Коллоидные растворы. Электрические, молекулярно-кинетические, оптические свойства коллоидных растворов. (Часть 2)

Август 1, 2022

Главная
Медицина
Коллоидные растворы. Электрические, молекулярно-кинетические, оптические свойства коллоидных растворов. (Часть 2)

Содержание

2. Электрические свойства коллоидных растворов Наличие электрического заряда на коллоидных частицах впервые было установлено Ф.Ф. Рейссом (1807г.).
3. Электрические свойства коллоидных растворов Через некоторое время под действием электрического поля в анодной трубке наблюдалось понижение
4. Электрические свойства коллоидных растворов Результаты опыта свидетельствовали о том, что коллоидные частицы глины несут отрицательный заряд,
5. Электрические свойства коллоидных растворов Перемещение дисперсной фазы или дисперсионной среды под действием внешнего электрического поля называют
6. а) электрофорез б) электроосмос в) потенциал седиментации мембрана вода Электрокинетические явления
7. Электрические свойства коллоидных растворов Направленное движение частиц дисперсной фазы относительно неподвижной дисперсионной среды под действием внешнего
8. Электрофорез
9. Электрические свойства коллоидных растворов Электрофорез
10. Уравнение Гельмгольца-Смолуховского: где U0 – скорость электрофореза, м/с; ε – относительная диэлектрическая проницаемость среды; ε0 –
11. Электрические свойства коллоидных растворов. Явления электрофореза и электроосмоса позволяют определять знак и величину заряда дисперсных частиц.
12. Электрические свойства коллоидных растворов Электрофорез широко используется в биологии и медицине: для диагностики многих заболеваний; разделения
13. Молекулярно-кинетические свойства коллоидных растворов К ним относятся: броуновское движение частиц диффузия осмос седиментация Молекулярно-кинетические свойства обусловлены
14. Молекулярно- кинетические свойства броуновское движение диффузия осмос седиментация.
15. Броуновское движение – беспрерывное, хаотичное движение частиц. Его интенсивность зависит от размера частиц, вязкости среды, температуры.
16. Молекулярно- кинетические свойства Броуновское движение
17. Диффузия Диффузия – процесс самопроизвольного выравнивания концентрации диспергированного вещества под влиянием теплового хаотичного движения частиц. Скорость
18. Осмос Осмос – это односторонняя диффузия молекул чистого растворителя через полупроницаемую мембрану из раствора с меньшей
19. Осмос Плазматическая мембрана
20. Oсмотическое давление Конц. раствор Разб. раствор Полупроницаемая мембрана Осмотическим давлением раствора измеряется минимальным гидростатическим давлением, которое
21. Осмос Вант-гофф (1852-1901)
22. Осмотическое давление определяется законом Вант-Гоффа: π = КБ · Сν · Т π – осмотическое давление
23. Осмотическое давление Осмотическое давление коллоидных растворов имеет особенности: - является низким (из-за больших размеров частиц и
24. Гемолиз Плазмолиз Изотонический раствор Гипотонический раствор Гипертонический раствор
25. Осмотическое давление
26. Седиментация Седиментацией называется оседание коллоидных частиц под действием сил разной природы (гравитационной, центростремительной и др.).
27. Седиментация Молекулы растворителя препятствуют оседанию Коллоидные частицы оседают под действием силы тяжести Состояние системы, при котором
28. Седиментационное равновесие n0 – общее число коллоидных частиц; nh - число коллоидных частиц на высоте h;
29. Седиментация Способность дисперсной системы сохранять равномерное распределение частиц по всему объему называется седиментационной или кинетической устойчивостью.
30. Седиментационная устойчивость
31. Седиментация Биологические жидкости организма – кровь, спинномозговая жидкость, лимфа, слюна и др. – это сложные растворы,
32. Седиментация Эритроциты достаточно крупные частицы. В норме они седиментируют с определенной скоростью (СОЭ). При патологии биохимический
33. Оптические свойства коллоидных растворов Для коллоидных растворов диаметр частиц примерно равен длине волны падающего света. В
35. Оптические свойства коллоидных растворов При боковом освещении коллоидного раствора образуется светящийся конус, получивший название конуса Тиндаля-Фарадея.
36. Эффект Тиндаля Оптические свойства
41. Коллоидные растворы серебра, золота, серебра-золота Оптические свойства
42. Оптические свойства коллоидных растворов Математически рассеяние света выражают уравнением Рэлея: I = I0 k Сν V2
43. Оптические свойства коллоидных растворов Из уравнения Рэлея следует, что интенсивность светорассеяния обратно пропорционально длине волны. Какая
44. Оптические свойства коллоидных растворов Визуально наблюдают опалесценцию, т.е. окраска коллоидных растворов в рассеянном свете (при рассмотрении
45. Оптические свойства коллоидных растворов Нефелометрия – метод, используемый для изучения дисперсных систем по интенсивности рассеянного света,
46. Оптические свойства коллоидных растворов Коллоидные частицы видны только в ультрамикроскоп (прибор, позволяющий наблюдать отсветы частиц на
47. Оптические свойства коллоидных растворов С помощью ультрамикроскопа экспериментально подтверждены броуновское движение, определено число Авогадро.
48. Электронный микроскоп
49. Вопросы для самоконтроля В чем сущность электрофореза и электроосмоса? В чем состоит сущность броуновского движения, диффузии,
50. Рекомендуемая литература Основная: Физическая и коллоидная химия : учебник для фарм. вузов и фармац. фак. мед.
52. Скачать презентацию

