Методы конденсации
Конденсацию частиц истинных растворов до размеров коллоидных частиц можно вызвать действием физических и химических факторов: резким охлаждением паров вещества, заменой лучшего растворителя на худший, образованием золей при химических реакциях. И в том, и в другом случае в основе лежит образование в гомогенной среде новой фазы, имеющей коллоидную дисперсность.
При физической конденсации общим условием образования новой фазы является состояние перенасыщения раствора или пара. С возникновением местных пересыщений в каких-то участках раствора образуются агрегаты из нескольких молекул, которые и становятся зародышами новой фазы. Роль зародышей обычно выполняют имеющиеся или вносимые в систему центры кристаллизации – пылинки, небольшие добавки готового золя и др. Чем больше число центров кристаллизации и меньше скорость роста кристаллов, тем выше дисперсность получаемых золей. В противном случае образуются крупные частицы, которые не обладают кинетической устойчивостью и выпадают в осадок.
При химической конденсации новая фаза возникает в результате протекания реакций, приводящих к образованию нерастворимых в данной среде веществ. Таковыми являются реакции восстановления, окисления, обмена, гидролиза. Для них оптимальные условия образования и роста зародышей подбирают опытным путем. Как правило, высокодисперсные золи получают внесением в разбавленный раствор одного из реактивов небольшого количества концентрированного раствора второго реактива при интенсивном перемешивании.
Методы очистки коллоидных растворов. Схема диализа.Гемодиализ.
Свежеприготовленные коллоидные растворы почти всегда "загрязнены" различными примесями. Последние чаще всегопоявляются при введении в систему избытка стабилизаторов и электролитов и, как следствие, понижают устойчивость коллоидныхрастворов, создают помехи в изучении их свойств.
Очистка коллоидных растворов от молекулярно-ионных примесей растворенных веществ называется диализом. Он осуществляется в специальных приборах -диализаторах (рис. 1.2) и основан на разности в скоростях диффузии истинно - и коллоидно-растворенных веществ через полупроницаемые перегородки (мембраны): через них свободно проходят ионы и молекулы низкомолекулярных веществ, но задерживаются более крупные по размеру коллоидные частицы и макромолекулы ВМС. В качестве мембран применяют пленки из пергамента живого пузыря, коллодия, целлофана, желатина, нитро- и ацетилцеллюлозы и других веществ.
Рис. 1Схемы диализаторов
А-коллоидный раствор, Б -растворитель (вода), М -мембрана
Эффективность диализа зависит от пористости и заряда мембран, растворимости в них диффиндирующего вещества и особенно от разности концентраций примеси по обе стороны мембран, которая может задаваться периодической или непрерывной сменой растворителя в приборе.Наибольший результат достигается за счет применения электрического поля и проточной воды.
Гемодиализ — метод внепочечного очищения крови при острой ихронической почечной недостаточности. Во время гемодиализа происходит удаление из организма токсических продуктов обмена веществ, нормализация нарушений водного и электролитного балансов.
Во время гемодиализа происходит удаление находящихся в крови веществ путём диффузии и конвекции, которые зависят от свойств гемодиализной мембраны, а также удаление лишней воды из организма (ультрафильтрация).
!!!!!!!!!!! Если надо подробней
Диффузия во время гемодиализа осуществляется через искусственную избирательно проницаемую мембрану, с одной стороны которой находится кровь пациента, а с другой — диализирующий раствор. В зависимости от размера пор и других характеристик мембраны из крови могут удаляться вещества с различной молекулярной массой — от натрия, калия, мочевины до белков (β2-микроглобулин). Из диализирующего раствора в кровь пациента также могут переходить электролиты (натрий, калий, кальций, хлорид и т. д.) и крупномолекулярные вещества. Поэтому диализирующий раствор содержит определенную концентрацию электролитов для поддержания их баланса в организме пациента и проходит специальную очистку, чтобы не допустить попадания бактериальных токсинов или токсичных веществ в кровоток пациента. Следует отметить, что при диффузии из крови практически не удаляются связанные с белками и гидрофобные токсические вещества.
Конвекция осуществляется через ту же гемодиализную мембрану за счёт разницы в давлении со стороны крови и диализирующего раствора. Она позволяет удалить гидрофобные токсические вещества.
Ультрафильтрация происходит за счёт трансмембрального давления (давления крови на полупроницаемую мембрану), создаваемого роликовым насосом. Современные аппараты для проведения гемодиализа оснащены электронными блоками автоматического расчёта необходимого трансмембрального давления для снятия необходимого количества жидкости.