Дисперсные системы

Содержание

Слайд 2

* Дисперсной называют систему (ДС), состоящую из дисперсной фазы – совокупности

*

Дисперсной называют систему (ДС), состоящую из дисперсной фазы – совокупности раздробленных

частиц и непрерывной дисперсионной среды, в которой во взвешенном состоянии находятся эти частицы.
Условие получение ДС – взаимная нерастворимость диспергируемого вещества и дисперсной фазы
Слайд 3

* Количественная характеристика дисперсности – степень раздробленности D = 1/l, где

*

Количественная характеристика дисперсности – степень раздробленности
D = 1/l, где l

– размер дисперсных частиц.
по степени дисперсности:
грубодисперсные (микрогетерогенные) системы – размер частиц дисперсной фазы > 10-7м,
коллоидно-дисперсные (ультрамикрогетерогенные) системы – размер частиц 10-7-10-9м.
Слайд 4

* Классификация по агрегатному состоянию

*

Классификация по агрегатному состоянию

Слайд 5

*

*

Слайд 6

*

*

Слайд 7

* Дисперсные системы Со слабым взаимодействием между ДС и ДФ С

*

Дисперсные системы

Со слабым
взаимодействием
между ДС и ДФ

С сильным
взаимодействием
между

ДС и ДФ

Лиофобные
(гидрофобные)
- необратимые

Лиофильные
(гидрофильные)
- обратимые

Слайд 8

* Дисперсные системы Со связью между частицами ДФ Без связи между

*

Дисперсные системы

Со связью
между частицами
ДФ

Без связи
между частицами
ДФ

Связнодисперсные
(гели)

Свободнодисперсные
(коллоидные растворы)

Слайд 9

* Методы получения лиофобных коллоидов: 1. диспергационные механическое дробление измельчение с

*

Методы получения лиофобных коллоидов:
1. диспергационные
механическое дробление
измельчение с помощью ультразвука
электрическое диспергирование
химическое диспергирование

(пептизация)
Слайд 10

* 2. конденсационные физическая конденсация (замена растворителя) химическая конденсация (реакции гидролиза, окисления, восстановления, конденсации)

*
2. конденсационные
физическая конденсация (замена растворителя)
химическая конденсация (реакции гидролиза, окисления, восстановления, конденсации)

Слайд 11

* Метод получения лиофильных коллоидов: Увеличение концентрации ПАВ до критической концентрации мицелообразования.

*

Метод получения лиофильных коллоидов:
Увеличение концентрации ПАВ до критической концентрации мицелообразования.

Слайд 12

* методы очистки фильтрация (фильтр) диализ (растворитель+мембрана) электродиализ (растворитель+мембрана +ток) компенсационный

*

методы очистки
фильтрация (фильтр)
диализ (растворитель+мембрана)
электродиализ (растворитель+мембрана +ток)
компенсационный диализ (раствор+мембрана+ток)
ультрафильтрация (диализ под

давлением)

от низко-
молеку-лярных
веществ

от крупных
частиц

Слайд 13

* Строение мицелл в лиофобных коллоидных растворах. Мицеллой лиофобной системы называется

*

Строение мицелл в лиофобных коллоидных растворах.
Мицеллой лиофобной системы называется

гетерогенная микросистема, которая состоит из микрокристалла ДФ, окруженного сольватированными ионами стабилизатора.
Слайд 14

* Pb(NO3)2 + 2KI = PbI2 + 2KNO3 избыток mPbI2 nPb2+

*

Pb(NO3)2 + 2KI = PbI2 + 2KNO3

избыток

mPbI2

nPb2+

2(n-x)NO3-

2x NO3-

2x+

агрегат

ПОИ

противоионы

ядро

адсорбцион-
ный слой

диффузный
слой

гранула (частица)

мицелла

Слайд 15

* Pb(NO3)2 + 2KI = PbI2 + 2KNO3 избыток mPbI2 nI-

*

Pb(NO3)2 + 2KI = PbI2 + 2KNO3

избыток

mPbI2

nI-

(n-x)K+

x K+

x-

агрегат

ПОИ

противоионы

ядро

адсорбцион-
ный слой

диффузный
слой

гранула (частица)

мицелла

Слайд 16

* Строение мицелл в лиофильных коллоидных растворах. Мицеллами лиофильных коллоидных растворов

*

Строение мицелл в лиофильных коллоидных растворах.
Мицеллами лиофильных коллоидных растворов называются

ассоциаты из молекул ПАВ и высокомолекулярных соединений (ВМС), возникающие самопроизвольно при повышении концентрации и образующие в растворе новую фазу.
Слайд 17

* Коллоидные ПАВ – вещества, которые с одним и тем же

*

Коллоидные ПАВ – вещества, которые с одним и тем же растворителем

в зависимости от условий образуют истинный и коллоидный раствор (лиофильные коллоидные растворы).
Структура мицелл зависит от свойств ДС
Слайд 18

* В полярной ДС (воде): В неполярной ДС (масле):

*

В полярной ДС (воде):

В неполярной ДС (масле):

Слайд 19

* Способностью к мицеллообразованию обладают не все ПАВ. В водных растворах

*

Способностью к мицеллообразованию обладают не все ПАВ. В водных растворах к

мицеллообразующим соединениям относятся соли жирных и желчных кислот, синтетические моющие средства, фосфолипиды, белки, гликолипиды и другие вещества.
Слайд 20

* Молекулы фосфолипидов образуют в липосомах бислойную мембрану:

*

Молекулы фосфолипидов образуют в липосомах бислойную мембрану:

Слайд 21

* Липосомы используют для направленной доставки лекарственных веществ (противоопухолевых препаратов, инсулина)

*

Липосомы используют для направленной доставки лекарственных веществ (противоопухолевых препаратов, инсулина) к

определенным органам или зонам повреждения. Липосомальные мембраны используют в иммунологических исследованиях при изучении взаимодействия между
антителами и антигенами.
Слайд 22

* Важнейшее свойство растворов коллоидных ПАВ – солюбилизация. Солюбилизация – самопроизвольный

*

Важнейшее свойство растворов коллоидных ПАВ – солюбилизация.
Солюбилизация – самопроизвольный переход нерастворимых

или малорастворимых низкомолекулярных соединений в водную фазу в присутствии коллоидных ПАВ (за счет растворения неполярных веществ в гидрофобном ядре мицелл).
Слайд 23

* Молекулярно-кинетические свойства коллоидных систем: Броуновское движение (беспрерывние хаотическое, медленнее частиц истинного раствора)

*

Молекулярно-кинетические свойства коллоидных систем:
Броуновское движение (беспрерывние хаотическое, медленнее частиц истинного раствора)

Слайд 24

* 2. Диффузия (медленнее, чем в истинных растворах)

*

2. Диффузия (медленнее, чем в истинных растворах)

Слайд 25

* 3. Осмотическое давление (подчиняется з-ну Вант-Гоффа, меньше π истинных р-ров той же % концентрации (частицы!))

*

3. Осмотическое давление (подчиняется
з-ну Вант-Гоффа, меньше π истинных

р-ров той же % концентрации (частицы!))
Слайд 26

* 4. Седиментационное равновесие - сила тяжести уравновешена силой трения (частицы

*

4. Седиментационное равновесие - сила тяжести уравновешена силой трения (частицы коллоидной

степени дисперсности под действием Fтяжести практически не оседают: частицы кварца d=10-8 м на 1 см оседают за год)

Fтяжести

Fтрения

Слайд 27

* Оптические свойства коллоидных систем: рассеяние света опалесценция (окраска в рассеянном

*

Оптические свойства коллоидных систем:
рассеяние света
опалесценция (окраска в рассеянном и проходящем

свете разная, наиболее интенсивно рассеиваются лучи с наименьшей длиной волны, т.е. лучи голубой части света – голубой оттенок коллоидных растворов)
конус Тиндаля
Слайд 28

*

*

Слайд 29

* истинный раствор коллоидный раствор свет свет желтоватый свет голубоватый свет

*

истинный раствор

коллоидный раствор

свет

свет

желтоватый свет

голубоватый свет

Слайд 30

* Электрические свойства коллоидных систем: перемещение частиц одной фазы относительно частиц

*

Электрические свойства коллоидных систем:
перемещение частиц одной фазы относительно частиц другой фазы

под действием электрического поля
Слайд 31

* катод (-) анод (+) граница скольжения, ξ-потенциал

*

катод (-)

анод (+)

граница скольжения,
ξ-потенциал

Слайд 32

* Биологические жидкости организма (кровь, плазма, моча и т. п.) -

*

Биологические жидкости организма (кровь, плазма, моча и т. п.) - коллоидные

системы. О состоянии организма можно судить по их устойчивости.
Устойчивость дисперсных систем это способность их сохранять свое состояние и свойства неизменными с течением времени.
Слайд 33

* Седиментационная (кинетическая) устойчивость способность частиц ДФ находится во взвешенном состоянии

*

Седиментационная (кинетическая) устойчивость способность частиц ДФ находится во взвешенном состоянии и

не оседать под действием сил тяжести.
Агрегативная устойчивость - способность частиц ДФ противодействовать их слипанию между собой (сохранять свои размеры).
Слайд 34

* Конденсационная устойчивость -способность дисперсных систем сохранять неизменной с течением времени удельную поверхность.

*
Конденсационная устойчивость -способность дисперсных систем сохранять неизменной с течением времени удельную

поверхность.
Слайд 35

* Коагуляция процесс слипания коллоидных частиц с образованием более крупных агрегатов

*

Коагуляция процесс слипания коллоидных частиц с образованием более крупных агрегатов из-за

потери коллоидным раствором агрегативной устойчивости.
Может быть вызвана прибавлением электролитов, изменением температуры, механическим воздействием…
Слайд 36

* золь + электролит осадок золь

*

золь

+ электролит

осадок

золь

Слайд 37

* Правило Шульце-Гарди: коагулирующая способность электролита возрастает с увеличением заряда коагулирующего

*

Правило Шульце-Гарди: коагулирующая способность электролита возрастает с увеличением заряда коагулирующего иона,

а коагулирующим действием обладает противоион – тот ион, который заряжен противоположено грануле.
Для золя { [mPbI2] nPb2+ (n-x)NO3- }2x+ 2xNO3-
коагулирующими ионами могут быть анионы: Cl-, SO42-, PO43-.

Коагулирующая способность возрастает

Слайд 38

* Для биологических систем наибольшее значение имеет коагуляция при добавлении электролита

*

Для биологических систем наибольшее значение имеет коагуляция при добавлении электролита (коллоидные

растворы биологических жидкостей находятся в соприкосновении с электролитами).
Слайд 39

* Пептизация – процесс перехода свежеполученного при коагуляции осадка в золь

*

Пептизация – процесс перехода свежеполученного при коагуляции осадка в золь под

действием веществ-пептизаторов (процесс обратный коагуляции).
Повышение агрегативной устойчивости лиофобных золей при добавлении к ним ВМС называется коллоидной защитой.
Слайд 40

* Значение коллоидной защиты: недостаток защитного действия – образование в организме

*

Значение коллоидной защиты:
недостаток защитного действия –
образование в организме почечных и желчных

камней, отложение солей.
Для количественной характеристики защитного действия используют «золотое», «рубиновое», «железное» и др. числа. Все эти числа характеризуют защитную способность веществ по отношению к данному стандартному золю, используют для диагностических целей.
Слайд 41

* Эмульсии - микрогетерогенные системы, у которых ДФ и ДС -

*

Эмульсии - микрогетерогенные системы, у которых ДФ и ДС - несмешивающиеся

жидкости.

эмульсии

прямые
(непол. Ж в пол. Ж, масло в воде)

обратные
(пол. Ж в непол. Ж,
вода в масле)

Слайд 42

* Суспензии – микрогетергенные системы с жидкой ДС и твердыми частицами

*

Суспензии – микрогетергенные системы с жидкой ДС и твердыми частицами ДФ.
Аэрозоли

– дисперсные системы с газообразной дисперсионной средой.
Слайд 43

* Значение для медицины: положительное Эмульсии лекарственных веществ прямые – для

*

Значение для медицины:
положительное
Эмульсии лекарственных веществ прямые – для внутреннего применения, обратные

– для наружного.
Растительные и животные жиры лучше усваиваются организмом в эмульгированном виде (молоко), эмульгаторы - производные холевой и дезоксихолевой кислоты.