Коллоидные растворы
Материальная основа современной цивилизации и самого существования человека и всего биологического мира связана с дисперсными системами. Человек живет и работает в окружении дисперсных систем. Воздух, особенно воздух рабочих помещений, - это дисперсная система. Многие пищевые продукты, полупродукты и продукты их переработки представляют дисперсные системы (молоко, мясо, хлеб, масло, маргарин). Многие лекарственные вещества производятся в форме тонких суспензий или эмульсий, мазей, паст или кремов (протаргол, колларгол, желатиноль и др.). Дисперсными являются все живые системы. Мышечные и нервные клетки, волокна, гены, вирусы, протоплазма, кровь, лимфа, спинномозговая жидкость - все это, высокодисперсные образования. Протекающие в них процессы управляются физико-химическими закономерностями, которые изучает физикохимия дисперсных систем.
Дисперсными называют системы, в которых вещество находится в состоянии более или менее высокой раздробленности и равномерно распределено в окружающей среде. Науку о высокодисперсных системах называют коллоидной химией. В основе живого вещества лежат соединения, находящиеся в коллоидном состоянии.
Дисперсная система состоит из дисперсионной среды и дисперсной фазы.
По своей физико-химической природе все жидкие лекарственные формы являются свободными всесторонне дисперсными системами, в которых лекарственные вещества (дисперсная фаза) равномерно распределены в жидкой дисперсионной среде. В зависимости от степени измельчения дисперсной фазы и характера связи ее с дисперсионной средой (растворителем) различают такие физико-химические системы как:
- истинные растворы низко-и высокомолекулярных соединений;
- коллоидные растворы (золи);
- суспензии и эмульсии.
Существует несколько классификаций дисперсных систем, основанных на различных признаках дисперсных систем.
1. По агрегатному состоянию дисперсионной среды все дисперсные системы можно свести к 3 типам.
- дисперсные системы с газообразной дисперсионной средой - аэрозоли (дым, воздух рабочих помещений, облака и т.д.).
- дисперсные системы с жидкой дисперсионной средой - лиозоли (пены, эмульсии - молоко, суспензии, пыль, попавшая в дыхательные пути; кровь, лимфа, моча представляют собой гидрозоли).
- дисперсные системы с твердой дисперсионной средой - солидозоли (пемза, силикагель, сплавы).
2. Вторая классификация группирует дисперсные системы в зависимости от размера частиц дисперсной фазы.
Коллоидные системы могут быть газообразными, жидкими и твердыми. Наиболее распространены и изучены жидкие (лиозоли). Коллоидные растворы для краткости обычно называют золями. В зависимости от природы растворителя - дисперсионной среды, т.е. воды, спирта или эфира, лиозоли называют соответственно гидрозоли, алкозоли или этерозоли.
По интенсивности взаимодействия частиц дисперсной фазы и дисперсионной среды золи делят на 2 группы:
- лиофильные - интенсивное взаимодействие, в результате которого образуются развитые сольватные слои, например, золь протоплазмы, крови, лимфы, крахмала, белка и т.д.;
- лиофобные золи - слабое взаимодействие частиц дисперсной фазы с частицами дисперсионной среды.
Золи металлов, гидроксидов, практически все классические коллоидные системы. ВМС и растворы ПАВ выделяют в отдельные группы.
Всякий коллоидный раствор является микрогетерогенной, многофазной, высоко- и полидисперсной системой с высокой степенью дисперсности. Условием образования коллоидного раствора является нерастворимость вещества одной фазы в веществе другой, ибо только между такими веществами могут существовать физические поверхности раздела. По силе взаимодействия между частицами дисперсной фазы различают свободно-дисперсные и связнодисперсные системы. Примером последних, являются биологические мембраны.
Классификация дисперсных систем:
I. По дисперсности
1. Грубодисперсные – частицы, размер которых составляет более 10-5 м. Частицы видны в обычный микроскоп, оседают под действием силы тяжести, не проходят через бумажные фильтры (пены, грунт, сахар, суспензии, эмульсии, взвеси)
2. Среднедисперсные (микрогетерогенные) – размер частиц от 10-7 до 10-5 м
3. Высокодисперсные (коллоидные) – размеры частиц 10-7 – 10-9 м (сок растений, космическая пыль). Частицы таких систем нельзя обнаружить микроскопом. Обладают особыми молекулярно-кинетическими и другими свойствами, что обуславливает верхнюю границу их размеров.
II. По агрегатному состоянию дисперсной фазы и дисперсионной среды.
Таблица 2.
Дата добавления: 2016-05-28; просмотров: 2349;