Государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Тихоокеанский государственный медицинский университет»

Министерства здравоохранения Российской Федерации

Кафедра химии

УТВЕРЖДЕНО

на заседании кафедры

Протокол №____от « »__________2013_г

Заведующий кафедрой _______________

___________Н.С. Иванова__________

Методические рекомендации для студентов

к лабораторному занятию

Модуль №3 «Поверхностные явления. Адсорбция. Коллоидные растворы. Высокомолекулярные соединения»

учебной дисциплины Химия

для специальности 060101 «Лечебное дело»

курс ____I___семестр _I___

Составитель: к.х.н., доцент Задорожная А.Н.

Рецензент: ст.преподаватель Усова М.Г.

Владивосток, 2013

1. Тема: «Хроматография. Разделение смеси неорганических и органических веществ с помощью бумажной и тонкослойной хроматографии»

2. Мотивация изучения темы. Адсорбция играет важную роль в жизнедеятельности человека, являясь предварительной стадией многих процессов, обеспечивающих обмен веществ. Поэтому знание закономерностей адсорбционных явлений позволяет раскрыть возможности для решения теоретических и практических проблем в:

- биохимии: хроматографическое разделение БАВ, анализ метаболитов и биохимического анализа и очистки фармпрепаратов;

- фармакологии: осушка и очистка лекарственных препаратов;

- микробиологии: использование адсорбентов для приготовления антигенного диагностикума, в начальном акте фагоцитоза, бактериологии;

- клинических исследованиях: очистка крови и лимфы активированными углями, причина возникновения «кессонной болезни», использование адсорбентов при пищевых отравлениях и т.д.;

- санитарно-гигиенических исследованиях: способов контроля загрязненности и очистки объектов окружающей среды, для определения содержания различных соединений в пищевых продуктах.

1. Цели занятия.

3.1 Общая цель: изучение темы направлено на формирование компетенций по ФГОС специальности ПК – 2, ПК - 3.

3.2. Конкретные цели и задачи.

После изучения темы студент должен:

«Знать» - физико-химические методы анализа в медицине (хроматографический), биологическую, экологическую и медицинскую роль адсорбции, факторы формирования эффективно работающей системы «адсорбент – адсорбтив», правила техники безопасности и работы в физических и химических лабораториях с реактивами и приборами.

«Уметь» - проводить хроматографическое разделение смесей и идентификацию отдельных веществ, на основании экспериментальных данных рассчитывать R_f веществ, пользоваться физическим и химическим оборудованием.

«Владеть» - навыками безопасной работы в химической лаборатории, техникой проведения химических экспериментов.

4. Вопросы, изученные на предшествующих дисциплинах и необходимые для освоения темы.

1. Строение и функции биологических мембран (кафедра биологии, экологии).

5. Задания для самостоятельной подготовки к лабораторному занятию:

5.1. Перечень контрольных вопросов для самоконтроля знаний.

1. Основные понятия. Типы адсорбционных систем.

2. Причина адсорбции: СЭП. Факторы, влияющие на неё.

3. Поверхностное натяжение. ПАВ и ПИАВ. Правило Траубе – Дюкло. Уравнение Гиббса.

4. Факторы, влияющие на адсорбционную способность твёрдых адсорбентов.

5. Уравнения изотерм адсорбции Лэнгмюра, Фрейндлиха, БЭТ; их анализ.

6. Основы адсорбционной терапии.

7. Принципы хроматографического разделения.

8. Классификация хроматографических методов по механизму процесса разделения.

9. Классификация хроматографических методов по агрегатному состоянию подвижной и неподвижной фаз.

10. Способы проведения хроматографического процесса.

11. Использование хроматографии в биологии и медицине.

5.2. Задания для СРС во внеучебное время.

Задача № 1.

Площадь поперечного сечения молекулы этилацетата равна 2,2 · 10^-19 м² . Определите длину молекулы данного вещества (ρ = 0,9 г/см³ ).

Задача № 2.

