Косн [основание]

,

[

[соль]

OH^-] =

а затем вычисляют концентрацию ионов Н⁺ и рН раствора.

Пользуясь этими формулами, можно вычислить С_н⁺ и рН буферного раствора, если известно соотношение его компонентов, и, наоборот, можно приготовить буферную систему с заданным рН, рассчитав соотношение компонентов.

В крови человека и млекопитающих животных важнейшими буферными системами являются:

1. Белки плазмы крови и гемоглобин. Белки, обладая амфотерными свойствами могут связывать как Н⁺, так и ОН^- ионы и препятствуют поэтому изменению рН при появлении в организме избытка кислот и оснований.

2. Карбонатная буферная система – Н₂СО₃ и NaHCO₃. При поступлении какой-либо кислоты бикарбонат этой смеси нейтрализует ее. При этом выделяется свободная уксусная кислота Н₂СО₃, которая разлагается на воду и углекислый газ, выделяющийся через легкие.

Константа диссоциации Н₂СО₃ равна:

3 ,7  10^-7 ( Н₂СО₃ H⁺ + HCO^3-).

3. Фосфатные буферные системы - Na₂H₂PO₄ и Na₂HPO₄; KH₂PO₄ и K₂HPO₄. В этих буферных системах роль кислоты играет однозамещенный фосфат:

( Na₂H₂PO₄ Na⁺ + H⁺ + HPO₄^2-).

Двузамещенный фосфат Na₂HPO₄ обладает основными свойствами, диссоциирует по уравнению:

N a₂HPO₄ 2Na⁺ + HPO₄^2-.

4. Аммонийная буферная система – NH₄OH и NH₄Cl. При поступлении кислоты гидроксид аммония нейтрализует ее. При этом образуется соль и вода:

N H₄⁺ + OH^- + H⁺ + Cl NH₄Cl + H₂O .

Вопросы для самоподготовки по теме

1. Буферные растворы (понятие, принцип образования, виды, свойства – роль средней соли, действие кислот и щелочей, разбавление водой).

2. Главный неорганический буфер крови. Его образование в организме ( вследствие каких реакций и как?), свойства и механизм действия (через схемы-формулы), биологическая роль.

3. Щелочной буфер. Его образование в организме (из чего и как?), свойства и механизм действия (через схемы-формулы), биологическая роль.

4. Ацетатный буфер (и ему подобные органические буферные растворы), образование в организме (откуда берутся компоненты раствора?), свойства и механизм действия (через схемы-формулы), биологическая роль.

5. Фосфатный буфер. Образование в организме, свойства и механизм действия (через схемы-формулы), биологическая роль, применение в практике животноводства.

6. Белковые буферные растворы. Их образование в организме, свойства и механизм действия (через схемы-формулы), биологическая роль.

7. Гемоглобиновый буфер. Место его образования и функционирования, свойства и механизм действия (через схемы-формулы), биологическая роль.

8. Буферная емкость и щелочной резерв крови, других тканей и жидкостей. Понятие, значение в поддержании постоянства реакции среды.

9. Ацидоз и алкалоз. Понятие, причины, влияние на протекание биохимических реакций и процессов, жизнедеятельность клеток, тканей и органов.

10. Использование буферных смесей в практике животноводства и ветеринарии. Примеры.

2.1.1.5. Адсорбция и абсорбция

Между молекулами веществ, находящихся в любом из агрегатных состояний, существуют силы взаимного притяжения. Причем условия для молекул, находящихся внутри тела и на поверхности его различны. Молекулы, находящиеся внутри твердого тела или жидкости, полностью расходуют свою энергию на окружающие их со всех сторон другие молекулы. У молекул, расположенных на поверхности, остается запас неизрасходованной энергии, так как силы притяжения их компенсированы только с внутренней стороны. Поэтому на поверхности раздела двух фаз остается свободная энергия. Избыточная свободная энергия поверхностного слоя по сравнению с энергией такого же слоя внутри вещества называется поверхностной энергией.

Согласно второму закону термодинамики, каждая система стремится к состоянию равновесия. Следовательно, система, обладающая свободной поверхностной энергией, стремится ее уменьшить. Поэтому на поверхности раздела двух фаз легко накапливаются те вещества, которые понижают поверхностную энергию. Например, вещества, способные понижать поверхностную энергию (спирты, органические кислоты, альдегиды и др.), при растворении в воде скапливаются на ее поверхности. Концентрация их в поверхностном слое будет больше, чем внутри объема жидкости.

Изменение концентрации вещества в поверхностном слое, по сравнению с концентрацией внутри фазы, называется адсорбцией. Твердое тело или жидкость, на поверхности которых происходит адсорбция, называется адсорбентом, а адсорбируемое вещество, накопляющееся на поверхности адсорбента – адсорбтивом.

Адсорбция – процесс обратимый. Между молекулами, оседающими на поверхность адсорбента и отрывающимися от нее, устанавливается динамическое равновесие.

Интенсивность адсорбции зависит от природы адсорбента и адсорбтива, от поверхности адсорбирующего вещества (чем мельче раздроблено, тем больше его поверхность и тем лучше оно адсорбирует), от концентрации адсорбтива и от температуры.

Явления адсорбции играют значительную роль в различных биологических процессах. В животном организме имеется большое количество поверхностей, на которых происходят адсорбционные процессы, например: поверхности клеток, ядер, коллоидных частиц, цитоплазмы и т.п.