Слайд 2

Электрические свойства коллоидных растворов
Наличие электрического заряда на коллоидных частицах впервые было

установлено Ф.Ф. Рейссом (1807г.).
Опыт Рейсса заключался в следующем:
В слой влажной глины помещали две
стеклянные трубки заполненные водой.
В трубки опускали электроды,
подключенные к источнику постоянного
тока.

Слайд 3

Электрические свойства коллоидных растворов
Через некоторое время под действием электрического поля

в анодной трубке наблюдалось понижение уровня и помутнение вследствие появления суспензии из частиц глины .
В катодной трубке уровень воды повышался.

Слайд 4

Электрические свойства коллоидных растворов
Результаты опыта свидетельствовали о том, что коллоидные

частицы глины несут отрицательный заряд, так как перемещаются к положительно заряженному электроду – аноду.

Слайд 5

Электрические свойства коллоидных растворов
Перемещение дисперсной фазы или дисперсионной среды под

действием внешнего электрического поля называют электрокинетическими явлениями.
Причина электрокинетических явлений – образование ДЭС на границе раздела дисперсной фазы и дисперсионной среды и, как следствие, наличие электрического заряда у частиц дисперсной фазы и дисперсионной среды.

Слайд 6

а) электрофорез
б) электроосмос
в) потенциал седиментации
мембрана
вода
Электрокинетические явления

Слайд 7

Электрические свойства коллоидных растворов
Направленное движение частиц дисперсной фазы относительно неподвижной дисперсионной

среды под действием внешнего электрического поля называют электрофорезом, а перемещение дисперсионной среды относительно неподвижной дисперсной фазы – электроосмосом.

Слайд 8

Электрофорез

Слайд 9

Электрические свойства коллоидных растворов
Электрофорез

Слайд 10

Уравнение Гельмгольца-Смолуховского:
где U0 – скорость электрофореза, м/с;
ε – относительная диэлектрическая

проницаемость среды;
ε0 – электрическая постоянная, 8,9∙10-12 А с/В м;
Δφ – разность потенциалов, В;
ζ – электрокинетический потенциал, В;
k – коэффициент, зависящий от формы частиц;
η – вязкость дисперсионной среды, Н с/м2 ;
l –расстояние между электродами, м;

Слайд 11

Электрические свойства коллоидных растворов.
Явления электрофореза и электроосмоса позволяют определять знак

и величину заряда дисперсных частиц.
Установлено что поверхность биомембран несет отрицательный заряд.

Слайд 12

Электрические свойства коллоидных растворов
Электрофорез широко используется в биологии и медицине:
для

диагностики многих заболеваний;
разделения аминокислот;
изучения ферментов, антибиотиков и других объектов.
Явления электроосмоса используют:
для снятия отеков;
в технике – для осушения болотистых участков местности.

Слайд 13

Молекулярно-кинетические свойства коллоидных растворов
К ним относятся:
броуновское движение частиц
диффузия
осмос
седиментация
Молекулярно-кинетические свойства

обусловлены хаотическим тепловым движением частиц.

Слайд 14

Молекулярно- кинетические свойства
броуновское движение
диффузия
осмос
седиментация.

Слайд 15

Броуновское движение – беспрерывное, хаотичное движение частиц. Его интенсивность зависит от

размера частиц, вязкости среды, температуры.

Броуновское движение

Слайд 16

Молекулярно- кинетические свойства
Броуновское движение

Слайд 17

Диффузия
Диффузия – процесс самопроизвольного выравнивания концентрации диспергированного вещества под влиянием

теплового хаотичного движения частиц.
Скорость диффузии коллоидных частиц (из-за больших размеров) во много раз меньше скорости диффузии молекул и ионов низкомолекулярных веществ.
Поэтому по скорости диффузии можно определить радиус и степень дисперсности коллоидных частиц.

