Поиск

Полнотекстовый поиск:
Где искать:
везде
только в названии
только в тексте
Выводить:
описание
слова в тексте
только заголовок

Рекомендуем ознакомиться

'Документ'
Фото-квест – это коктейль из увлекательной игры-поиска по улицам города и творческого фотоконкурса. Цель участников – найти зашифрованный в задании об...полностью>>
'Документ'
7.  Утверждение программ учебных предметов, элективных курсов и программ факультативных занятий, программ дополнительного образования, внеурочной деят...полностью>>
'Документ'
Длины сторон пятиугольника равны 6 см, 10 см, 22 см, 24 см и 18 см. Найдите периметр такого пятиугольника, у которого длины соответствующих сторон вдв...полностью>>
'Документ'
1 . Социальная защита населения как функция социального государства. 13. Социальная политика как фактор развития социального государства....полностью>>

Главная > Методические указания

Сохрани ссылку в одной из сетей:
Информация о документе
Дата добавления:
Размер:
Доступные форматы для скачивания:

Ф КГМУ 4/3-07/02

ПП КГМУ 4/02

Карагандинский государственный медицинский университет

Кафедра фармацевтических дисциплин с курсом химии

Методические указания для самостоятельной работы студентов

под руководством преподавателя

Тема: Электрокинетические свойства дисперсных систем. Строение мицелл.

Дисциплина Химия

Специальность 5В110400 – «Медико-профилактическое дело»

Курс: 1

Составитель В.А. Митерев

Караганда 2012

  • Тема Электрокинетические свойства дисперсных систем. Строение мицелл.

  • Цель

Изучить электрокинетические явления в дисперсных системах, рассмотреть механизмы возникновения заряда на поверхности частиц, сформировать представление о строении коллоидных частиц и коллоидно-химических формулах мицелл золей, рассмотреть понятие о изоэлектрическом состоянии и изоэлектрической точке золей.

  • Задачи обучения

- сформировать понятие об электрокинетических явлениях;

- рассмотреть пути возникновения заряда на поверхности частиц;

- изучить строение коллоидных частиц;

- сформировать понятие коллоидно-химических формул мицелл;

- рассмотреть методы определения знака заряда коллоидных частиц;

- сформировать понятие изоэлектрического состояния частиц золей и изоэлектрической точки.

  • Форма проведения презентация проектов, дискуссия, консультация

  • Задания по теме

  1. Электрокинетические явления в дисперсных системах.

  2. Пути возникновения заряда на частицах дисперсных систем.

  3. Строение коллоидных частиц. Коллоидно-химические формулы мицелл.

  4. Методы определения знака заряда коллоидных частиц.

  5. Изоэлектрическое состояние золей. Изоэлектрическая точка.

  6. Медико-биологическое значение электрокинетических явлений.

  • Раздаточный материал

Информационно-дидактический блок.

  • Литература

Основная:

1. Равич-Щербо М.И., Новиков В.В. Физическая и коллоидная химия М., 2001.

2. Слесарев В.И. Химия. Основы химии живого. С -Пб.: Химиздат, 2001.

3. Ершов Ю.А. Общая химия. Биофизическая химия. Химия биогенных элементов. М.: ВШ, 2003.

Дополнительная:

  1. Глинка Н.Г. Общая химия. М., 2003.

  • Контроль

Тесты

1. Укажите, какое явление относится к электрокинетическим свойствам дисперсных систем

  1. диффузия

  2. опалесценция

  3. дихроизм

  4. электроосмос

  5. эффект Тиндаля

2. Укажите, как будет заряжен золь белка при рН=5,2, если ИЭТ=8,4

  1. отрицательно

  2. положительно

  3. не имеет заряда

  4. определить заряд невозможно

  5. нет правильного ответа

3. Укажите, как будет заряжен золь белка при рН=9,4, если ИЭТ=7,6

  1. положительно

  2. не имеет заряда

  3. определить заряд невозможно

  4. отрицательно

  5. нет правильного ответа

4. Укажите, как будет заряжена золь белка при рН=8,4, если ИЭТ-8,4

  1. положительно

  2. отрицательно

  3. не имеет заряда

  4. определить заряд невозможно

  5. нет правильного ответа

5. Укажите, к какому электроду будет перемещаться молекула белка при электрофорезе, если рН=10,7, а ИЭТ=8,4

  1. не будет перемещаться

  2. к катоду

  3. к аноду

  4. определить направление невозможно

  5. нет правильного ответа

6. Укажите, к какому электроду будет перемещаться молекула белка при электрофорезе, если рН=10,7, а ИЭТ=12,2

