Itogovoe_zanyatie_po_modulyu
.docТема занятия:
Отчет по модулю: «Поверхностные явления. Адсорбция. Коллоидные системы. Высокомолекулярные соединения. Физико-химические методы исследования.»
Цель занятия: проверка усвоения тем модуля №3 студентами
Студент должен знать материал лабораторно – практических занятий и тем, выносимых на самостоятельное изучение модуля №3.
Студент должен уметь показать знания по пройденному материалу и умение применять его для анализа на практике, решать задачи.
Перечень вопросов модуля III
Поверхостные явления. Адсорбция.
-
Природа поверхностной энергии как причина поверхностных явлений. Поверхностное натяжение. Энергетическое и силовое выражение поверхностного натяжения. Методы определения поверхностного натяжения.
-
Адсорбция, основные термины (адсорбент, адсорбтив, адсорбат, десорбция).
-
Деление адсорбции в зависимости от природы действующих сил на химическую и физическую.
-
Уравнение адсорбции Гиббса, его анализ. Поверхностно-активные, поверхностно-инактивные и поверхностно-неактивные вещества. Изотерма адсорбции, предельная адсорбция Г.
-
Поверхностная активность (g) как характеристика поведения вещества при адсорбции.
-
Правило Дюкло-Траубе.
-
Ориентация молекул ПАВ в поверхностном слое (принцип независимости поверхностного действия Ленгмюра).
-
Адсорбция на твёрдых поверхностях. Удельная адсорбция. Факторы определяющие количество поглощённого газа или пара на твёрдом адсорбенте: свободная поверхностная энергия адсорбента, сродство адсорбтива к адсорбенту, концентрация адсорбата и взаимосвязь межмолекулярного взаимодействия в адсорбтиве и величиной адсорбции этого вещества.
-
Теория мономолекулярной адсорбции Ленгмюра. Уравнение Ленгмюра, его анализ.
-
Адсорбция на границе твердое тело – жидкость, её особенности. Факторы её определяющие: величина удельной поверхности и сродство адсорбента к адсорбтиву, природа растворителя, природа поглощаемого вещества («подобное взаимодействует с подобным», правило Шилова, правило Ребиндера), влияние концентрации растворённого вещества на процесс адсорбции, влияние температуры. Использование адсорбции из растворов в медицинской практике.
-
Уравнение Фрейндлиха как уравнение для аналитического выражения изотермы адсорбции.
-
Адсорбция растворённого в жидкости вещества на твёрдом адсорбенте, молекулярная адсорбция и ионная адсорбция.
-
Молекулярная адсорбция на твёрдом адсорбенте, факторы, влияющие на неё.
-
Ионная адсорбция на твёрдом адсорбенте, её особенности.
-
Факторы, влияющие на ионную адсорбцию: химическая природа адсорбента, химическая природа ионов (лиотропные ряды Гофмейстера, влияние заряда иона на адсорбцию, правило Панетта – Фаянса).
-
Ионообменная адсорбция, её особенности. Вещества иониты. Их деление на катиониты, аниониты и амфолиты. Деление ионитов по химической природе каркаса (неорганические, минерально-органические). Использование ионитов.
-
Хроматография. Понятия о адсорбционной, распределительной, ионообменной хроматографии. Хемосорбционная хроматография. Молекулярно-ситовая хроматография (или гельфильтрация). Деление хроматографии по технике эксперимента: колоночная, бумажная и тонкослойная хроматография.
Коллоидные системы.
-
Дисперсные системы, дисперсионная среда, диспергированное вещество.
-
Классификация дисперсных систем по размерам частиц диспергированного вещества: взвеси, коллоидные системы, истинные растворы.
-
Золи как высокодисперсные системы с жидкой диперсионной средой.
-
Гидрофобные и гидрофильные коллоидные системы.
-
Методы получения коллоидных систем: диспергационные и конденсационные методы (физическая конденсация, конденсация из паров и химическая конденсация).
-
Пептизация как физико-химическое дробление осадков до частиц коллоидного размера. Адсорбционная пептизация. Пептизация путём поверхностной диссоциации. Пептизация путём промывания осадка.
-
Методы очистки коллоидных систем: диализ, электродиализ и ультрафильтрация. Принцип работы аппарата «искусственная почка».
-
Строение мицеллы. Изоэлектрическое состояние мицеллы.
-
Строение мицеллы: двойной электрический слой (ДЭС), современные представления о строении ДЭС.
-
Электрокинетический потенциал (или дзета-потенциал) как важнейшая характеристика ДЭС. Факторы, определяющие величину дзета-потенциала. Влияние общего содержвния электролитов в растворе на величину дзета-потенциала. Влияние понижения дзета-потенциала на устойчивость коллоидных систем. Электрокинетические явления в живых организмах.
-
Седиментационная и агрегативная устиойчивость коллоидных систем.
-
Явление коагуляции коллоидных систем. Две стадии коагуляции: скрытая и явная коагуляции. Факторы, вызывающие коагуляцию.
-
Коагуляция коллоидных систем электролитами, порог коагуляции. Правило Шульце-Гарди. Определение порога коагуляции в рамках теории Б.В. Дерягина и Л.Д. Ландау. Сенсибилизация. Коагуляция смесями электролитов.
-
Теория устойчивости лиофобных золей – теория Дерягина, Ландау и Фервея и Овербека.
-
Кинетика коагуляции.
-
Мембранное равновесие Донана.
Физико-химия полимеров
-
Растворы высокомолекулярных соединений (ВМС) как истинные растворы, их особенности: гомогенность, самопроизвольность образования, равновесность, молекулярность или ионность.
-
Явление набухания ВМС, степень набухания как количественная характеристика процесса набухания. Ограниченное набухание и неограниченное.
-
Вязкость растворов ВМС, её особенность. Причины высокой вязкости ВМС. Характеристическая вязкость. Уравнение Марка-Хаувика, расчёт молекулярной массы полимера.
-
Полиэлектролиты. Белки как представители полиэлектролитов. Изоэлектрическое состояние белка.
Студни. Студнеобразование
-
Студень как ограниченно набухший полимер. Студнеобразование – процесс образования пространственной сетки в застудневающей систьеме.
-
Влияние различных факторов на процесс студнеобразования: концентрация ВМС, форма и размер макромолекул, температура, время, рН-среды.
-
Свойства студней: упругость, эластичность, способность сохранять свою форму, синерезис.
-
Интермицелярная жидкость как жидкость заполняющая сетку студня. Свободная и связанная интермицелярная жидкость. Роль связанной воды студней в природе, доля связанной воды в человеческом организме в зависимости от возраста человека (проявление синересиза в организме).
Физико-химические методы исследования
-
Механизм возникновения электродных потенциалов;
-
Стандартный водородный электрод, уравнение Нернста;
-
Электрохимический ряд напряжений металлов;
-
Типы электродов - Окислительно-восстановительные электроды;Ионообменные электроды;
-
Гальванические элементы. Электродвижущая сила, расчёт электродвижущей силы гальванического элемента;
-
Работа концентрационных элементов;
-
Основы потенциометрии. Электроды сравнения, ионо- и молекулярноселективные электроды определения.
-
Потенциометрическое определение рН растворов.
-
Потенциометрическое титрование .и его использование в медико-биологических исследованиях.
-
Механизм и закономерности ионной проводимости; Проводники 1 2 рода.
-
Что такое подвижность ионов в растворах электролитов, факторы её определяющие?
-
Предельная подвижность иона, механизмы движения Н+ и ОН‾.Закон Кольрауша;
-
Понятия «удельная проводимость и «молярная проводимость», их зависимости от концентрации электролита в растворе;
-
Кондуктометрия, кондуктометрическое титрование.
-
Электрическая проводимость биологических объектов в норме и патологии.
-
Применение кондуктометрических исследований в медико-биологических исследованиях.