При соотношении зарядов ионов 1:2:3 их коагулирующая способность относится как 1:100:1000

γ=f(z⁶),

где z – заряд иона-коагулятора.

 

Сильное влияние электролита на коагуляцию коллоидных растворов необходимо учитывать при введении растворов солей в живые организмы. Имеет значение не только концентрация вводимых ионов, но и их заряд. Например, изотонический раствор NaCl нельзя заменить раствором MgSO₄, поскольку в этой соли имеются ионы Mg²⁺ и SO₄^2-, обладающие более высокой коагулирующей способностью, чем ионы Na⁺ и Cl^-.

Явление привыкания – это повышение устойчивости золя к коагулирующему действию электролита при уменьшении скорости его поступления.

Это наблюдается, если электролит добавлять к золю малыми порциями через большие интервалы времени. В этом случае С_пор будет больше, чем при добавлении сразу большого количества электролита. В организме примером является привыкание к некоторым лекарствам, курению, наркотикам.

 

9. Взаимная коагуляция. Процессы коагуляции при очистке воды. Коллоидная защита. Пептизация. Значение этих явлений в медицине.

Взаимная коагуляция – это коагуляция, которая наблюдается при смешивании двух коллоидных растворов с противоположным зарядом гранул.

Взаимная коагуляция используется при очистке природных и промышленных вод.

Коагулирование воды — процесс осветления и обесцвечивания воды с применением химических реактивов-коагулянтов, которые при взаимодействии с гидрозолямии растворимыми примесями воды образуют осадок. Используется при очистке водопроводной воды перед отстаиванием и фильтрацией.

Цель коагулирования состоит в том, чтобы в процессе коагуляции примеси образовали «флокулы» — хлопьевидные скопления, которые из-за их большого размера легко удалить из воды отстаиванием или фильтрованием. Без коагулирования удаление мелкодисперсных примесей в отстойнике может быть непрактичным, так как требует больших интервалов времени (до нескольких лет). Оптимальный размер флокул — несколько миллиметров.

Физические основы.

Стабильность коллоидной смеси поддерживается в основном за счёт электростатического отталкивания и стерических эффектов, потому коагулирование применяет следующие методы:

предотвращение электростатического отталкивания с помощью добавления солей или изменения кислотности; это даёт возможность коллоидным частицам сблизиться на расстояние, на котором силы Ван-дер-Ваальса приведут к слипанию частиц;

Коагулянты.

Сульфат алюминия

Процесс.

Процесс коагулирования проводится в два этапа:

Ø быстрое смешивания химиката с водой. Обычно продолжается около одной минуты (меньшие интервалы приводят к худшему распределению коагулянта; бо́льшие могут привести к разрушению уже образовавшихся флокул). Смешивание обычно производится в специальном резервуаре-смесителе;

Ø собственно флокуляция (обычно от получаса до 45 минут). В процессе флокуляции вода проходит через несколько резервуаров с постепенно уменьшающейся скоростью перемешивания воды.

 

Коллоидная защита – это повышение агрегативной устойчивости лиофобных золей при добавлении некоторых веществ.

Такими веществами являются ВМС (белки, полисахариды) и коллоидные ПАВ.

Объясняется коллоидная защита адсорбцией защитных веществ на поверхности коллоидных частиц. Коллоидные ПАВ и ВМС ориентируются на поверхности коллоидных частиц: гидрофобными участками к частицам дисперсной фазы, а гидрофильными наружу, к воде. Мицеллы приобретают при этом дополнительный фактор агрегативной устойчивости за счёт гидратных оболочек защищающих веществ.

 

Пептизация – это процесс, обратный коагуляции.

Пептизировать можно только рыхлые и «свежие» осадки.

Различают 3 способа пептизации:

§ адсорбционная пептизация

§ химическая (диссолюционная) пептизация

§ промывание осадка чистым растворителем

Процесс пептизации лежит в основе лечения атеросклероза, растворения «камней» в желче- и мочевыводящих путях и тромбов в кровеносных сосудах под действием антикоагулянтов.

Изучение процессов пептизации и коагуляции представляет большой интерес для медиков, в связи с тем, что коллоиды клеток и биологических жидкостей организма подвержены коагуляции. Образование тромбов в кровеносных сосудах, слипание эритроцитов представляют собой процессы, аналогичные коагуляции. Одной из причин вышеназванных патологических изменений могут быть электролиты. В организме имеет место: явление привыкания; Действие электролитов или многокомпонентных лекарственных препаратов.

 

 

10. Аэрозоли. Туманы, пыли, смоги. Особенности электрокинетических свойств аэрозолей. Использование аэрозолей в медицине. Аэрозоли как причина возникновения заболевания легких (силикоз, антракоз и др.).

 

Аэрозолями называются дисперсные системы, в которых дисперсионной средой является газ (воздух), а дисперсионной фазой твёрдые или жидкие частицы с размерами 10^-7 – 10^-4 м.

По агрегатному состоянию аэрозоли классифицируют на:

1) Дымы, пыли (д.ф. – твёрдые частицы). Это системы т/г;

2) Туманы (д.ф. – жидкость). Это системы ж/г.

Основные источники образования аэрозолей:

· Природные аэрозоли – туманы, дымы, пыли;

· Промышленные предприятия (аэрозоли, содержащие частицы С, кремния, радиоактивные вещества и др.); авто- и авиатранспорт и др;

· Микробиологические и бактериальные аэрозоли;

· Аэрозоли, получаемые искусственным путём.

Молекулярно-кинетические свойства аэрозолей подчиняются тем же закономерностям, что и лиозоли. Но броуновское движение, диффузия и седиментация частиц аэрозоля происходит быстрее, чем у лиозолей (плотность и вязкость д.с. очень малы).

Для аэрозолей характерны термофорез, термопреципетация и фотофорез.

Термофорез – это движение частиц аэрозоля в область более низких температур.

Термопреципетация – это осаждение частиц аэрозоля на холодных поверхностях.

Фотофорез – это направленное движение аэрозольных частиц под действием светового излучения.

В аэрозолях наблюдается конус Ф-Т, но интенсивность светорассеяния у них больше, чем у лиозолей.

Аэрозоли – кинетически и агрегативно неустойчивые системы.

Вредные пыли промышленных предприятий вызывают болезни лёгких (пневмокониозы), а аэрозоли, содержащие цветочную пыльцу, вирусы являются источниками аллергических реакций и ОРЗ.

Аэрозоли нашли широкое применение в медицине. Стерильные аэрозоли применяют для стерилизации операционного поля, ран и ожогов.

Ингаляционные аэрозоли, содержащие антибиотики и другие лекарственные вещества, применяют для лечения дыхательных путей. Аэрозоли в виде клея применяют в хирургической практике для склеивания ран, кожи, бронхов, сосудов и т.д.

Взвеси бактерий и вирусов – микробиологические аэрозоли являются одним из путей передачи инфекционных заболеваний: туберкулёза лёгких, гриппа, ОРЗ и т.д.

Аэрозоли, содержащие частицы угля, вызывают заболевания лёгких – антракоз, оксида кремния(4) – силикоз, асбеста – асбестоз .

11. Суспензии, способы получения. Молекулярно-кинетические и оптические свойства по сравнению с коллоидными растворами. Устойчивость суспензий и применение в медицине.

 

Суспензии - это микрогетерогенные системы, в которых дисперсионной средой является жидкость, а дисперсная фаза твёрдая с размерами частиц 10^-4 – 10^-6м.

Способы получения суспензий: диспергирование, конденсация.

По молекулярно-кинетическим свойствам суспензии резко отличаются от золей. У суспензий из-за больших размеров частиц практически отсутствуют: броуновское движение диффузия и осмотическое давление. Суспензии мутные, так как световые лучи преломляются и отражаются частицами суспензии, а не рассеиваются. У суспензий большая скорость седиментации. Для повышения агрегативной устойчивости суспензий к ним добавляют стабилизатор (ПАВ, ВМС). В результате этого появляются факторы устойчивости суспензий: заряд и структурно-механический фактор защиты.

В медицине используются суспензии серы, цинк – инсулина, некоторых антибиотиков, камфоры, метанола и др.. При отравлениях используется эмульсия этиламинбензоата.

Пасты – концентрированные суспензии.

Используются при лечении кожных заболеваний, в стоматологии и косметике.

 

 

12. Эмульсии. Методы получения и свойства. Устойчивость эмульсий. Эмульгаторы их природа и механизм действия. Типы эмульсий. Эмульсия как лекарственная форма.

 

Эмульсиями называются микрогетерогенные системы из несмешивающихся жидкостей с размером частиц дисперсной фазы 10^-4 – 10^-6 м.

Одна из жидкостей в эмульсиях – любая полярная, а вторая – неполярная.

§ В зависимости от полярности фаз различают

1) Прямые эмульсии, или эмульсии первого рода. (д.с. вода; М/В).

2) Обратные эмульсии, или эмульсии второго рода. (д.с. масло; В/М)

§ В зависимости от концентрации дисперсной фазы эмульсии классифицируют:

1. Разбавленные (с_д.ф. меньше 0,1%)

2. Концентрированные (с_д.ф. меньше 74%)

3. Высококонцентрированные (больше 74%)

Эмульсии получают методом диспергирования и конденсации.

Разбавленные эмульсии устойчивы без стабилизаторов. Агрегативную устойчивость концентрированных эмульсий обеспечивают стабилизаторы – эмульгаторы.

Эмульгаторы – это растворимые ПАВ и ВМС, или нерастворимые порошки. Эмульгатор должен быть родственен дисперсионной среде.

Правило Банкрофта:

Устойчивые эмульсии получаются тогда, когда эмульгатор растворяется в дисперсионной среде или смачивается ею.

Таким образом, для получения эмульсий типа М/В необходимы гидрофильные эмульгаторы. (мыла щелочных металлов, белки, глина и др.)

Для эмульсий типа В/М нужны гидрофобные эмульгаторы (каучук, холестерин, порошки сажи, канифоли).

В случае гидрофильного ПАВ получается устойчивая эмульсия типа М/В, т.к. ПАВ адсорбируются на границе раздела фаз и снижают межфазное поверхностное натяжение. Ионогенные ПАВ сообщают частицам дисперсной фазы ещё и заряд.

В случае гидрофильного твёрдого порошка тоже стабилизируется эмульсия М/В, поскольку эмульгатор большей своей частью располагается на наружной поверхности дисперсной фазы, создавая механически прочную оболочку. Это препятствует слиянию капель дисперсной фазы.

Для получения любого типа эмульсий требуется:

§ Определённое соотношение двух несмешивающихся жидкостей

§ Соответствующий эмульгатор;

§ Энергичное перемешивание.

Эмульсии второго рода используются, как «наружное» средство. Эмульсии первого рода – для внутреннего применения.

В процессе усвоения жиров происходит их эмульгирование в кишечнике солями желчных кислот. В форме эмульсии происходит всасывание жиров в кровь через стенку кишечника и их ферментативный гидролиз.