Заняття 13. Одержання ,очистка та властивості колоїдних розчинів.

Мета (знати, вміти):

– аналізувати принципи методів отримання та очищення високодисперсних систем;

– знати будову і вміти записувати формули міцел;

– пояснювати фізико-хімічні основи гемодіалізу;

– використовувати фізико-хімічні характеристики колоїдного розчину для оцінки властивостей біологічних рідин, медичних препаратів.

Основні поняття теми заняття: дисперсна система, колоїдний розчин, опалесценція, міцела, гранула, електрофорез.

Література:

1. Медична хімія: Підр. для ВНЗ/В.О. Калібабчук, І.С Чекман, В.І. Галинська та інш.; Під ред. В.О. Калібабчук.- К.: ВСВ Медицина, 2013 – 390 с. [208-230]

2. Медична хімія: Підр. для вузів/В.О. Калібабчук, Л.І. Грищенко, В.І. Галинська та інш.; Під ред. В.О. Калібабчук.- К.: Інтермед, 2006 – 460 с. [240-271]

Теоретичні питання:

Організм як складна сукупність дисперсних систем. Класифікація дисперсних систем за ступенем дисперсності. Колоїдний стан. Ліофільні та ліофобні колоїдні системи. Будова колоїдних часток. Подвійний електричний шар. Електрокі­нетичний потенціал колоїдної частки.

Методи одержання та очистки колоїдних розчинів. Діаліз, електродіаліз, ультрафільтрація, компенсаційний діаліз, вівідіаліз. Гемодіаліз та апарат "штучна нирка".

Молекулярно-кінетичні властивості колоїдних систем. Броунівський рух, дифузія, осмотичний тиск. Оптичні властивості колоїдних систем.

Електрокінетичні явища. Рівняння Гельмгольца-Смолуховського. Застосування електрофорезу в дослідницький та клініко-лабораторній практиці. Електрофореграми.

Тести та вправи до самостійної роботи:

1. Деякі лікарські препарати є колоїдними розчинами. Який діаметр частинок дисперсної фази відповідає ступеню дисперсності колоїдних систем:

а) 10^–5 – 10^–4 м; б) 10^–9 – 10^–7 м; в) 10^–7 – 10^–5 м; г) 10^–11 – 10^–10 м?

2. Діаметр частинок дисперсної фази 10^-8м. До якого типу систем варто віднести дану лікарську форму:

а) гомогенних; б) грубодисперсних;

в) високодисперсних; г) істинних розчинів?

3. Колоїдний стан речовини це:

а) стан, при якому речовина, що розподілена в середовищі, знаходиться у вигляді молекул;

б) високодисперсний стан, в якому окремі частинки розміром 10^–9 – 10^–7 м знаходяться в середовищі у вигляді агрегатів, що складаються з багатьох молекул;

в) дисперсний стан, в якому розмір частинок досягає 10^–6 – 10^–5 м;

г) стан, при якому речовина знаходиться в середовищі у вигляді осаду.

4. Велике практичне значення в медицині мають лікарські форми, які є грубодисперсними системами з рідким дисперсійним середовищем і твердою дисперсною фазою. Подібні системи називаються:

а) емульсіями; б) аерозолями; в) суспензіями; г) пінами.

5. Вказати дисперсність золю сірки, якщо діаметр частинок золю дорівнює 5∙10^–7 м:

а) 7∙10⁵ м^–1; б) 2∙10⁶ м^–1; в) 5∙10⁷ м^–1; г) 2∙10⁷ м^–1.

6. Колоїдний розчин – це одна з форм ліків. Вкажіть частинки дисперсної фази колоїдного розчину:

а) іон; б) атом; в) міцела; г) молекула.

7. У фармацевтичній практиці широко використовують виготовлення лікарських форм у вигляді високодисперсних систем. До методів фізичної конденсації відноситься процес:

а) гідроліз солей; б) заміна розчинника;

в) окисно-відновна реакція; г) обмінна реакція.

8. Для одержання ліозолей необхідні такі умови:

а) розчинність дисперсної фази у дисперсійному середовищі;

б) нерозчинність дисперсної фази у дисперсійному середовищі та присутність стабілізатора;

в) нерозчинність дисперсної фази в дисперсійному середовищі, досягнення колоїдних розмірів частинок дисперсної фази, присутність стабілізатора;

г) будь-який ступінь дисперсності.

9. Вивчення способів одержання колоїдних розчинів, емульсій, мазей, паст, порошків тощо дає можливість визначити раціональну технологію виготовлення лікарських форм. Яким з методів одержано золь аргентум (І) броміду, якщо до розчину аргентум (І) нітрату додано надлишок розчину калій броміду:

а) хімічної конденсації; б) фізичної конденсації;

в) методом заміни розчинника; г)механічного диспергування?

10. У фармації використовують емульсії, які отримують розподіленням рідких речовин у рідкому середовищі. Цей процес називається:

а) конденсацією; б) седиментацією;

в) пептизацією; г) диспергацією.

11. Золь одержано шляхом додавання 5 мл розчину сірки у спирті до 10 мл дистильованої води. Яким методом одержано золь:

а) хімічною конденсацією; б) фізичною конденсацією;

в) пептизацією; г) механічним диспергуванням?

12. До якого з методів одержання колоїдних розчинів відноситься застосування реакції гідролізу:

а) механічного диспергування; б) фізичної конденсації;

в) пептизації; г) хімічної конденсації?

13. Очистити колоїдний розчин від домішок низькомолекулярних електролітів і неелектролітів можна шляхом:

а) діалізу; б) фільтрування крізь паперовий фільтр;

в) електрофорезу; г) електроосмосу.

14. Для очищення колоїдних розчинів деяких лікарських препаратів від домішків сторонніх речовин використовують різні методи. Як називається самодовільний процес видалення з колоїдного розчину істинно розчинних низькомолекулярних електролітів шляхом проникнення їх крізь рослинні, тваринні або штучні мембрани:

а) фільтруванням;    б) ультрафільтрацією;    в) діалізом;    г) електродіалізом?

15. Процес очищення крові за допомогою "штучної нирки", при якому кров при підвищеному тиску контактує з двома мембранами, що омиваються ззовні фізіологічним розчином, ґрунтується на:

а) диспергації; б) діалізу; в) седиментації; г) ультрафільтрації.

16. Осмотичний тиск золю AgCl порівняно з розчином NaCl, що мають однакові масові концентрації, буде:

а) меншим; б) більшим; в) однаковим; г) значно меншим.

17. Осмотичний тиск золей залежить від:

а) розмірів частинок дисперсної фази; б) температури;

в) в’язкості дисперсійного середовища; г) природи частинок дисперсної фази.

18. Дифузія частинок дисперсної фази колоїдних розчинів порівняно з дифузією в істинних розчинах відбувається з:

а) такою ж швидкістю; б) меншою швидкістю;

в) більшою швидкістю; г) значно меншою швидкістю.

19. Інтенсивність розсіяння світла золями не залежить від:

а) температури та тиску; б) розмірів частинок дисперсної фази;

в) концентрації дисперсної фази; г) довжини хвилі падаючого світла.

20. Яке з оптичних явищ найбільш характерне для колоїдних розчинів:

а) проходження світла крізь систему;

б) заломлення світла частинками дисперсної фази;

в) відбивання світла частинками дисперсної фази;

г) розсіяння світла (опалесценція)?

21. Як зміниться інтенсивність розсіяного світла у колоїдній системі, якщо довжину хвилі падаючого світла збільшити вдвічі:

а) не зміниться; б) зменшиться в 16 разів;

в) збільшиться у 16 разів; г) зменшиться у 8 разів?

22. Деякі лікарські препарати є колоїдними розчинами. Золь BaSO₄ одержали при зливанні 200 мл розчину BaCl₂ з молярною концентрацією 0,01 моль/л та 100мл розчину Н₂SO₄ з молярною концентрацією 0,005 моль/л. Які іони будуть потенціалвизначальними:

а) H⁺; б) SO₄^2–; в) Cl^–; г) Ba²⁺ ?

23. Протиіони рухаються хаотично:

а) в ядрі; б) в гранулі; в) в адсорбційному шарі; г) в дифузному шарі?

24. Який з електролітів необхідно використати як стабілізатор, щоб гранули золю берлінської блакиті набули позитивного заряду:

а) FeCl₃; б) K₄[Fe(CN)₆]; в) NaI; г) NaNO₃?

25. Золь аргентум (I) броміду одержали зливанням 25 мл розчину KBr з молярною концентрацією c(KBr) = 0,008 моль/л та 25 мл розчину AgNO₃ з молярною концентрацією c(AgNO₃) = 0,0096 моль/л. Які іони утворюють дифузний шар:

а) К⁺; б) Br^–; в) Ag⁺; г) NO₃^–?

26. Якій формулі відповідають міцели золю барій сульфату, що одержані зливанням однакових об’ємів сильно розведеного розчину барій хлориду і менш розведеного розчину сірчаної кислоти:

а) {m[BaSO₄] nBa²⁺ (2n–x)Cl^–}^x+ xCl^–;

б) {m[BaSO₄] nSO₄^2– (2n–x)H⁺}^x– xH⁺;

в) {m[BaSO₄] 2nН⁺ (n-x)SO₄^2–}^2x+ xSO₄^2–; г) {m[BaSO₄] nCl^– (–x)Ba²⁺}^2x– xBa²⁺?

27. На якій межі виникає електрокінетичний потенціал:

а) гранула – дифузний шар;

б) агрегат – потенціалвизначальні іони;

в) ядро – адсорбційний шар протиіонів;

г) міцела – дисперсійне середовище?

28. Електрофоретична рухливість при зростанні напруги у процесі електрофорезу:

а) збільшується;

б) зменшується;

в) не змінюється;

г) спочатку збільшується, а потім зменшується.

29. В яких одиницях вимірюють дзета–потенціал:

а) В/м; б) В/м²; в) В; г) В∙Кл?

30. Напрямлене переміщення дисперсійного середовища відносно нерухомої дисперсної фази в постійному електричному полі - це:

а) електродіаліз; б) електрофорез; в) електроосмос; д) дифузія.

31. Електрокінетичний потенціал частинок золей визначають в результаті:

а) осмосу; б) електродіалізу; в) діалізу; г) електрофорезу.

32. Яке з наведених явищ належить до електрокінетичних:

а) електродіаліз; б) електрофорез; в) седиментація ; г) дифузія?

33. Значенням якого потенціалу визначається стійкість високодисперсних систем:

а) термодинамічний ; б) електрокінетичний;

в) дифузійний; г) седиментаційний?

34. Написати формули міцел і гранул (в ізоелектричному стані) одержаних за таких умов:

Pb(NO₃)₂ + Na₂SO₄ = PbSO₄↓ + 2NaNO₃;

а) надлишок Pb(NO₃)₂; б) надлишок Na₂SO₄.

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №16