Тема 7. Ткани организма –дисперсные системы. Физико-химические свойства дисперсных систем.

Предмет коллоидной химии

Под коллоидной химией понимают науку о поверхностных явлениях и дисперсных системах.

Дисперсной системой называется гетерогенная система, в которой одна из фаз представлена мелкими частицами, равномерно распределенными в объеме другой однородной фазы.

Дисперсную фазу составляют мелкораздробленные частицы, равномерно распределенные в дисперсной системе.

Дисперсную среду составляет однородная непрерывная фаза, в которой распределены частицы другой фазы.

Классификации дисперсных (коллоидных) систем.

• По размеру частиц: грубо-, микро-, ультрамикродисперсные.

Ультрамикродисперсные с диаметром частиц от 10^-9 до 10^-7 м, (истинно коллоидные или просто коллоидные);

микродисперсные – от 10^-7 до 10^-5 м

грубодисперсные > 10^-5 м

• По степени их сродства с растворителем: лиофильные и лиофобные системы.

К лиофобным относятся термодинамически неустойчивые системы: золи, суспензии, эмульсии, пены. Их образование сопряжено с затратами энергии, они имеют тенденцию к самопроизвольному разрушению.

К лиофильным системам относятся термодинамически устойчивые, самопроизвольно организующиеся системы: коллоидные растворы поверхностно-активных веществ (ПАВ) и высокомолекулярных соединений (ВМС), жидкие кристаллы.

• По агрегатному состоянию - самая распространенная классификация.

Газ + газ, почему не существует?

Такая система не является коллоидной, так как газы смешиваются друг с другом неограниченно, и, следовательно, образуют единую фазу и такая система не является гетерогенной.

Газ + жидкость.

Газ дисперсная среда, а жидкость – дисперсная фаза. Примеры: аэрозоль, туман, ингаляция.

Газ + твердое вещество.

Газ дисперсная среда, и твердое вещество - дисперсная фаза. Примеры: дым, смог, пыль на заводах.

Жидкость + газ.

Жидкость дисперсная среда, а газ – дисперсная фаза. Такие системы называются пенами.

Жидкость + жидкость.

Система, состоящая из двух несмешивающихся жидкостей, называется эмульсией. Широко распространены в природе: кровь, нефть, молоко, кремы.

Жидкость + твердое вещество.

Жидкость дисперсная среда, и твердое вещество - дисперсная фаза. Примеры: золи, гели, суспензии, пасты.

Твердое вещество + газ.

Твердая дисперсная среда и газообразная дисперсная фаза. Примеры: адсорбенты, строительные пены, пемзы.

Твердое вещество + жидкость = твердые эмульсии.

Твердая дисперсная среда и жидкая дисперсная фаза. Примеры: почвы, пористые тела.

Твердое вещество + твердое вещество.

Твердая дисперсная среда и твердая дисперсная фаза. Примеры: сплавы, бетоны, минералы, костная ткань.

Методы получения коллоидных систем.

Диспергирование- процесс дробления и измельчения вещества. В организме это эмульгирование жиров в кишечнике, которое проходит только за счет добавления детергентов (желчных кислот).

Конденсация - процесс образования новой (коллоидной) фазы из истинных растворов или молекул.

Может быть двух типов:

Физическая – происходит при испарение части жидкости; или при замене «хорошего» растворителя на «плохой».

Химическая - образование новой фазы осуществляется в ходе химической реакции. В организме примером конденсации является депонирование железа при образовании в печени золя железа в виде FeO(OH)(FeO)H₂PO₄.