  1. не будет перемещаться

  2. к катоду

  3. к аноду

  4. определить направление невозможно

  5. нет правильного ответа

7. Укажите, к какому электроду будет перемещаться молекула белка при электрофорезе, если ИЭТ=8,4

  1. не будет перемещаться

  2. к катоду

  3. к аноду

  4. определить направление невозможно

  5. нет правильного ответа

8. Укажите, к какому электроду будет перемещаться молекула белка при электрофорезе, если рН=10,7, а ИЭТ=10,7

  1. к катоду

  2. к аноду

  3. не будет перемещаться

  4. определить направление невозможно

  5. нет правильного ответа

9. Укажите, какое вещество является стабилизатором при получении золя по реакции AgNO3 +KJ=KNO3 +AgJ в избытке AgNO3

  1. AgNO3

  2. KJ

  3. KNO3

  4. AgJ

  5. H2O

10. Укажите, какой ион является потенциалопределяющим при получении золя по реакции 3CaCl2 +2Na3 PO4 =Ca(PO4 )2 +6NaCl в избытке CaCl2

  1. Na+

  2. РО4 3-

  3. Ca2+

  4. Cl-

  5. H+

Информационно-дидактический блок

Электрокинетические свойства коллоидных растворов

Многие свойства коллоидных систем объясняются наличием у частиц электрического заряда. Коллоидные растворы несут одноименный заряд (+ или

-). Наличие заряда у грубодисперсных систем в 1807 году обнаружил профессор Московского университета Ф.Ф. Рейсс. Он взял кусок сырой глины и вставил в него две стеклянные трубочки, насыпал в них немного песка, налил воды до одинакового уровня и опустил туда электроды. Через некоторое время в анодной трубке над песком появилась муть, состоящая из частиц глины, уровень же воды в ней понизился. В катодной трубке мути не было, но уровень жидкости повысился. Это явление было объяснено так, что частички глины в воде несут отрицательный заряд, прилегающий же слой воды заряжен +. Явление перемещения частиц дисперсионной фазы в электрическом поле к противоположному заряженному электроду называется электрофорез. Явление перемещения дисперсионной среды к противоположному электроду называется

электроосмосом.





Схема опыта Рейса.

Явление электрофореза и электроосмоса имеет большое значение в организме. Применяются:

  1. В клинической лабораторной практике при установлении состава белков.

  2. В основе электрофильтров (электрофорез)

  3. Для сушки древесины, глины методом электроосмоса.

  4. Введение лекарственных веществ через кожу и слизистую оболочку тела человека (лекарственный электрофорез, электротерапия).

Например, при введении салицилата при лечении суставов, полиартрита и т.д.

Существует два метода определения знака заряда коллоидных растворов.

  1. метод электрофореза.

  2. метод капилляризации.

Метод капилляризации является простым методом определения при помощи фильтровальной бумаги, (полное определение метода дается на практическом занятии).

Капиллярный метод. Некоторые вещества при погружении в воду заряжаются отрицательно (целлюлоза, щелк, стекло, песок и т.д.). На этом явлении основан метод капиллярного анализа. Вода поднимается вверх по полоске фильтровальной бумаги, опущенной одним концом в воду. Это поднятие воды по капиллярной бумаге происходит вследствие сил поверхностного натяжения. Если же в воде находятся (-) коллоидные частицы, то они не притягиваются капиллярами поверхности бумаги, а будут двигаться вверх. Если частица (+), то они не будут подниматься, а осядут на поверхности бумаги.

Приборы для наблюдения электрофореза. Если пропускать постоянный ток через коллоидный раствор, то к одному из электродов будут передвигаться ядра мицелл вместе с ионами и противоионами адсорбционного слоя, т.е. основа всей мицеллы. Противоионы диффузного слоя передвигаются к другому электроду. Наблюдая явление электрофореза, можно определить скорость движения частиц в данном электрическом поле и знак их заряда.

Заряд у коллоидных частиц возникает двумя путями:

  1. Адсорбции (гидрофобные коллоиды)

  2. Путем диссоциации характерен только для тех коллоидов, которые обладают свойствами электролитов.

Строение коллоидных частиц. Электронно-кинетический потенциал. Изоэлектрическая точка.

В основу учения о строении коллоидных частиц легли работы советских ученых А.В.Думинского, Н.П. Пескова, С.М. Линарова, А.Н.Фрумкина, а так же зарубежных писателей Паули, Фаянса, Кройта и др. Образование коллоидной частицы происходит в результате реакции.

  1. Чтобы не выпал осадок одно из исходных веществ берется в избытке.

  2. То вещество, которое взято в избытке является стабилизатором.

  3. То вещество, которое должно выпасть в осадок входит в состав ядра коллоидной частицы.

Ядро составляет основную массу коллоидной мицеллы и представляет собой комплекс, состоящий из атомов и нейтральных молекул. На первом этапе ядро коллоидной частицы находится в аморфном состоянии и затем переходит в кристаллическое состояние. Ядро на своей поверхности адсорбирует такие ионы, которые входят в состав ядра (правило Панета-Фаянса), т.е. достраивает кристаллическую решетку яда, сообщая ему кристаллический заряд, определяющий так называемый электродинамический потенциал (потенциал определяющий).

K+ K+

K+ J-

J- J- K+

mAgJ

J- J-

K+ K+

K+

  1. Противоионы, расположенные рядом с адсорбционным слоем (или ионная атмосфера), называются вторым электрическим слоем, диффузным слоем. Ионы диффузного слоя определяют величину заряда, Чем рыхлее расположены ионы, тем больше величина дзета-потенциала. Когда твердая фаза перемещается в неподвижной жидкости или когда жидкость перемещается относительно неподвижной твердой фазы, тогда возникает электрокинетический потенциал или дзета-потенциал. Величина потенциала находится в прямой зависимости от степени размытости двойного слоя, т.е. от его толщины. Толщина двойного слоя тем больше, чем меньше концентрация электролита в золе.

Коллоидная частица – это агрегат молекул, атомов или ионов, окруженный двойным электрическим слоем – вместе называется мицеллой. Ядро адсорбционного слоя – гранула, гранула + диффузный слой – мицелла. Нет резкой разницы между адсорбционным и диффузным слоем. Заряд мицеллы появляется только в момент движения. В момент движения коллоидной частички разрывается двойной электрический слой, гранула движется впереди, а диффузный слой остается сзади. На границе между адсорбционным диффузным слоем при движении возникает электрокинетический.

Максимальная величина 100 мл\вольт, практически 60-80 мл\вольт. Снизить до нуля путем прибавления электролитов, повысить больше 100 нельзя. Химическая формула мицеллы:

[mAgJ, nAg+ (n - x)NO3-]x+xNO3

гранула диф. слой

мицелла

При добавлении электролита противоионы из диффузного слоя переходят в адсорбционный слои и уплотняются, тогда величина = 0, такое состояние называется электролитической точкой (изоэлектрическое состояние).

FeCl3 + HOH Fe(OH)3 + 3HCl

Строение мицеллы Fe(OH)3:

Fe(OH)3 + HCl + 2H2O

[mFe(OH)3, nFeO(n – x) Cl-Jx+x]Cl-

[mFe(OH)3, nFeO+ nCl-]0Cl

Строение золя сернистого мышьяка

H3AsO3 + 3H2S H2S3 + 6H2O

0,1 – 0,001

Стабилизатор (газ)

H2S = H+ + HS-

[mAs2S3, nHS- (n - x) H+]x-xH+ [mAsn]9, n HS- nH+

Как влияет рН среды на величину – потенциала? Если при большой кислотности среды на Fe(OH)3, увеличение кислотности среды повышает – потенциал частиц. Введение дополнительных ионов Н+ реагирует с поверхностными молекулами Fe(OH)3, в результате образуется новый потенциал, определяющий ионы FeO+. С уменьшением кислотности среды падает. Ионы хлора замещаются ионами гидроксила, последние связываются с потенциалом, определяющим ионы и образует FeOH, в результате падает.

Разделение белков электрофоретическим методом.

Явление электрофореза, открытое русским ученым Ф.Ф. Рейссом широко используется при изучении белков и других ВМС. С помощью электрофоретического метода впервые удалось установить сложный состав белков плазмы, выделить и изучить их отдельные фракции, отделяющиеся по электрофоретической подвижности и другим физико-химическим свойствам, как в норме, так и при различных патологических состояниях. Метод электрофореза успешно используется для исследования белков плазмы, лимфы, мочи, спинномозговой жидкости, ферментных и гормональных препаратов и других биологических объектов.

При всех значениях рН, за исключением ИЭТ, частицы белков, имея избыток положительных и отрицательных зарядов в электрическом поле, перемещаются к соответствующему полюсу. Скорость заряда. Так как у разных белков при данном значении рН различные заряды и электрофоретические подвижности, то их можно разделить методом электрофореза. Электрофоретическое разделение получило широкое применение при исследовании нормальных и патологических сывороток, чистых белков и их смесей, нуклеопротеидов.

С помощью метода электрофореза клеток установлено, что клетки крови здорового человека имеют постоянный, не имеющий в течение жизни, электрический заряд поверхностных мембран, причем, величина специфична для каждого вида клеток. При многих заболеваниях электрический заряд клеток крови изменяется. Электрический заряд клеток крови в двух направлениях. Резкое увеличение заряда клеток свойственно патологическим процессам с признаками злокачественности (лейкозы, злокачественные опухоли различной локализации). Но в виду того, что появление таких клеток в кровотоке способствует нарушению гомеостаза, организм стремится восстановить равновесие путем адсорбции на таких клетках молекул балка, для которых характерен более низкий электрический заряд. При выраженном сродстве клетки с белком образуются прочные клеточно-белковые комплексы, в результате такая клетка и после отмывания сохраняет низкий заряд. Если мы имеем дело с незлокачетвенными заболеваниями, то по мере ликвидации болезни электрический заряд клеток крови нормализуется. Если же наоборот, то на протяжении всего заболевания он останется неизменным. Особенно важно определить величину электрического заряда клеток при различных патологических состояниях: переливание крови, ее компонентов кровезаменителей при пересадке органов и тканей.

В настоящее время прогресс биологической и медицинской наук в значительной мере обязан развитию электрического метода разделения и очистки биополимеров. Электрофорез и электроосмос наблюдается и при прохождении тока через ткани живых организмов. Электрический метод основан на наличии электрического заряда на белковой молекуле.

Введение в организм лекарственных веществ посредством постоянного тока через кожные или слизистые покровы получило название лекарственного электрофореза. Электрофорез перед другими способами введения лекарственных веществ имеет ряд особенностей и преимуществ и преимуществ.

  1. При электрофорезе на организм действует комплекс раздражителей постоянный ток и лекарственные ионы.

  2. Вводится в организм не лекарственное вещество, а ион лекарственного вещества. Лекарственные ионы, вводимые постоянным током задерживаются в организме более продолжительное время, чем при введении их другими способами.

Электрофорез и электроосмос, являются важными методами лабораторного исследования дисперсных систем, находят вместе с тем применение и в промышленности. Так, например, элетроосмотически производят сушку некоторых пористых материалов (торф, древесина). Используя электроосмос, очищают от примесей лечебные сыворотки, желатина, дубят кожу.

На электрофорезе основана работа электрофильтров – дымоуловителей. Электрофорез используется для получения чистого каолина из глинистой суспензии, для обезвоживания нефти, получения активированних катодов для радиоламп.



Похожие документы:

  1. Индивидуальные задания для самостоятельной

    Методические указания
    ... ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТОВ ПО ХИМИИ Учебно-методическая разработка для студентов ... мицелл возникает электрокинетический потенциал? При каком значении электрокинетического ξ – потенциала наступает коагуляция? 13. ТЕМА "Свойства ...
  2. Рабочая программа по дисциплине: «химия» для специальности: 060602 Медицинская биофизика код квалификации выпускника (65 специалист) форма обучения (очная)

    Рабочая программа
    ... электрокинетический потенциалы. Электрокинетические ... Строение мицеллы ... указанных соединений проявляет свойства ... дисперсных систем ... методическое пособие по общей и неорганической химии для самостоятельной работы студентов фармацевтического факультета / Под ...
  3. Рабочая программа по дисциплине: «Органическая и физическая химия» для специальности 060601 Медицинская биохимия, код квалификации выпускника (65 специалист) форма обучения (очная)

    Рабочая программа
    ... строение, химические свойства, участие в функционирование живых систем ... как дисперсных систем? ... «Руководство к лабораторным занятиям по биоорганической химии». Под ред ... Перечень методических рекомендаций для аудиторной и самостоятельной работы студентов: ...
  4. Программа и контрольные задания по курсу “ физическая и коллоидная химия” для студентов заочного отделения биолого-почвенного факультета

    Программа
    ... . 1980. ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ Перед выполнением лабораторной работы студент-заочник обязан сдать преподавателю коллоквиум по ... коллоидной мицеллы. Критический потенциал. Двойной электрический слой и условия его образования для дисперсных систем. Двойной ...

Другие похожие документы..