Биогенные элементы. Разделы физической химии. Гончаров В.И - 51 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СтГМУ | Ставрополь

Составители: 

Рубрика: 

101
VI. ЛАБОРАТОРНОЕ ЗАНЯТИЕ № 6
Устойчивость коллоидных систем и растворов биополимеров
1. Задание к занятию
Цель:
Сформировать у студентов представление о причинах, факторах
устойчивости коллоидно-дисперсных систем и растворов биополимеров,
возможность их нарушения и процессах, при этом происходящих.
2. Основные вопросы темы:
2.1. Виды устойчивости коллоидно-дисперсных систем.
2.2. Коагуляция. Кинетика и механизм коагуляции под действием электролитов.
2.3. Порог коагуляции и его определение. Правило Шульце-Гарди. Коа-
гуляция смесями электролитов.
2.4. Пептизация. Коллоидная защита.
2.5. Факторы устойчивости растворов биополимеров и возможность их
нарушения.
2.6. Высаливание растворов ВМС. Коацервация.
2.7. Структурирование растворов ВМС. Застудневание (желатинирова-
ние). Синерезис.
Контроль на входе: фронтальный опрос (устно), программированный
(письменно), решение задач.
3. Лабораторные работы:
3.1. Определение порога коагуляции золя гидроксида железа (III).
3.2. Правило валентности-значности (правило Шульце-Гарди).
3.3. Электрофорез золя гидроксида железа.
3.4. Устойчивость растворов биополимеров к электролитам.
3.5. Защитное действие растворов биополимеров (гидрофильных золей).
3.6. Высаливание белков сернокислым аммонием.
3.7. Влияние анионов на желатинирование.
4. Эталоны решения задач.
5. Задачи для самостоятельного решения.
6. Контрольные вопросы.
Контроль на выходе: показать преподавателю результаты выполненных
работ, уметь их объяснить.
2. Основные теоретические положения
Устойчивость и коагуляция дисперсных систем
Коллоидные растворы - термодинамически неустойчивые системы. При-
чиной неустойчивости является большая межфазная поверхность, а следова-
тельно, и избыточный запас поверхностной энергии Гиббса. Поэтому в кол-
лоидных растворах самопроизвольно могут протекать процессы агрегации,
приводящие к уменьшению поверхности и уменьшению поверхностной энер-
гии. Биологические жидкости живого организма: кровь, плазма, моча и др.,
102
представляющие собой коллоидные системы, при наличие патологических
процессов, связанных с изменением устойчивости дисперсных систем, изме-
няют биохимические показатели. Например, скорость оседания эритроцитов
(СОЭ), свертываемость крови, количество форменных элементов и др.
Устойчивость дисперсных систем – это способность сохранять свое
состояние и свойство неизменными с течением времени.
Различают кинетическую, агрегативную и конденсационную устойчивость.
Кинетическая устойчивость характеризует способность частиц дис-
персной фазы оставаться во взвешенном состоянии.
Агрегативная устойчивость характеризует способность частиц дис-
персной фазы противостоять их укрупнению (слипанию).
Конденсационная устойчивость характеризует способность дисперсных
систем сохранять неизменной с течением времени удельную поверхность.
Например, при некоторых патологических состояниях изменяется белко-
вый состав и как следствие вязкость крови. Причиной этих изменений чаще
всего является образование крупных агрегатов: слипшихся эритроцитов,
тромбоцитов, лейкоцитов. Сахарный диабет, ишемическая болезнь сердца
связаны с увеличением концентрации глобулинов в плазме. Существующие
в
форме макрокатионов, они адсорбируются на поверхности эритроцитов, сни-
жая тем самым величину отрицательного заряда их поверхности. Это в свою
очередь приводит к нарушению агрегативной устойчивости крови, увеличе-
нию ее вязкости, нарушению гемодинамики (оценивается по величине СОЭ).
Коллоидные растворы, являясь термодинамически неустойчивыми система-
ми, могут сохранять в течение определенного времени
свое состояние и свойства
неизменными. Основными факторами устойчивости коллоидных систем являют-
ся:
толщина диффузного слоя и величина расклинивающего давления. При
большой толщине диффузных слоев их перекрытие и электростатическое оттал-
кивание возникают на расстояниях, при которых молекулярное притяжение сла-
бое и коллоидные частицы не агрегатируют. При малой толщине диффузных
слоев частицы сближаются до расстояний, при которых молекулярное притяже-
ние сильное и происходит слипание. Толщина диффузного слоя зависит от вели-
чины
электрокинетического потенциала – ξ-потенциала (на границе гранулы и
диффузного слоя). Чем он больше, тем больше толщина диффузного слоя.
я дро
потенциал
определя ющий
слой
слой
противоионов
адсорбционный
слой
диффузный
слой
гранула
мицелла
mAgI
.
nAg
+
(n-x) NO
3
-
x+
.
xNO
3
{
}

Страницы