Государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Тихоокеанский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения России

Кафедра общей и биологической химии

Утверждено

на заседании кафедры

Протокол № ___________________

от « » _______________________2014 г.

Заведующая кафедрой Иванова Н.С.

Методические рекомендации для студентов

к лабораторным занятиям

модуль 3 «Поверхностные явления. Адсорбция. Коллоидные растворы. Высокомолекулярные соединения».

учебной дисциплины общая химия, биоорганическая химия

для специальности 060105 Медико-профилактическое дело

Курс l семестр l

Составитель Иванова Н.С.

к.х.н., доцент, зав. кафедрой

Рецензент _______________

Владивосток, 2014

1.Тема занятия: Определение полной динамической обменной ёмкости катионита.

2.Мотивация изучения темы: Знание темы «Определение полной динамической обменной емкости катионита» необходимо студентам при изучении:

• биологии, микробиологии: поддержания экологического равновесия в природе;

• биохимии, фармакологии: биохимического анализа и очистки фармпрепаратов;

• токсикологии: лечения острых отравлений взрослых и детей химическими и лекарственными препаратами;

• хирургии, урологии: предоперационной подготовке и ведении послеоперационного периода;

• терапии, психиатрии, дерматологии: сорбционных методов лечения;

• педиатрии: сорбционных методов лечения детей и приготовления адаптированных смесей для вскармливания детей грудного возраста;

• санитарно – гигиенических дисциплин: способов контроля загрязнённости и очистки объектов окружающей среды.

3.Цели занятия.

3.1. Общая цель: изучение темы направлено на формирование компетенций ПК – 12 по ФГОС специальности 060105 Медико-профилактическое дело.

3.2. Конкретные цели и задачи.

После изучения темы студент должен:

«знать» - физико – химические основы адсорбции, особенности адсорбции сильных электролитов, ионообменной адсорбции; количественные характеристики ионитов и способы их определения;

«уметь» - решать типовые и ситуационные задачи, опираясь на теоретические положения. Обсчитывать данные эксперимента. Делать выводы с учетом достоверности полученного результата;

«владеть» - техникой эксперимента, включающей подготовку установки к работе, операцию фильтрования с заданной скоростью, установления момента истощения ионита, титрования и т.д. Владеть навыками безопасной работы в химической лаборатории.

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

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

5.Задания для самостоятельной подготовки к лабораторному занятию.

5.1. Перечень контрольных вопросов для самоконтроля знаний.

1. Особенности адсорбции сильных электролитов.

2. Причина проявления обменного характера адсорбции сильных электролитов. Механизм ионообменной адсорбции.

3. Реакции на катионитах и анионитах. Регенерация ионитов разного типа.

4. Особенности ионообменной адсорбции.

5. Количественные характеристики ионитов (ПДОЕ, ПСОЕ), способы их определения.

6. Понятия «абсолютной набухаемости» и «насыпной массы» ионитов.

7. Использование ионообменников в санитарно – гигиенической практике и медицине.

5.2. Задания для срс во внеучебное время.

Опираясь на теоретические положения, решить задачи:

Задача № 1

Можно ли поглотить все катионы Са²⁺ из 100 см³ раствора СаСl₂с

С(1/2СаСl₂)=0,1 моль/дм³ при пропускании его через фильтр, содержащий 10 см³воздушно – сухого катионита в Na⁺ - форме, если ПДОЕ = 1300 ммоль/дм³.

Ответ: можно.

Задача №2

Через фильтр, содержащий 11 см³ набухшего катионита в Н⁺ - форме, пропустили 125 см³ раствора КСl с С(KCl) = 0,1 моль/дм³. Фильтрат собирали порциями по 25 см³. В каждой порции методом нейтрализации определяли концентрацию Н⁺ - ионов. На титрование Ӏ – ӀӀӀ порций было затрачено по 25 см³ раствора КОН с С(КОН) = 0,1 моль/дм³. На титрование ӀV и V порций было затрачено соответственно 20 и 10 см³ раствора КОН. Рассчитайте ПДОЕ (ммоль/г), если абсолютная набухаемость 2,5 см³/г.

Ответ: 2,39 ммоль/г.

Задача № 3

В 200 см³ раствора NaOH с С(1/1NaOH)= 0,12 моль/дм³ ввели 5 г воздушно – сухого катионита в H⁺ - форме. После установления равновесия отфильтровали 100 см³ раствора, для нейтрализации которого потребовалось 20 см³ раствора HCl с С(1/1HCl)= 0,12 моль/дм³. Определить ПСОЕ катионита.

Ответ: 3,84 ммоль/г.

5.3.Задания для самоконтроля подготовки к лабораторному занятию.

Вариант теста № 1

Для устранения гиперкалиемии в крови можно использовать ионообменник:

а) R- Na т.к. R - Na+K⁺↔R - K+Na⁺

б) R – OH, т.к. R- OH+K⁺↔R - K+ОН^-

в) R – H, т.к. R- H+K⁺↔R - K+Н⁺

Вариант теста № 2

Проявление адсорбентом способности к ионному обмену связано с:

а) его полярностью

б) его неполярностью

в) содержанием ионогенных групп ( - SO₃Н, - СООН, - NH₃ОН и др.), способных к обмену ионов

Вариант теста № 3

Устранить жесткость воды можно, используя:

а) неполярный адсорбент, т.к. она обусловлена примесями, имеющими молекулярный состав

б) катионит, т.к. обусловлена ионами Са²⁺и Mg²⁺

в) анионит, т.к. обусловлена ионами S, С