Найти поверхностный избыток (кмоль/м²) пеларгоновой кислоты при 10⁰ С для концентрации раствора 50 мг/л. Поверхностное натяжение воды при данной температуре 74,22·10^-3 Дж/м² , а раствора кислоты - 57·10^-3 Дж/м².

Задача № 3.

Скорость движения вещества на хроматографической бумаге равна 4 см/час, скорость фронта растворителя – 8 см/час. Чему равен коэффициент R_f исследуемого вещества?

Задача № 4.

Коэффициент R_f исследуемого вещества на хроматограмме равен 0,4. Какую скорость могут иметь растворитель и вещество. Если круговая бумажная хроматограмма не превышает диаметра 20 см?

5.3. Задания для самоконтроля подготовки к лабораторному занятию.

Вариант теста № 1.

В качестве противоядия при отравлениях метанолом применяют этанол. Обоснованием такому применению этанола является:

а) более высокая поверхностная активность этанола по сравнению с метанолом;

б) равенство q_{С Н ОН} и q_{СН ОН};

в) более высокая поверхностная активность метанола по сравнению с этанолом.

Вариант теста № 2.

В системе полярный адсорбент – неполярный растворитель:

а) неполярная часть молекулы ПАВ обращена к поверхности адсорбента, а полярная часть погружена в растворитель;

б) молекулы растворителя выигрывают конкуренцию за активные центры адсорбента;

в) полярная часть молекулы ПАВ обращена к поверхности адсорбента, неполярная часть погружена в растворитель.

Вариант теста № 3.

Эффективность хроматографии зависит:

а) физико-химических свойств подвижной и неподвижной фазы;

б) от сродства разделяемых веществ к фазам и условий хроматографирования (Т, _ПФ, _разд);

в) от всех перечисленных факторов.

Вариант теста № 4.

Дана смесь веществ Х(), У( ), Z ( ), для которых стрелками указано сродство к ПФ () и НФ (). Накапливаться на хроматограмме ближе к линии старта будет:

а) х;

б) у;

в)z.

Вариант теста № 5.

Молекулярно-ситовая хроматография основана:

а) на геометрическом соответствии структуры активного центра адсорбента и структуры адсорбтива;

б) на различии в размерах молекул адсорбтива;

в) на различиях в растворимости отдельных компонентов смеси в 2-х несмешивающихся жидкостях.

Вариант теста № 6.

Обнаружение Cu²⁺ при обработке K₄[Fe(CN)₆] связано с появлением на хроматограмме:

а) розового пятна Cu₂[Fe(CN)₆];

б) Cu(CN)₆;

в) K₂SO₄.

6. Этапы проведения лабораторного занятия.

№	Название этапа	Цель этапа	Время, мин
	I. Вводная часть занятия		10
1.	Организация занятия	Проверка присутствующих, их внешнего вида, наличия рабочих тетрадей и лекций	5
2.	Определение темы, мотивации, целей, задач занятия	Формирование мотивации данного занятия, значимости его в подготовке врача	5
	II. Основная часть занятия		160
3.	Контроль исходных знаний, умений и навыков	Выявление исходного уровня знаний, умений и навыков, обеспечение единого уровня	10
4.	Общие и индивидуальные задания для СРС в учебное время	Дифференцированное ориентирование студентов к предстоящей работе	30
5.	Демонстрация методики	Ознакомление с ООД к самостоятельной работе	10
6.	Управляемая СРС в учебное время	Выполнение эксперимента. Овладение профессиональными компетенциями ПК-2, ПК-3	60
7.	Реализация планируемой формы занятия	Контроль результатов обучения и оценка с помощью дескрипторов	40
8.	Итоговый контроль	Закрепление приобретённых ЗУН, выявление ошибок и их корректировка	10
	III. Заключительная часть занятия		10
9	Подведение итогов занятия	Оценка деятельности студентов, определение достижения цели занятия	5
10.	Общие и индивидуальные задания на СРС во внеучебное время	Указание по самоподготовке студентов к занятию «Определение порога коагуляции. Коллоидная защита»	5