V. Задание на дом ……………………………………………………….5 мин.

Всего……… 90 минут

Методы очистки коллоидных растворов

Для получения коллоидных растворов с наибольшей устойчивостью и для изучения их свойства необходимо удаление из золей всевозможных примесей и, в первую очередь, избытка электролитов, который используется при получении коллоидов.

1. Диализ – освобождение коллоидных растворов от примесей, способных проникать через растительные, животные и искусственные мембраны.

А приборы  диализаторы

Биотехнология – при фракционировании белков – используют (NH₄)₂SO₄  освобождаются об.

2. Электродиализ – для ускорения диализа – использование постоянного электрического тока.

Компенсационный диализ КД

Сущность КД состоит в замене обычного растворителя специально приготовленным раствором, содержащим известные концентрации веществ, близкие к концентрации исследуемой биологической жидкости. После диализа, когда между указанными концентрациями установится динамическое равновесие, анализируют состав и определяют количество во внешней среде веществ, вновь продиализировавших. Этот метод позволяет судить об истинных концентрациях веществ в исследуемых коллоидных растворах.

На принципе компенсационного диализа используется аппарат «искусственная почка», с помощью которого можно очищать кровь от продуктов обмена веществ (шлаков) и, следовательно, временно замещать функцию естественной «больной почки» при острой почечной недостаточности, при отравлении сулемой, сульфаниламидами, при уремии, при тяжелых ожогах, токсикозах беременности.

Ультрафильтрация – отделение дисперсной фазы от дисперсионной среды через специальные мембраны.

В основе метода лежит продавливание разделяемой смеси через фильтры с порами, пропускающими только молекулы и ионы низкомолекулярных веществ. Это диализ под давлением. Для очистки Н₂О, белков, НК, витаминов, ферментов.

Электрофорез – перемещение частиц дисперсной фазы относительно неподвижной дисперсинной среды под воздействием внешнего электрического поля.

Скорость движения частиц определяется по уравнению Гельмгольца-Смолуховского:

u_эф. – скорость электрофореза

e - относительная диэлектрическая

проницаемость среды

e₀ – электрическая постоянная

D y - разность потенциалов

z - электрокинетический потенциал

К_ф – коэффициент, зависящий от формы коллоидной

частицы

h - вязкость дисперсионной среды

l - расстояние между электродами

Э лектроосмос – это перемещение дисперсионной среды относительно неподвижной дисперсной фазы под воздействием внешнего электрического поля.

u_эo. – скорость электроосмоса

Электрофорез и электроосмос находят широкое применение в медико-биологических исследованиях:

• для диагностики многих заболеваний;

• для разделения аминокислот, нуклеиновых кислот,

антибиотиков, ферментов, антител, бактериальных

клеток;

• для определения чистоты белковых препаратов.

Оптические свойства дисперсных систем

В зависимости от соотношения между диаметром 2 r частиц дисперсной фазы и длиной волны l, оптические свойства меняются.

Если 2 r @ l, в этом случае преобладает дифракционное рассеивание света. Визуально наблюдаем опалесценцию.

Опалесценцию впервые наблюдали в 1857 г. М. Фарадей и в 1868 г. Дж. Тиндаль. Это явление получило название эффекта Фарадея-Тиндаля (конус Тиндаля).

Уравнение Рэлея:

J, J₀ – интенсивность рассеянного и падающего света;

K_p – константа Рэлея;

C_v – частичная концентрация золя;

l  длина волны;

r  радиус частицы.

Лабораторная работа № 3

для студентов 1 курса стоматологического факультета

по дисциплине «Прикладная химия в стоматологии»

Тема: Методы очистки ВМС.

Цель: Изучить сущность и условия проведения диализа – как одного

из методов очистки природных биополимеров.

Ход работы:

Опыт 1. Очистка белков от низкомолекулярных примесей (NaCl).

Диализ – это освобождение коллоидов от низкомолекулярных органических и минеральных примесей с помощью диффузии последних через мембраны, практически непроницаемые для коллоидов.

Белки в растворе благодаря значительной величине белковых частиц не проходят через полупроницаемую мембрану. Этим свойством белка пользуются для его очистки от низкомолекулярных примесей.

Простейший диализатор

1 – стакан с дистиллированной водой

2 – коллодиевый мешочек с раствором белка и NaCl

3 – деревянный зажим

1. Проделывают с раствором белка биуретовую реакцию – для этого в пробирку беру 5 капель белка, добавляют 10 капель 10-го % раствора NaOH и 1-2 капли 1-го % раствора CuSO₄. Наблюдается сине-фиолетовое окрашивание.

2. Наливают 10-15 мл раствора белка, содержащего NaCl, в коллодиевый мешочек и погружают его с помощью деревянных зажимов в стакан с дистиллированной водой таким образом, чтобы открытый край мешочка выступал над поверхностью воды.

3. Через 1 час берут из стакана 1-2 мл воды и убеждаются в наличии там ионов Cl^- (реакция с AgNO₃ в присутствии азотной кислоты – белый осадок) и в отсутствии белка (биуретовая реакция отрицательна).

Контрольные вопросы

1. Основные методы очистки высокомолекулярных соединений, сущность назначение:

• диализ;

• электродиализ;

• компенсационный диализ.

2. Методы изучения состава ВМС:

• электрофорез;

• электроосмос;

• хроматография.

3. Сефадексы и их использование для очистки белков.

Задания для самостоятельной работы

1. Написать формулы природных аминокислот, дать названия по ИЮПАК.

Методическое указание № 4

(для преподавателей)

Тема: Методы разделения и идентификации органических соединений.

Хроматографические методы анализа.

Радильная хроматография аминокислот.

Цель: Изучить принципы хроматографического разделения смесей

и провести радиальную хроматографию аминокислот.

Ход занятия: