Задание 25

Свойства дисперсных систем: молекулярно кинетические (броуновское движение, диффузия, колигативные свойства), оптические свойства (эффект Тендаля). Электро-кинетические свойства коллоидных систем. Электроосмос и электрофорез. Их применение в медико-биологических исследованиях.

Дисперсная система – микрогетерогенная система, состоящая из двух элементов, один из них – дисперсная система – является непрерывной фазой, второй компонент- дисперсная фаза – распределен в объеме дисперсной среды в виде отдельных частиц.

Броуновское движение – беспорядочное движение микроскопических видимых, взвешенных в жидкости или газе, частиц твердого вещества, вызываемое тепловым движением частиц жидкости или газа.

Диффузия – соединительная нить, процесс взаимного проникновения молекул или атомов одного вещества между молекулами или атомами другого, приводящий к самостоятельному выравниванию их концентраций по всему занимаемому объему.

Коллигативные свойства – свойства растворов, обусловленные только самопроизвольным движением молекул, то есть они определяются не химическим составом, а числом кинетических единиц – молекул в единице объеме или массы. К таким свойствам относятся:

• Понижение давления насыщенного пара.

• Повышение температуры кипения растворов.

• Понижение температуры замерзания растворов.

• Возникновение осматического давления.

Эффект Тендаля – оптический эффект, рассеивание света при прохождении светового пучка через оптически неоднородную среду. Обычно наблюдаетс в виде светящегося конуса, видимого на темном фоне.

Электрокинетические свойства коллоидных систем.

Электроосмос – движение жидкости через капилляры или пористые диафрагмы (осмос) при наложении внешнего электрического поля. Элетроосмос – одно из основных электрокинетических явлений.

Электроосмос используют для удаления избыточной влаги из почв при прокладке транспортных магистралей и гидротехническом строительстве, для сушки торфа, а также для очистки воды, технических жидкостей. Явление электроосмоса используется также в физиологических экспериментах для введения веществ через микроэлектрод внутрь отдельной клетки.

Электрофорез – электрокинетическое явление перемещения частиц дисперсной фазы в жидкой или газообразной среде под действием внешнего электрического поля.

Электрофорез применяют в физиотерапии, в химической промышленности, для осаждения дымов и туманов, для изучения состава растворов. Электрофорез является одним из наиболее важных методов для разделения и анализа компонентов веществ в химии, биохимии и молекулярной биологии.

Лечебное вещество наносится на прокладки электронов и под действием электрического поля проникает в организм через кожные покровы (в терапии, неврологии, травматологии) или слизистые оболочки (в стоматологии, ЛОР, гинекологии) и влияет на физиологические и патологические процессы непосредственно в месте введения. Электрический ток также оказывает нервно-рефлекторное и гуморальное действие.

Задание 26

Понятие о лиофобных золях. Мицелярная теория строения лиофобных золей.

Лиофобные золи:

• Слабое взаимодействие между дисперсной системой и дисперсной фазой.

• Частицы не сольватированы.

• Поверхность частиц высока.

• Требует стабилизаторов.

• Самопроизвольно не образуются.

• Термодинамически неустойчивы.

• Их частицы с течением времени склонны к агрегации и осаждению.

• Образование таких золей происходит в результате дробления вещества в объеме раствора либо при агрегации небольших молекула или ионов.

Мицелярная теория стоения лиофобных золей.

Согласно общепринятой мицеллярной теории строения коллоидных растворов, золь состоит из двух частей мицелл и интермицеллярной жидкости.

Мицелла – структурная единица лиофобного золя. Содержит и катионы, и анионы.

Частицы дисперсной фазы лиофобных золей имеют сложную структуру, которая зависти от условий получения золей.

В течении первой четверти нашего столетия на основе теории двойного электрического слоя была создана так называемая мицеллярная теория, стремившаяся объяснить все особенности строения и поведения коллоидных систем. До недавнего времени представление о мицеллярном строении распространялось на все системы, изучаемые в коллоидной химии, в том числе и на лиофильные золи. Но за последнее время установлено, что лиофильные золи, или точнее – растворы высокомолекулярных и высокополимерных соединений, имеют строение, весьма отличное от строения лиофобных золей и близкое к строению молекулярных растворов. Таким образом, мицеллярная теория на современном этапе сохраняет свое значение только для лиофобных (гидрофобных) золей.

В учении о коллоидах в этот период на первый план выступает изучение поверхностно-адсорбционных явлений. Руководящей теорией в этом изучении является химическая теория адсорбции, созданная Лэнгмюром. На ее основе в более современном виде развивается мицеллярная теория строения лиофобных золей, адсорбционная теория коагуляции и других явлений в этих золях.

Экспериментальные наблюдения за поведением частиц в электрическом поле показали, что устойчивость обусловлена наличием одноименных электрических зарядов на поверхности коллоидных частиц. Одновременно выяснилось, что для устойчивости лиофобного золя необходимым условием является присутствие в нем еще и третьего компонента – стабилизатора. Стабилизаторами чаще всего могут быть те или иные электролиты.

Устойчивость лиофобного золя – способность противостоять коагуляции. Виды устойчивости:

1. Агредативная

2. Сидиминационная