Аэрозоли, использование в ветеринарии.

Аэрозоли - мельчайшие твердые частицы, находящиеся во взвешенном состоянии в газообразной среде. Они включают дисперсную (коллоидальную) систему, состоящую из частиц размером 10-3 — 10-7 см, и газовую среду, в которой вещества находятся во взвешенном состоянии.

 Аэрозоли делятся на дымы и туманы; первые обычно содержат твердые частицы, вторые - жидкие капельки, находящиеся в постоянном движении.

В ветеринарной. практике аэрозоли(аэ-ли) дезинфицирующих веществ и инсектицидов применяют для дезинфекции и дезинсекции животноводческих помещений, обработки животных против эктопаразитов, аэ-ли. лекарственных веществ — для ингаляционной химиотерапии при множественных болезнях животных, аэ-ли вакцин — для аэрогенной вакцинации.

Используют аэ-ли, содержащие жидкую (растворы, суспензии или эмульсии дезинфектантов, инсектоакарицидов, антибиотиков, химиотерапевтич. препаратов, вакцин и др.) или твёрдую (порошкообразные инсектоакарициды, дератизационные средства; сухие вакцины и т. д.) дисперсную фазу.

Для получения аэ-лей жидких препаратов применяют различного рода пневматич. распылители (форсунки), центробежные дисковые распылители (см. аэрозольная насадка), ультразвуковые и термомеханич. аэрозольные генераторы.

Сухие аэ-ли получают главным образом различными пневматическими порошкораспылителями.

Большое распространение имеют аэ-ли вет. препаратов, получаемые с помощью аэрозольных баллонов.

Вредные аэ-ли при попадании в организм способны вызвать пневмокониозы, бронхиты, болезни глаз, кожи. При усиленном дыхании, кашле, отфыркивании больных животных в воздух могут поступать болезнетворные бактерии и вирусы, образуя инфекционные аэ-ли. При ветре и большой концентрации в воздухе инфекционные аэ-ли могут переноситься на большое расстояния.

 

87. Явление денатурации белков

Под денатурацией понимают изменение пространственной структуры белков и, как следствие, уменьшение или полное подавление функциональной активности, растворимости и других биологических и физико-химических свойств.

Следует различать денатурацию и деградацию белков. При деградации происходит фрагментация первичной структуры и образование фрагментов белковой макромолекулы. Денатурация не сопровождается фрагментацией, однако может происходить разрыв дисульфидных мостиков, а также слабых водородных, гидрофобных и электростатических связей. В результате изменениям подвергается четвертичная (при ее наличии), третичная и в меньшей степени вторичная структуры.

Денатурирующие агенты делятся на химические и физические. К последним относится прежде всего температурное воздействие, в частности замораживание или нагревание, а также давление, ультразвуковое воздействие, облучение и др.

Химические агенты — это органические растворители (ацетон, хлороформ, спирт), концентрированные кислоты, щелочи, ионы тяжелых металлов. В лабораторной практике в качестве денатурирующих агентов чаще всего используют мочевину или гуанидинхлорид, легко разрывающие водородные и гидрофобные связи, при помощи которых формируется третичная структура белка. Максимальное денатурирующее действие оба реагента проявляют при высоких концентрациях (8—10 моль/л).

Тепловая денатурация белков в растворах при 50—60 С также связана с разрывом связей, при помощи которых образуется третичная структура.

Денатурация, осуществляемая в мягких условиях, часто оказывается обратимой, т. е. при удалении денатурирующего агента происходит восстановление нативной конформации белковой молекулы. Для ряда белков восстановление связей может быть 100%-м, причем это касается не только водородных или гидрофобных связей, но и дисульфид- ных мостиков. Денатурация изменяет как стабильность, так и функции белков, поэтому весьма важно определять ее характер в научных экспериментах, а также при применении белков в промышленности и медицине.

Как правило, при денатурации изменяется форма белковой молекулы, поэтому для контроля ее нативности применяют такие методы, как коэффициент вращательной диффузии, рассеяние света, электронная микроскопия. Кроме того, при переходе молекулы белка в денатурированную форму меняется ее растворимость, спектры поглощения, иммунохимичсскис свойства.

 

88. Явление коагуляции.

Коагуляция – явление слипания коллоидных частиц и выпадения их в осадок – наблюдается при нейтрализации зарядов этих частиц, когда в коллоидный раствор добавляют электролит. При этом раствор превращается в суспензию или гель. Некоторые органические коллоиды коагулируют при нагревании (клей, яичный белок) или при изменении кислотно-щелочной среды раствора.

Процесс коагуляции связан с понижением степени дисперсности.

Различают 2 стадии коагуляции: 1. Скрытая стадия, когда визуально нельзя заметить изменений в системе. 2. Явная стадия, когда эти изменения наблюдаеются.

Факторами, способствующими коагуляции, являются:

-Повышение температуры

-Механические воздействия

-Добавление электролитов (В том числе изменение pH р-ра)

-Спонтанная коагуляция-самопроизвольный процесс так называемого старения коллоидов протекающий при их хранений.

Коагуляция коллоидных растворов протекает не мгновенно, с различными скоростями на различных её стадиях.

Началом коагуляции считается соприкосновение двух коллоидных частиц и слипание их в один агрегат. Эти агрегаты далее слипаются между собой, образуя более крупные частицы.

Это продолжается до начала седиментации. В начале процесса объединение частиц идёт медленно, но по мере увеличения концентрации электролита-коагулянта скорость возрастает.

 

89. Явление высаливания.

Добавление к раствору высокомолекулярных соединений(ВМС) электролитов приводит к снижению растворимости макромолекул и выделению их из раствора. Такое явление называют высаливание.

Высаливание- это выделение в осадок растворенного вещества, вызываемое добавкой к раствору больших количеств нейтральных солей. Если для коагуляции золей требуется ничтожно малое количество электролитов (миллимоль/л), то для высаливания ВМС расходуются очень большие количества солей (нередко концентрация достигает насыщения).

Высаливание из растворов ВМС существенно отличается от коагуляции золей электролитами. В данном случае процесс не связан с понижением дзета-потенциала до критического, поскольку у растворов ВМС он почти не играет никакой роли.

Высаливание наступает вследствие нарушения сольватной связи между макромолекулами ВМС и растворителем, т. е. Вследствие десольватации частиц. Это приводит к постепенному понижению растворимости ВМС и в конечном итоге к выпадению его в осадок. Высаливающее действие электролита проявляется тем сильнее, чем больше степень сольватации его ионов, т. е. чем выше его способность десольватировать макромолекулы ВМС. Коагуляцию растворов ВМС вызывают оба иона прибавленного электролита. Высаливающим действием обладают не только соли, но также все вещества, способные взаимодействовать с растворителем и понижать растворимость ВМС.

Например, хорошо высаливают желатину из водных растворов ацетон и спирт, так как они легко связываются с водой и тем самым дегидратируют частицы желатины.

По высаливающему действию ионы электролитов располагаются в лиотропные ряды:
ряд анионов:

C₂O₄^2-> SO₄^2->СН₃СОО^-> CI^-> Br^-> I^-> CNS^-

 

рядкатионов:

Li⁺> Na⁺>К⁺> Rb⁺> Cs⁺> Mg²⁺> Ca²⁺> Sr²⁺> Ba²⁺

Высаливающее действие ионов в приведенных рядах усиливается справа налево. Часто осаждение полимера проводят, приливая к раствору жидкость, в которой он менее растворяется ("осадитель" или "нерастворитель").

Чем ниже растворимость ВМС в данном растворителе, тем быстрее и полнее происходит высаливание. У одного и того же полимера растворимость зависит от длины макромолекул.

Чем больше их длина и молекулярная масса, тем меньше растворимость и легче происходит высаливание частиц. Это свойство используют при анализе полидисперсных систем. Постепенно прибавляя к раствору возрастающие количества осадителя, можно выделить из раствора отдельные фракции частиц. Высаливание применяют во многих технологических процессах (в мыловарении, при выделении красок и канифоли, в производстве искусственных волокон).

 

90. Явления набухания.

Набухание – это самопроизвольный процесс проникновения молекул низкомолекулярного растворителя в фазу полимера и заполнения им межмакромолекулярного и порового пространства, сопровождающийся увеличением объема ВМС.

 Стадии растворения ВМС:

На первой стадии набухания отдельные кусочки твердой фазы полимера поглощают молекулы растворителя, увеличиваясь в объеме. Диффузия растворителя в фазу полимера происходит медленно из-за малой подвижности макромолекул. При этом происходит разрушение большого числа межмолекулярных связей в структуре полимера, требующее затрат энергии, которое компенсируется выделением тепла при взаимодействии молекул полимера с растворителем (сольватации). Поэтому первая стадия набухания экзотермическая.

 

На второй стадии все набухшие кусочки сливаются в единый, очень вязкий гомогенный слой полимера с растворенным в нем растворителем, граничащий с дисперсной средой. Молекулы ВМС с этой границы могут переходить в гомогенную фазу раствора. Стадия полного растворения – это превращение гетерогенной системы в гомогенную при полном переходе всех молекул полимера в раствор.

Различают два вида набухания: 1. неограниченное, представляющее собой полное растворение и образование гомогенных растворов ВМС. 2. ограниченное, когда набухание останавливается на первой стадии, без полного растворения полимера.

Для ограниченно набухающих ВМС определяют степень набухания α, которую оценивают как массовое или объемное изменение, происходящее с полимером от начала набухания до достижения равновесного состояния.

Степень набухания зависит от структуры цепи (линейная, разветвленная или сетчатая), природы групп, способных к сольватации, и природы растворителя. На степень и скорость набухания полимера влияют также температура, давление, рН среды, присутствие электролитов, степень измельченности полимера