Задачи для самостоятельного решения

Задача 1. Вычислите поверхностное натяжение воды при 20С по следующим данным сталогмометрического исследования: число капель воды – 31, число капель ацетона – 95. Поверхностное натяжение ацетона при 20 при 20С равно

Ответ: при 20С равно 72,63

Задача 2. Сколько граммов уксусной кислоты адсорбировалось 1 г угля, если удельная адсорбция уксусной кислоты при 22С составила 2,3моль/г?

Ответ: m(СООН) = 0,138 г.

Задача 3. Определите тип адсорбции при растворении в воде ацетона, если концентрация ацетона в воде – 0,5 моль/л, поверхностное натяжение раствора – 59,4Дж/м², поверхностное натяжение воды –

73,49Дж/м², Т = 15С.

Ответ: адсорбция положительная, Г = 2,94моль/

Тема 13. Физико-химия дисперсных систем Медико-биологическое значение темы

Практически все биологические жидкости организма представляют собой дисперсные системы. Одной из важнейших биологических жидкостей является кровь - сложная лиофильная дисперсная система. Дисперсионной средой крови является плазма, а дисперсная фаза представлена клетками крови - эритроцитами, лейкоцитами и тромбоцитами, а также коллоидными частицами малорастворимых веществ. Фракция дисперсной фазы в крови содержит мицеллы липопротеинов, белков, а также нерастворимых в воде веществ, стабилизированных растворимыми белками. Плазма крови состоит из воды (92%), в которой содержатся растворимые белки, продукты метаболизма, а также неорганические компоненты в виде ионов Na⁺, K⁺, Mg²⁺, Cl^-, SO₄^2-, H₂PO₄^- , HPO₄^2- HCO^3-. Растворенные в плазме ионы (2%), вносят основной вклад в осмотическое давление крови.

Агрегативная устойчивость крови обеспечивается мощными гидратными оболочками на поверхности клеточных мембран, препятствующих слипанию клеток между собой. Другим фактором устойчивости является раличие двойного электрического слоя (ДЭС) на границе клетка-плазма, благодаря которому поверхность клетки приобретает заряд. Седиментационная устойчивость крови связана с непрерывным движением крови по кровяному руслу.

К лиофильным коллоидным растворам относятся растворы поверхностно-активных веществ (ПАВ) и высокомолекулярных соединений (ВМС). Среди ПАВ, встречающихся в живом организме, являются прежде всего фосфо- и сфинголипиды - основа мембраны клетки.

Таблица 12. Основные параметры, используемые для характеристики коллоидных систем и растворов ВМС

Параметр	Обозначение, единица	Смысловое значение
Мицелла лиофобной системы	стабилизатор-избыток KI -	Состоит из микро-кристалла дисперсной фазы, окруженного сольватированными ионами стабилизатора
Межфазный потенциал	𝛗мф	Потенциал ДЭС на границе раздела между твердой и жидкой фазами в мицелле
Электроки­нетический потенциал	ζ-потенциал (дзета-потенциал)	Потенциал на границе скольжения между адсорбционной и диффузионной частями ДЭС мицеллы
Порог коагуляции	где — исходная концентрация раствора электролита;V(эл.) — объем раствора электро­лита, добавленного к коллоидному раствору; V(кол. р.) — объем коллоидного раствора	Минимальное количество электролита, вызывающее явную коагуляцию коллоидного раствора
Вязкость раствора	𝜼, [Па ∙ с]	Свойство жидкостей оказывать сопротивление перемещению одной их части относительно другой при различных видах деформации
Набухание ВМС	где m0 — начальная масса; V0 — начальный объем образца ВМС; т, V — масса и объем набухшего образца ВМС	Процесс проникновения растворителя в полимер-ное вещество, сопровож-даемый увеличением объёма и массы образца, количественно характери-зуется степенью набухания (α)
Осмотичес- кое давление растворов ВМС	Уравнение Галлера где с — массовая концентрация ВМС в растворе (г/л); М — средняя молярная масса ВМС; 𝜷— коэффициент, учитывающий гибкость и форму макромолекул	Экспериментально определенное осмотическое давление для раствора ВМС заданной концентрации значительно превышает вычисленное по закону Вант-Гоффа, что связано с размером и гибкостью цепей макромолекул, которые ведут себя в растворе как несколько более коротких молекул.