Тема 1. Поверхностные явления
Цели изучения: получение представления о поверхностных явлениях, их биологическом значении; физико-химической основе адсорбционной терапии; хроматографическом методе анализа, возможностях его применения в медико-биологических и санитарно-гигиенических исследованиях; приобретение знаний о причинах возникновения поверхностной энергии; сути и видах сорбции, теоретических основах адсорбции; формирование умения пользоваться математическим аппаратом для расчета величины адсорбции; выработка ценностного отношения к получаемым заниям и умениям как профессионально значимым.
& Повторите и вспомните:
Основы химической термодинамики. Системы гомогенные и гетерогенные. Фаза. Энергия Гиббса.
Химическое равновесие. Принцип Ле-Шателье. Константа химического равновесия.
Поверхностная энергия. Поверхностное натяжение и методы его определения (из курса физики).
Способы выражения концентрации вещества в растворе.
Учебно-целевые вопросы
Поверхностные явления. Основные определения: фаза, межфазная граница, свободная поверхностная энергия, поверхностное натяжение. Примеры поверхностных явлений, их медико-биологическое значение.
Особенности энергетического состояния молекул в поверхностном слое и объеме жидкости.
Сорбция и ее виды. Основные понятия: сорбент, сорбтив, сорбционный комплекс, сорбционное равновесие. Использование сорбции для детоксикации организма.
Адсорбция на подвижной поверхности раздела фаз. Уравнение Гиббса. Положительная и отрицательная адсорбция.
Поверхностноактивные (ПАВ) и поверхностноинактивные (ПИВ) вещества, их строение и ориентация на границе раздела фаз. Изотермы поверхностного натяжения для ПАВ и ПИВ.
Понятие о поверхностной активности. Правило Траубе-Дюкло.
Биологическая роль ПАВ.
Абсорбция в системах газ/жидкость, жидкость/жидкость, твердое/жидкость. Законы Генри и Сеченова. Роль абсорбции в жизнедеятельности организма.
Адсорбция на неподвижной поверхности раздела фаз. Удельная адсорбция. Уравнения Фрейндлиха и Ленгмюра для расчета величины адсорбции. Изотерма адсорбции.
Адсорбция из растворов, ее особенности. Молекулярная и ионная адсорбция. Правило Панета–Фаянса, лиотропные ряды электролитов.
Ионообменная адсорбция, иониты, их классификация. Применение ионитов в медицине, санитарно-гигиенической практике.
Понятие о хроматографии и ее видах. Применение хроматографии в медицине, медико-биологических исследованиях.
Применение адсорбции в медицине, санитарно-гигиенической практике.
Краткая теоретическая часть
Поверхностные явления происходят на границах раздела фаз и обусловлены особенностями состава и структуры поверхностей.
Ф
аза
– однородная часть гетерогенной системы,
которая имеет одинаковый химический
состав и одинаковые значения
термодинамических параметров.
Фазы в гетерогенных системах отделены друг от друга поверхностью раздела, при переходе через которую свойства системы изменяются скачкообразно.
В зависимости от агрегатного состояния контактирующих фаз различают поверхностные явления на подвижной и неподвижной поверхности раздела.