Слайд 18

Осмос
Осмос – это односторонняя диффузия молекул чистого растворителя через полупроницаемую мембрану

из раствора с меньшей концентрацией в более концентрированный раствор.

Слайд 19

Осмос
Плазматическая
мембрана

Слайд 20

Oсмотическое давление
Конц. раствор
Разб. раствор
Полупроницаемая
мембрана
Осмотическим давлением раствора измеряется минимальным гидростатическим давлением,

которое нужно приложить к мембране со стороны раствора, чтобы осмос прекратился.

Слайд 21

Осмос
Вант-гофф (1852-1901)

Слайд 22

Осмотическое давление определяется законом Вант-Гоффа:
π = КБ · Сν ·

Т
π – осмотическое давление [Па]
КБ - константа Больцмана,
КБ = 1,38 · 10-23 [Дж· К-1]
Сν - частичная концентрация частиц золя [м-3];
Т - абсолютная температура [К].

Слайд 23

Осмотическое давление
Осмотическое давление коллоидных растворов имеет особенности:
- является низким (из-за

больших размеров частиц и низкой концентрации);
- меняется во времени (из-за агрегации коллоидных частиц).

Слайд 24

Гемолиз
Плазмолиз
Изотонический
раствор
Гипотонический
раствор
Гипертонический
раствор

Слайд 25

Осмотическое давление

Слайд 26

Седиментация
Седиментацией называется оседание коллоидных частиц под действием сил разной природы (гравитационной,

центростремительной и др.).

Слайд 27

Седиментация
Молекулы растворителя
препятствуют оседанию
Коллоидные частицы
оседают под действием
силы тяжести
Состояние

системы, при котором сила тяжести и сила диффузии уравновешивают друг друга называется седиментационным равновесием.

Слайд 28

Седиментационное равновесие
n0 – общее число коллоидных частиц;
nh - число коллоидных частиц

на высоте h;
NA=6,02 ·1023 моль-1; постоянная Авогадро
m – масса частиц [кг];
g – ускорение свободного падения.
g = 9,8 м · c-2;
h – высота [м];
R – универсальная газовая постоянная
T - абсолютная температура [К].

Слайд 29

Седиментация
Способность дисперсной системы сохранять равномерное распределение частиц по всему объему называется

седиментационной или кинетической устойчивостью.

Из уравнения следует, что с увеличением высоты концентрация коллоидных частиц уменьшается (более выражена эта зависимость для тяжелых частиц).

Слайд 30

Седиментационная устойчивость

Слайд 31

Седиментация
Биологические жидкости организма – кровь, спинномозговая жидкость, лимфа, слюна и

др. – это сложные растворы, содержащие ионы электролитов, коллоидные частицы и макромолекулы ВМВ.
Цельную кровь можно рассматривать как дисперсную систему, в которой форменные элементы: эритроциты, лейкоциты, тромбоциты составляют ДФ, а плазма – ДСр.

Слайд 32

Седиментация
Эритроциты достаточно крупные частицы.
В норме они седиментируют с определенной

скоростью (СОЭ).
При патологии биохимический состав крови меняется.
Эритроциты сорбируют крупные молекулы белков, их масса увеличивается и поэтому СОЭ возрастает.

Слайд 33

Оптические свойства коллоидных растворов
Для коллоидных растворов диаметр частиц примерно равен

длине волны падающего света.

В этом случае преобладает дифракционное рассеяние света, так как каждая коллоидная частица становится вторичным источником света.

Слайд 34

Слайд 35

Оптические свойства коллоидных растворов
При боковом освещении коллоидного
раствора образуется светящийся конус,

получивший название конуса Тиндаля-Фарадея.

Слайд 36

Эффект Тиндаля
Оптические свойства

Слайд 37

Слайд 38

Слайд 39

Слайд 40

Слайд 41

Коллоидные растворы серебра, золота, серебра-золота
Оптические свойства

Слайд 42

Оптические свойства коллоидных растворов
Математически рассеяние света выражают уравнением Рэлея:
I = I0

k Сν V2 / λ4
I - интенсивность рассеяного света;
I0 - интенсивность падающего света;
Сν - частичная концентрация коллоидных частиц [м-3];
V – объем одной коллоидной частицы [м3];
λ – длина волны падающего света [м];
k – константа, зависящая от показателей преломления ДСр и ДФ.

Слайд 43

Оптические свойства коллоидных растворов
Из уравнения Рэлея следует, что интенсивность светорассеяния

обратно пропорционально длине волны.
Какая часть спектра лучше рассеивается?
Ответ: Лучше рассеивается коротковолновая часть спектра (синяя и фиолетовая), хуже – длинноволновая (оранжево-красная).

