набухании объем и масса полимера, достигая определенных значений, перестают изменяться. Такие ограниченно набухшие полимеры называются студни. Примером ограниченного набухания может быть набухание резины в бензоле, крахмала в теплой воде. При неограниченном набухании нет предела увеличению массы и объема. При увеличении расстояния между молекулами полимера в какой-то момент они начинают отрываться от поверхности и переходить в раствор, т.е. неограниченное набухание переходит в растворение. Примеры – набухание белка в воде и солевых растворах.
Набухание также как и растворение носит избирательный характер. Оно зависит от природы полимера и растворителя. Полимеры к.п. набухают в жидкостях подобных им по химическому строению. Например, если молекула полимера содержит полярные (заряженные) группы, то и набухать этот полимер будет в полярном растворителе, например воде, спиртах (белки). Если полимер неполярный, то он набухает в неполярных жидкостях – бензоле, керосине, бензине (каучук).
Скорость набухания зависит от температуры. С повышением температуры возрастает скорость диффузии и, следовательно, скорость набухания. Например, желатин и агар-агар в холодной воде набухают ограниченно, а при нагревании – неограниченно и растворяются.
На скорость набухания влияет и степень измельчения полимера. Чем больше измельчение, тем выше скорость набухания, так как увеличивается площадь поверхности соприкосновения полимера и растворителя. Это используют в кулинарной практике. Измельченные продукты быстрее набухают и развариваются.
На степень и скорость набухания также влияет возраст полимера. Особенно это выражено для белков. Чем меньше возраст полимера, тем больше степень набухания и его скорость. Например, свежеприготовленные сухари, галеты, баранки хорошо впитывают воду и набухают, а после длительного хранения эта способность снижается.
Набухание зависит от рН среды. Для белков максимальное набухание происходит при рН<7 (кислая среда). Это используют в кулинарии, добавляя кислоту при приготовлении мяса, слоеного теста.