Государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Сибирский государственный медицинский университет»

Министерства здравоохранения Российской Федерации

ПОВЕРХНОСТНЫЕ ЯВЛЕНИЯ

УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ

Томск

Сибирский государственный медицинский университет

2013

УДК 544(075.8)

ББК ГБ+Г6я7

Ф 505 Поверхностные явления: учебное пособие / Л.И. Олишевец, Е.Н. Тверякова, О.Г. Кузнецова, Л.П. Тимофеева. – Томск: СибГМУ, 2013. – с.

ISBN

Учебное пособие соответствует программе по физической и коллоидной химии для фармацевтических вузов и фармацевтических факультетов медицинских высших учебных заведений.

Учебное пособие предназначено для самостоятельной подготовки студентов к практическим занятиям по теме «Поверхностные явления». В нем представлены учебные вопросы по всем разделам пособия и тестовые задания для самоконтроля знаний.

Рецензент:

И.А. Передерина – канд. хим. наук, доцент кафедры химии Сибирского государственного медицинского университета

Утверждено и рекомендовано к печати учебно-методической комиссией фармацевтического факультета (протокол № 7 от 20.06.2011).

Предисловие

В 1932 году выдающийся физико-химик Н.П.Песков писал: «Поверхность раздела – необычайно интересная вещь. Это и есть единство противоположностей. Молекулы, лежащие на поверхности, принадлежат обеим фазам. В этом смысле они объединяют в себе все те противоположные свойства, которые имеются в этих фазах».

Действительно, прилежащие слои резко отличаются по многим физико-химическим характеристикам (удельной энергии, плотности, электрической проводимости и др.) от свойств фаз в глубине их объема. Отличия связаны с определенной ориентацией молекул в поверхностных слоях и иным энергетическим состоянием их в сравнении с молекулами в объеме. Кроме того, в многокомпонентных системах (например, в растворах) состав поверхностного слоя, как правило, не совпадает с составом объемных фаз. Особенности поверхностных слоев обусловлены наличием избытка поверхностной энергии.

Процессы, протекающие на границе раздела фаз, называются поверхностными. К ним относятся адсорбция, смачивание, адгезия и другие.

Изучение физических и химических взаимодействий в поверхностных слоях необходимо для развития многих областей науки и практики. Поверхностные явления используются, например, в гетерогенном катализе, очистке жидкостей, извлечении ценных ионов металлов из разбавленных растворов, печатании, сварке металлов, пищевой промышленности и т.д.

Живые организмы представляют собой системы с очень развитыми поверхностями раздела, к которым относят кожные покровы (1,5-1,6 м²), поверхность эритроцитов (2500-3800 м²), поверхность капилляров печени (400 м²), поверхность альвеол (около 1000 м²) и т.д. Многие жизненно важные биохимические процессы в организме протекают на поверхности биологических мембран, поэтому для понимания их механизма необходимо знание основных закономерностей, которым подчиняются поверхностные явления.

Важное значение поверхностных явлений для фармации определяется тем, что большинство лекарственных форм являются дисперсными системами с большой удельной поверхностью: порошки, таблетки, эмульсии, суспензии и т.д. Вопросы рациональной технологии, стабилизации, хранения, повышения эффективности терапевтического действия неразрывно связаны с исследованиями в области физикохимии поверхностных явлений.