Слайд 44

Оптические свойства коллоидных растворов
Визуально наблюдают опалесценцию, т.е. окраска коллоидных растворов

в рассеянном свете (при рассмотрении сбоку) и в проходящем свете неодинакова.
Конус Тиндаля при рассмотрении сбоку имеет голубой оттенок, на просвет – красный.
Оптические явления лежат в основе методов изучения дисперсных систем – нефелометрии и ультрамикроскопии.

Слайд 45

Оптические свойства коллоидных растворов
Нефелометрия
– метод, используемый для изучения дисперсных систем

по интенсивности рассеянного света, которая прямо пропорциональна частичной концентрации коллоидных частиц.

Слайд 46

Оптические свойства коллоидных растворов
Коллоидные частицы видны только в ультрамикроскоп (прибор,

позволяющий наблюдать отсветы частиц на темном фоне при боковом освещении).

Слайд 47

Оптические свойства коллоидных растворов
С помощью ультрамикроскопа экспериментально подтверждены броуновское движение,

определено число Авогадро.

Слайд 48

Электронный микроскоп

Слайд 49

Вопросы для самоконтроля
В чем сущность электрофореза и электроосмоса?
В чем состоит сущность

броуновского движения, диффузии, осмоса?
От каких факторов зависит интенсивность каждого из молекулярно-кинетических свойств?
Перечислите факторы, от которых зависит интенсивность рассеянного света.
Охарактеризуйте оптический метод исследования дисперсных систем - нефелометрию?

Слайд 50

Рекомендуемая литература
Основная:
Физическая и коллоидная химия : учебник для фарм. вузов

и фармац. фак. мед. высш. учеб. зав. / Под ред. А. П. Беляева – СПб: ГЭОТАР-Медиа, 2010. - 700 с.
Дополнительная:
Мушкамбаров Н.Н. Физическая и коллоидная химия : учебник для студ. мед вузов / Н. Н. Мушкамбаров. – СПб: ГЭОТАР-Медиа, 2010. - 440 с.
Физическая и коллоидная химия : учебник для студ. фармац. ин-тов и фармац. фак. мед. ин-тов / Под ред. К. И. Евстратовой. – М: Высш. шк., 1990. - 486 с.

Коллоидные растворы. Электрические, молекулярно-кинетические, оптические свойства коллоидных растворов. (Часть 2)

Содержание

Электрические свойства коллоидных растворовНаличие электрического заряда на коллоидных частицах впервые было

Электрические свойства коллоидных растворов Через некоторое время под действием электрического поля

Электрические свойства коллоидных растворов Результаты опыта свидетельствовали о том, что коллоидные

Электрические свойства коллоидных растворов Перемещение дисперсной фазы или дисперсионной среды под

а) электрофорезб) электроосмосв) потенциал седиментациимембранаводаЭлектрокинетические явления

Электрические свойства коллоидных растворовНаправленное движение частиц дисперсной фазы относительно неподвижной дисперсионной

Электрофорез

Электрические свойства коллоидных растворовЭлектрофорез

Уравнение Гельмгольца-Смолуховского: где U0 – скорость электрофореза, м/с;ε – относительная диэлектрическая

Электрические свойства коллоидных растворов. Явления электрофореза и электроосмоса позволяют определять знак

Электрические свойства коллоидных растворов Электрофорез широко используется в биологии и медицине:для

Молекулярно- кинетические свойстваброуновское движение диффузия осмос седиментация.

Броуновское движение – беспрерывное, хаотичное движение частиц. Его интенсивность зависит от

Молекулярно- кинетические свойстваБроуновское движение

Диффузия Диффузия – процесс самопроизвольного выравнивания концентрации диспергированного вещества под влиянием

ОсмосОсмос – это односторонняя диффузия молекул чистого растворителя через полупроницаемую мембрану

ОсмосПлазматическая мембрана

Oсмотическое давлениеКонц. растворРазб. растворПолупроницаемая мембранаОсмотическим давлением раствора измеряется минимальным гидростатическим давлением,

ОсмосВант-гофф (1852-1901)

Осмотическое давление определяется законом Вант-Гоффа: π = КБ · Сν ·

Осмотическое давление Осмотическое давление коллоидных растворов имеет особенности:- является низким (из-за

ГемолизПлазмолизИзотоническийрастворГипотонический растворГипертонический раствор

Осмотическое давление

СедиментацияСедиментацией называется оседание коллоидных частиц под действием сил разной природы (гравитационной,

Седиментация Молекулы растворителя препятствуют оседаниюКоллоидные частицы оседают под действием силы тяжестиСостояние

Седиментационное равновесиеn0 – общее число коллоидных частиц;nh - число коллоидных частиц

Седиментация Способность дисперсной системы сохранять равномерное распределение частиц по всему объему называется