По дисциплине «Прикладная химия в стоматологии»

Вопросы к контрольному занятию № 1

Для студентов 1 курса стоматологического факультета

по дисциплине «Прикладная химия в стоматологии»

 

 

1. Общая характеристика коллоидных растворов. Коллоидная природа биополимеров.

Коллоидные системы. Коллоидные растворы— это высокодисперсные двухфазные системы, состоящие из дисперсионной среды и дисперсной фазы, причем линейные размеры частиц последней лежат в пределах от 1 до 100 нм. Коллоидные растворы иначе называют золями.

Во. Оствальд, принимая во внимание агрегатное состояние дисперсной фазы, предложил различать 8 видов коллоидных систем:

Агрегатное состояние дисперсионной среды	Тип системы	Агрегатное состояние дисперсной фазы	условные обозначения системы	Система
Газ   Жидкость   Тв. тело	Аэрозоль   Лиозоль   Солидозоль	Газ жидкость Тв. тело   Газ Жидкость Тв. тело   газ жидкость тв. тело	Г-Г Ж-Г Т-Г   Г-Ж Ж1-Ж2 Т-Ж   Г-Т Ж-Т Т1-Т2	- туман дым   пена эмульсоид суспензоид   пемза тв. эмульсоид без названия

 

Необходимо отметить, что девятого вид коллоидных систем, образованными двумя газами, в обычных условиях не сущестует по той причине, что газы между собой смешиваются в неограниченных соотношениях.

Г.Фрейндлих предложил называть системы со слабыми взаимодействиями между дисперсной фазой и дисперсионной средой

лиофобными коллоидами(золями), с сильным взаимодействием – лиофильными. Если дисперсионной средой является вода, то системы называются соответственно гидрофобными и гидрофильными.

Лиофобные коллоиды являются необратимыми(после удаления дисперсионной среды они самопроизвольно не способны диспергироваться и давать золь), а лиофильные – обратимые системы(способны самопроизвольно растворяться)

Если в коллоидной системе существуют устойчивые связи между частицами дисперсной фазы, то такие системы называются связоннодисперстными (гели), в случае отсутствия связей – свободнодисперстные (коллоидные растворы)

Образовывать коллоидные растворы в воде могут МЕ, малорастворимые в ней оксиды, гидроксиды, кислоты и соли.

Хорошо растворимые вещества в воде. но малорастворимые в неполярных органических растворителях, не способны образовывать гидрозоли, но могут образовывать органозоли

Н-р, невозможно получить гидрозоль натрия хлорид, но возможно получение его коллоидного р-ра в бензоле. И наоборот, можно легко получить гидрозоль камфоры, но не возможно получить коллоидный р-р в спирте, т.к. она легко в нем растворяется

Так же в коллоидный р-р следует добавить стабализатор, он препятствует агрегации коллоидных частиц в более крупные и выпадение их в осадок. Таким действием обладает небольшой избыток в-ва дисперсной фазы, ПАВ, белки, полисахариды и тд

По размеру частиц дисперсионной фазы коллоидные системы занимают промежуточное положение между микрогетерогенными (грубодисперсными) системами и истинными р-рами низкомолекулярных в-в.

 

2. Методы получения коллоидных растворов:

- дисперсионные;

- конденсационные.

По способу достижения коллоидной степени дисперсности различают методы: диспергационные (измельчать) – получение частиц дисперсной фазы путем дробления более крупных частиц и конденсационные (укрупнять) получение частиц дисперсионной фазы путем объединения атомов, молекул, ионов.

Методы диспергирования. Для измельчения жидкостей и тв. тел необходимо совершать работу. эта работа тем больше, чем меньше размер частиц дисперсной фазы. Энергия, расходуемая при диспергировании, идет на преодоление молекулярных сил притяжения и на увеличение межфазной поверхности.

Для достижения требуемой степени дисперсности применяют механическое дробление, ультразвуковое, электрическое и химическое диспергирование.

Механическое дробление осуществляю с помощью шаровых и коллоидных мельниц в присутствии жидкой дисперсионной среды и стабилизатора. Шары измельчают материал дисперсной фазы при вращении за счет раздавливания, раскалывания и истирания.

В коллоидных мельницах измельчение материала достигается его истиранием между поверхностями статора и вращающего ротора.

Измельчение с помощью ультразвука под действием источника ультразвуковых колебаний на смесь нерастворимых друг в друге жидкостей или тв тела с жидкостью.

Электрическое диспергирование. используют для получения золей МЕ. К электродам, изготовленных из диспергируемого МЕ и опущенными в подщелоченную воду, проводят постоянный эл. ток и сближают электроды до образования электрической дуги. МЕ, из которого изготовлены электроды при этом превращается в пар, конденсирующийся в жидкой среде в золь. При получении органозолей (дисперсионноя среда орг. растворитель) применяют высочастотный искровойзаряд.

Химическое диспергирование или пептизация заключается в химическом воздействии на осадок.

Конденсационные методы. взаимодействие ионов и молекул с об-нием частиц коллоидных р-ров может быть достигнута физическими и химическими методами.

Физическая конденсация. имеет в своей основе физические методы воздействия. чаще всего для получения золей используют метод замены растворителя. вначале готовят истинный р-р в летучем растворителе(канифоль в спирте) и добавляют к жидкости, в котором в-во не растворимо (к воде). Летучий р-ль удаляют при помощи нагревания. В результате происходит резкое понижение растворимости. Молекулы в-ва конденсируются до коллоидных размеров и образуют кол р-р

При химической конденсации для получения кол. р-ров используют любые реакции, в р-те которых образуются труднорастворимые соединения.

гидролиз FeCl3 + Н2О

обмен AgNO3 + KI

восстановление 2HAuCl4+ 3H2O2 = 2Au + 8 HCl + 3O2

окисление 2H2S + O2 = 2S +H2O

нейтрализация Ba(OH)2 + H2SO4