Характеристика колоїдних розчинів

Всякий колоїдний розчин являє собою ультрамікрогетерогенну систему, в якій структурною одиницею є комплекс, що складається з молекул, атомів і іонів. Цей комплекс називають міцелою. Розмір часток у поперечнику знаходиться в межах від 1 до 100 мкм (0,1 нм).

Ядро міцели утворюється внаслідок скупчення окремих молекул гідрофобної речовини. Подвійний шар іонів, що оточують ядро (адсорбційний і дифузійний), виникає в результаті або адсорбції іонів, або ж унаслідок дисоціації поверхнево-розташованих молекул ядра під впливом зовнішнього середовища. Сполуки, з яких утворюються іони подвійного шару, називаються іоногенними групами.

Колоїдні розчини є нерівноважними системами; вони не мають властивостей зворотності. Необхідно також мати на увазі, що при тривалому збереженні може відбуватися так зване «старіння», що виявляється в злипанні часток, що приводить до їх коагуляції (осадженню). Стійкість колоїдних розчинів може порушуватися не тільки за рахунок мимовільного злипання часток, але при додаванні електроліту порушується водна оболонка навколо колоїдних часток, у результаті чого частки збільшуються, відбувається їхнє осідання, порушується стійкість системи. Стійкість колоїдних розчинів може порушуватися при зміні температури, рН середовища, впливу світла. Агрегативна стійкість системи забезпечується наявністю заряду на поверхні частки (дисоціація речовини, адсорбція однойменних іонів), сольватним (гідратним) шаром, оболонкою з ВМС, ПАР навколо часток дисперсної фази, що перешкоджає їхньому злипанню. Механізм стабілізуючої дії ВМС і ПАР полягає в тім, що вони адсорбуються на поверхні часток і орієнтуються на межі розподілу фаз таким чином, що полярною частиною обернені до полярної рідини, а неполярною частиною звернені до неполярної, утворюючи на поверхні фази мономолекулярний адсорбційний шар[1].

2.2.1. Розчини захищених колоїдів. Принцип “захисту”

Стабілізація золів відносно електролітів шляхом додавання невеликої кількості ВМС називається захистом, а речовини, які її викликають - захисними. До них належать речовини, які розчиняються у воді: білки, ефіри целюлози, ВМС, мила, декстрин, крохмаль тощо. В основі захисної дії лежить адсорбція молекул захисної речовини поверхнею колоїдних частинок і внаслідок цього захист їх від безпосереднього зіткнення між собою, а таким чином і від агрегації. Захищений золь набуває всіх властивостей адсорбованої захисної речовини. Захисна дія ВМС залежить від природи колоїдного розчину, який захищається, і його дисперсності, від природи самого ВМС, від рН і т.д. Захисну здатність різних речовин можна порівнювати відносно стандартного золю, наприклад, відносно золю золота. Під захисним числом розуміють кількість мг сухої захисної речовини, яку необхідно додати до 10 мл дослідного золю, щоб захистити його від коагуляції.

Велике значення має колоїдний захист для живих організмів. Захисну дію в організмі мають нуклеїнові кислоти, різні білки та їх похідні: нуклеопротеїди, ліпопротеїди і т. д., глікоген, полісахариди, пектини. Вони адсорбуються на колоїдних частинках гідрофобних систем організму, переводячи їх у стійкий стан. Так, наприклад, сеча є колоїдним розчином, в якому дисперсні частинки захищені різними білками – альбумідами. Протеїни сироватки крові збільшують розчинність СаСО₃ в декілька разів. Білки крові захищають краплинки жиру, холестерин і ряд інших гідрофобних речовин, у здорових людей вміст захисних речовин у рідких системах організму постійний. При деяких видах патології, а також при старінні організму захисні властивості білків та інших речовин змінюються.

Зниження ступеня цього захисту призводить до відкладання, наприклад, холестерину і кальцію на стінках судин (атеросклероз і атерокальциноз). З віком порушується лецитино-холестеринова рівновага, в результаті чого змінюється співвідношення між холестерином, фосфоліпідами і білками. Холестерин відкладається на стінках судин, обумовлюючи вікові зміни судин (зниження еластичності, зменшення діаметру судин і т. д.). Цей процес є одним із суттєвих факторів старіння організму.

Зниження захисних властивостей білків та інших гідрофільних з’єднань у крові призводить до випадання каменів в нирках, в печінці.

Явище колоїдного захисту використовується при виготовленні деяких лікарських препаратів. Так, наприклад, коларгол, протаргол - препарати – антисептики мають вигляд сухого темного порошку, добре розчинного у воді. У харчовій промисловості при виготовленні маргарину, майонезу, морозива як стабілізатор, використовують желатин, яєчні білки та інші речовини[5].

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: