Дисперсні системи

9 Червня, 2024
0
0
Зміст

Дисперсні системи. Коагуляція. Колоїдний захист

 

Дисперсні системи, зокрема колоїдні, широко розповсюджені у природі. Наприклад, плазма крові, спинномозкова рідина, жовч та шлунковий сік: поряд з солями до їх складу входять ферменти, ВМС, жовчні кислоти та ін. Колоїди різних тканин тварин і рослинних організмів  обумовлюють різноманітність їх   властивостей – набухання, еластичність і т.д. До твердоподібних дисперсних систем належать тканини, шкіра, кості.

Усі дисперсні системи можна класифікувати:

І За ступенем дисперсності:

1 Грубодисперсні системи – розмір частинок від 106 м і вище. До них належать суспензії (суспензія крохмалю у воді – т/р), емульсії (молоко: жир у воді – р/р), аерозолі : туман – рідке у повітрі – р/г, дим – тверде у повітрі – т/г та інші.

2 Колоїдні розчини ( їх часто називають золями від латинського   solutus     розчинник) – розмір частинок 10-6-109 м. Вони можуть проходити крізь пори рослинних і тваринних мембран ( целофан, стінки бичачого міхура  тощо). До високодисперсних колоїдних систем належать фібрилярні білки, нерви , еритроцити крові, вірус грипу, молекула гликогену і т.д.

ІІ За агрегатним станом дисперсної фази і дисперсійного середовища:

1 Гідрозолі – дисперсне середовище – вода.

2 Органозолі – дисперсійне середовище – органічні розчинники.

3 Аерозолі – дисперсійне середовище – гази.

ІІІ За міжфазною взаємодією:

1 Ліофільні – добре взаємодіючі з  розчинником за рахунок сольватації (гідратації – для води). Поверхневий натяг на межі розподілу фаз малий, і тому ці системи термодинамічно стійкі, D G < 0. Деякі такі системи можуть самовільно диспергуватися. До ліофільних систем належать розчини білків, ферментів, ДНК, РНК, гликогенів  тощо.

2 Ліофобні (погано взаємодіють з розчинниками) – дисперсні частинки слабо взаємодіють з дисперсійним середовищем, міжфазовий натяг досить великий, система має значний надлишок вільної енергії і термодинамічно нестійка, D G >0. До ліофільних систем належать золі металів, латекси і т.д.

3 Особливе місце займають розчини ВМС – вони гомогенні, стійкі, зворотні і за цими ознаками можуть бути віднесені до справжніх розчинів. Але розміри макромолекул ВМС сумірні з розмірами колоїдних частинок, і тому вони виявляють деякі властивості, характерні для дисперсних систем.

 

МЕТОДИ ОТРИМАННЯ ДИСПЕРСНИХ СИСТЕМ

 

Колоїдні розчини – це системи, які розміщені між грубодисперсними системами (суспензії, емульсії) та істинними розчинами, де речовина перебуває у вигляді молекул або іонів. Колоїдні розчини можуть бути отримані дисперсними або конденсаційними методами.

1 Дисперсні методи – дробіння   чималих частинок або механічне (фармпрепарати, фарби), або ультразвуком (крохмаль, желатин тощо)

При подрібненні речовин робота, яка витрачається на розрив зв’язку між молекулами, накопичується на межі розподілу фаз у вигляді надлишкової вільної поверхневої енергії. Тому речовина в диспергованому стані має більшу енергію і активність, ніж нероздрібнена речовина того ж складу.

Завдяки ненасиченим зв’язкам на межі розподілу фаз часточки дисперсної фази можуть притягувати із навколишнього середовища молекули або іони розчинника (адсорбція) або взаємно поєднуватися (коагуляція). Усі ці процеси супроводжуються зменшенням вільної енергії системи, тобто є термодинамічно вигідними та ідуть самовільно.   При колоїдній дисперсності поверхня розподілу фаз максимально розвинута, і система виявляє максимум вільної поверхневої енергії Fмах . Система з Fмах принципово термодинамічно  нестійкі, не однакові за вагою та згідно з другим законом термодинаміки самовільно переходять у стан з більш низькими значеннями вільної поверхневої енергії Fmin – коагулюють або, навпаки, розчиняються.

2 Конденсаційні методиагрегація молекул та чималих частинок – реакції обміну, гідролізу, ОВР, внаслідок яких утворюються важкорозчинні сполуки.

 

ОЧИЩЕННЯ ДИСПЕРСНИХ СИСТЕМ ТА РОЗЧИНІВ ВМС

 

Для отримання стійких колоїдних розчинів необхідно видалити з них різні домішки та надлишок електролітів. Очищення колоїдних розчинів від домішок, які здатні проникати крізь напівпропускну мембрану, називається діалізом, а прилади, які застосовуються для діалізу – діалізаторами (див.рис.1).

У ролі мембран застосовують похідні целюлози (целофан), пергамент, колодій та ін. Недолік – тривалість процесу до кількох діб. Постійнодіючий діалізатор  in vivo– нирки.

Електродіаліз – прискорений процес діалізу для видалення електролітів під дією зовнішнього джерела постійного струму. Застосовуються мембрани: неселективні, тобто пропускні для різних іонів; селективні (наприклад іоніти) – тільки для певних іонів. Перевага – скорочення терміну очищення до   годин  та    хвилин  

 

Компенсаційний діаліз ( на тваринах –  вівідіаліз) –  колоїдний розчин у діалізаторі обмивається не чистим  розчинником, а розчинами з різноманітними концентраціями речовин, які знаходяться в колоїдному розчині. За цим принципом працює апарат “штучна нирка”, який застосовується при гострій нирковій недостатності – отруєннях, тяжких опіках, токсикозі вагітних  тощо. Апарат підключається до системи кровообігу  хворого, кров під тиском, який утворюється пульсуючим насосом , прокачується між мембранами, які омиваються зовні фізіологічним розчином. Загальна площа мембран ~ 1,5 м2 при об’ємі заповнення кров’ю 150-200 мл, очищення крові (гемодіаліз) від продуктів  розпаду – 3-4 години.

Ультрафільтрація – очищення колоїдних розчинів шляхом продавлювання (тиском або вакуумом) дисперсійного середовища крізь ультрафільтри (ультрамембрани).

 

Міцелярна теорія будови колоїдних частинок

Розглянемо будову гідрофобної колоїдної частинки на прикладі утворення золю AgI обмінною реакцією

АgNO3 + KI à  AgI¯ + KNO3.

Якщо речовини беруться в еквівалентних кількостях, то випадає  кристалічний осад AgI. Але, якщо одна з вихідних речовин буде у надлишку , наприклад КІ, процес кристалізації AgI веде до утворення колоїдного розчину – міцели AgI.

Агрегат  молекул [nAgI]  кількістю 100-1000 (мікрокристал, ядро) є зародком нової фази, на поверхні якого відбувається адсорбція іонів електроліту, які знаходяться в дисперсійному середовищі.

Згідно з правилом Панета-Фаянса краще адсорбуються іони, однакові з іонами, які входять до кристалічної решітки ядра і добудовують  цю решітку. Іони, адсорбовані безпосередньо на ядрі, яке не розчиняється в даному дисперсійному середовищі, називаються потенціалвизначаючими, тому що вони визначають величину потенціалу та знак заряду поверхні,  а також і знак заряду всієї частинки.

Потенціалвизначаючими іонами в даній системі є іони І, які знаходяться в надлишку, входять до складу кристалічної решітки ядра  AgI,  виконують роль стабілізаторів і складають внутрішню оболонку у жорсткій частині подвійного електричного шару (ПЕШ) міцели.

Агрегат з адсорбованими на ньому іонами І утворює ядро міцели.

До негативно зарядженої поверхні часток AgI  на відстані, близькому до радіуса гідратованого іона, з розчину притягуються іони протилежного знаку (протиіони) – позитивно заряджені іони К+. Шар протиіонів – зовнішня обгортка подвійного електричного шару (ПЕШ), утримується як електростатичними силами,  так і силами адсорбційного притягання.

Агрегат молекул разом з твердим подвійним шаром називається колоїдною частинкою.

Частина протиіонів внаслідок теплового руху розміщується дифузно углиб розчину, і притягання їх здійснюється тільки за рахунок електростатичних сил. Колоїдні частинки разом з оточуючим її дифузним шаром називається міцелою. Міцела електронейтральна, тому що заряд ядра дорівнює зарядові всіх проти іонів, а частинка звичайно має заряд, який називається електрокінетичним, або x-дзета-потенціалом.

 

ЕЛЕКТРОКІНЕТИЧНІ ЯВИЩА

 

Подвійний іонний шар є причиною електрокінетичних явищ, тобто явищ відносного переміщення фаз в електричному полі або, навпаки, виникнення електричного поля в результаті переміщення фаз. Якщо в золь або суспензію помістити два електроди і пропустити  постійний струм, заряджені часточки будуть рухатися до потрібного полюса. Таке спрямування руху твердих часточок у колоїдному розчині називається електрофорезом (див. рис. 6). У результаті електрофорезу виникає осідання часточок на електроді.

Рух іонів дифузного шару в електричному полі крізь пористу систему з неоднорідною твердою фазою (наприклад, керамічна діаграма, целофанова діаграма, ґрунт) викликає напрямлену течію всього розчину крізь пори до потрібного електрода. Це явище називається електроосмосом.

При протискуванні під вагою розчину крізь мембрану внаслідок зміщення іонів дифузного шару виникає різниця електричних потенціалів між вхідним і вихідним розчинами. Ця різниця потенціалів – потенціал протікання. Описаний ефект протилежний електроосмосу.

Найбільшого поширення серед електрокінетичних явищ набув електрофорез.

Метод електрофорезу широко використовується в медицині, наприклад, для видалення та дослідження деяких фракцій білків плазми крові, що дозволяє діагностувати багато захворювань. При створенні електричного поля кожний компонент дослідної суміші рухається зі швидкістю, пропорційною  величині дзета-потенціалу, в результаті чого суміш поділяється на ряд фракцій. При реєстрації отримують електрофореграми, в яких  висота піків відповідає кількісному вмісту кожної фракції.

Електрофореграми плазми крові в нормі для всіх людей однакові. При патології вони мають характерний, специфічний для кожного захворювання вигляд і можуть бути застосовані як для діагнозу, так і для контролю нормалізації білкового складу крові.

Електрофорез широко застосовують також для поділу амінокислот, антибіотиків, ферментів і т.ін. За допомогою електрофорезу встановлено, що всі біологічні поверхні мають негативний електрокінетичний потенціал, величина якого різна для різних плівок. Так, величина дзета-потенціалу еритроцитів у людини при рН = 7,4 дорівнює – 16,3 мВ і є величиною сталою.

Лейкоцити також мають негативний дзета-потенціал, але електрофоретична рухомість їх в два рази нижча, ніж у еритроцитів. За  сучасними поглядами явище електрофорезу спостерігається при міграціях лейкоцитів у запальні осередки.  При запальних процесах відбувається порушення біоструктур з утворенням продуктів кислого характеру, і внаслідок цього поверхні тканин заряджаються позитивно. Виникає значна різниця потенціалів між лейкоцитами і цими тканинами, і вона прискорює рух лейкоцитів до запалених ділянок.

СТІЙКІСТЬ І КОАГУЛЯЦІЯ ДИСПЕРСНИХ СИСТЕМ

 

Проблема стійкості дисперсних систем і факторів, що її викликають,  є головною в колоїдній хімії.

Стійкість або нестійкість гетерогенних колоїдних систем залежить від того, що сильніше: або сили зчеплення (притягання, або атракційні сили), під впливом яких відбувається злипання  часточок і спостерігається процес осадження – седиментація, або сили відштовхування, які перешкоджають зближенню часточок і їх з’єднанню. Сили притягання мають характер молекулярної взаємодії (вандерваальсові сили). Сили відштовхування визначаються електростатичною взаємодією між іонами ПЕШ, які оточують кожну колоїдну частинку і перешкоджають випадінню  дисперсної фази в осад.

Розрізняють кінетичну (седиментаційну), термодинамічну і агрегативну стійкість.

1 Кінетична (седиментаційна) стійкість – здатність дисперсних частинок перебувати у завислому стані  і не седиментуватися, тобто не осідати.  У дисперсних системах, як і в природних розчинах, існує броунівський рух, що супроводжується дифузним вирівнюванням концентрації частинок у всьому об’ємі золю. Броунівський рух залежить від розмірів частинок, в’язкості дисперсного середовища, температури тощо. Частинки дисперсної фази, які перебувають у завислому  стані в газоподібному або рідкому середовищі, зазнають дії двох протилежних сил: а) сил тяжіння (гравітаційні сили), які концентрують часточки в нижніх шарах; б) сил дифузії, які переміщують дисперсну фазу із зони великих концентрацій у зону менших.

Тонкодисперсні системи (золі), часточки яких практично не осідають під впливом сили тяжіння, називаються кінетично (седиментаційно) стійкими.  До них належать гідрофільні золі – розчини полімерів, білків тощо. Гідрофобні золі, грубодисперсні системи (суспензії, емульсії) принципово кінетично нестійкі.  В них достатньо швидко проходить розподіл фази та середовища.

2   Термодинамічно    стійкі   дисперсні    системи

(DG < 0) звичайно утворюються в результаті мимовільного диспергування (розчинення) однієї з фаз. До них належать деякі ліофільні колоїди (глини, мила і інші), а також розчини ВМС (молекулярні колоїди) – розчини білка, ДНК, РНК та інші. Так, у водному розчині молекула білка згорнута в міцелу з ПЕШ на поверхні.

Термодинамічно нестійкі дисперсні системи мають високорозвинуту поверхню, велику надлишкову поверхневу енергію (DG > 0). Для достатньої стійкості такі системи потребують добавки стабілізаторів. До них належать ліофобні колоїди: золі металів і інші. Однак, незважаючи на термодинамічну нестійкість, багато ліофобних систем є кінетично стійкими.

3 Агрегатна стійкість – здатність часточок дисперсної фази зберігати ступінь дисперсності незмінним. В агрегатно стійких системах часточки дисперсної фази при зіткненні не злипаються і не утворюють агрегатів.  Але при порушенні агрегатної стійкості колоїдні часточки утворюють великі агрегати з подальшим випаданням дисперсної фази в осад. Такий процес називається коагуляцією, і протікає він мимовільно, тому що при цьому зменшується вільна енергія системи (D G<0).

До факторів, які впливають на стабільність колоїдних систем, належать:

1 Наявність електричного заряду дисперсних часточок. Дисперсні часточки ліофобних золів мають однаковий заряд, і  тому при зіткненні вони будуть відштовхуватися один від одного  тим сильніше, чим вищий дзета-потенціал. Однак електричний фактор не завжди є визначаючим, тому що відомі золі, в яких збільшення дзета-потенціалу зменшує їх агрегатну стійкість.

2. Здатність до сольватації (гідратації) стабілізувальних іонів. Чим більше гідратовані  (сольватовані) протиіони в дифузному шарі, тим більша загальна гідратна (сольватна) оболонка навколо гранул  і тим стабільніша дисперсна  система.

Згідно з теорією стійкості (Дерягін, Ландау, Фервей, Овербек) при броунівському русі колоїдні часточки вільно зближуються на відстань до 105 см. Подальшому зближенню перешкоджає так званий розклинювальний тиск, який виникає в тонких шарах води, що містяться між двома твердими поверхнями. Під впливом електростатичних полів, які утворюються іонами колоїдних часточок, молекули води поляризуються, розміщуючись більш упорядковано, і прилягаючий  до часточки тонкий шар води отримує особливі властивості (підвищена в’язкість,  пружність  тощо), що і перешкоджає з’єднанню часточок. Якщо часточки мають енергію, достатню для подолання тиску розклинювання, то на відстані, яка дорівнює діаметру часточок (~ 10-7 – 108 см), починає переважати міжмолекулярне притягання і молекули об’єднуються, утворюючи агрегати з подальшою коагуляцією.

3 Адсорбційно-структурний (структурно-механічний)  фактор характерний для колоїдних систем, отриманих у неводних полярних розчинниках, а також для захисту гідрозолів і гідросуспензій від коагулювальної дії електролітів. У цих системах на поверхні колоїдних часточок адсорбуються не тільки іони, але і молекули, причому більш ефективно адсорбуються молекули ВМС, миючих речовин, білків, розчинних у воді, ефірів целюлози, крохмалю тощо. У результаті на поверхні колоїдної часточки, крім іонсольватної оболонки, утворюється адсорбційний шар молекул полімерів, які утворюють просторову структуру, що захищає часточку від злипання. При взаємодії цих молекул між собою утворюється гелеподібна механічно стійка плівка сітчастої структури.

Здатність ВМС до утворення полімолекулярного адсорбційного шару на поверхні колоїдних часточок називається захисною дією.

 

КОАГУЛЯЦІЯ ДИСПЕРСНИХ СИСТЕМ

 

Коагуляція – процес злипання колоїдних часточок перебігає порівняно легко під дією самих різних факторів: введення електролітів, неелектролітів, заморожування,  кип’ятіння, перемішування, дії  сонячного світла тощо. У процесі електролітної коагуляції часто спостерігається іонообмінна адсорбція: іони коагулянта з більшою валентністю або більшим адсорбційним потенціалом витісняють протиіони спочатку дифузного шару, а потім і адсорбційного шару. Обмін проходить в еквівалентній кількості, але заміна  протиіонів приводить до того, що при достатній концентрації електролітів у дисперсному середовищі часточки гублять стійкість і при зіткненні злипаються.

Існують два типи коагуляції: а) нейтралізаційна коагуляція, що характерна для слабкозаряджених золів і емульсій (x < 50 мВ), в яких потенціал поверхні знижений внаслідок недоліку потенціалвизначаючих іонів або внаслідок адсорбції протилежно заряджених іонів; б)концентраційна коагуляція, яка характерна для сильнозаряджених  золів і суспензій і пов’язана не з падінням дзета-потенцілу, а з стисканням дифузної частини подвійного шару при збільшенні іонної сили розчину.

Для більш вивченої електролітної коагуляції встановлено ряд експериментальних загальних правил:

1 Коагуляцію ліофобних золів спричиняють будь-які електроліти, але з помітною швидкістю вона спостерігається при досягненні визначеної концентрації електроліту. Верхньою межею коагуляції називають мінімальну концентрацію електроліту Сп, необхідну для початку наявної коагуляції золю: помутніння  розчину, зміна його забарвлення і т.д.:

                              Сел-ту × Vел-ту

                      Сп = ——————– ммоль/л,

                              Vзолю + Vел-ту

 

де Сел-тумолярна концентрація  еквівалента  електроліту, ммоль/л; Vел-ту – об’єм розчину електроліту, л; Vзолю – об’єм золю, л.

Величина, зворотна порогу коагуляції, називається коагулювальною здатністю Р = 1/Сп.

2. Згідно з правилом Шульца-Гарді коагулювальну дію звичайно виявляє іон, заряд якого за знаком протилежний заряду поверхні колоїдних частинок, причому ця дія зростає із збільшенням валентності іона. Так, коагуляцію позитивно заряджених золів викликають аніони, а негативно заряджених – катіони.

Коагулювальна здатність іонів тим вища, чим більша величина їх заряду (РAl3+ > PCa2+ > PK+), і виражається співвідношенням 1/36; ½6; 1/16. Таким чином, із збільшенням валентності іона в 3 рази його коагулювальна здатність зростає практично в сотні разів. пояснюється тим, що багатовалентні високозарядні  іони коагулянтів значно притягаються зарядженою поверхнею колоїдної частини, ніж одновалентні, і значно легше  витісняють протиіони з дифузного і навіть адсорбційного шару.

3 Коагулювальна дія органічних іонів (особливо поверхнево-активних  з’єднань, таких, як алкалоїди, забарвники, нуклеїнові кислоти і т.д.) значно вища, ніж неорганічних. Це пов’язане з їх високою адсорбційною здатністю, можливістю адсорбуватися у надеквівалентній кількості, і навіть викликати перезарядку  поверхні колоїдних частинок.

4 У ряді неорганічних іонів з однаковими зарядами коагулювальна здатність залежить від радіуса коагулювального іона: чим більший радіус, тим більша коагулювальна здатність (так звані ліотропні ряди):

РCs+> PRb+> PK+ > PNa+ > PLi+1; PCNS > PI > PBr > PCl.

Це пояснюється тим, що ступінь гідратації іонів зменшується, наприклад, від L+1 до Cs+, а це  полегшує його впровадження у подвійний іонний шар.

5 З найбільшою швидкістю коагулюють електронейтральні частинки ліофобних колоїдних золів. Але коагуляція багатьох ліофобних золів починається раніше, ніж досягається їх ізоелектричний стан. Дзета-потенціал, при якому починається явна коагуляція, називається критичним, і його величина становить ± 30 мВ.

6 Явище звикання золю. Якщо до золю швидко додати коагулянт, то відбувається коагуляція, якщо ж повільно – коагуляція відсутня. Це можна пояснити тим, що між електролітом і золем відбувається реакція, в результаті якої утворюється пептизатор, який стабілізує дисперсну систему: Fe(OH)3 + HCl à FeOCl + 2H2O,

FeOCl Û FeO+ + Cl,

де FeO+пептизатор для золю Fe(OH)3.

Це явище є характерним для живого організму, коли організм звикає до отрути, яку вводять малими дозами: миш’як (Наполеон), нікотин (нікотиномани)  і т.д.

7 При коагуляції  сумішами електролітів можливі три випадки їх спільної дії на колоїдний розчин

а) підсумування коагулювальної дії електролітів (адитивність);

б)   один електроліт посилює дію іншого (синергізм); 

в) один електроліт послаблює дію іншого (антагонізм).

 

Взаємна коагуляція. Якщо до золю з негативно зарядженими часточками додати золь з позитивно зарядженими часточками, то відбудеться взаємна коагуляція. Це  явище широко використовується для очищення природних та промислових вод. Так, якщо до води, яка містить негативно заряджені часточки грунту, мікрофлори, органічних домішок, додати позитивно заряджені золі гідроксиду алюмінію Al(OH)3  або заліза Fe(OH)3, то відбудеться взаємна коагуляція, і палички, які утворяться, відфільтровуються на піщаних фільтрах.

9 Старіння  колоїдних систем часто має коагуляційний характер (автокоагуляція). Більш повільніше старіння колоїдних систем приводить до розподілу систем на дві фази (синерезис), причому дисперсна фаза зберігає свою форму, а дисперсійне середовище виділяється  у вигляді окремої фази.

 

КОЛОЇДНИЙ ЗАХИСТ

Як відомо, гуморальні рідини організмів – кров, плазма, лімфа та інші – є колоїдними системами, які містять такі речовини, як білки, холестерин, глікоген  тощо у колоїдному стані.

Колоїди різних тканин обумовлюють їх властивості (стан гелів, еластичність, набухання та ін.). Колоїдні речовини можуть з’єднувати великі кількості води (сполучна тканина, склоподібне тіло і ін.), а також адсорбувати (приєднувати) різноманітні речовини.

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, СМС, 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 діаметра судин і т.д.), у зв’язку з чим спостерігаються з належні зміни в тканинах. Вірогідно, 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, печінці, протоках  залоз травлення.

Явище колоїдного захисту використовується при виготовленні деяких лікарських препаратів. Так, наприклад, коларгол, протаргол – препарати – антисептики мають вигляд сухого темного порошку,  гарно розчинного у воді, є золем срібла в захищеному білком стані.

У харчовій промисловості при виготовленні маргарину, майонезу, морозива як стабілізатор, використовують желатин, яєчні білки та інші речовини.

 

БІОЛОГІЧНЕ ЗНАЧЕННЯ КОАГУЛЯЦІЇ

 

Такі біологічні рідини живих організмів, як кров, плазма, лімфа, спинномозкова рідина, сеча та інші є колоїдними системами, в яких ряд речовин, наприклад, білки, холестерин, глікоген та інші, перебувають в колоїдному стані. За багатьма показниками крові можна зробити висновок про фізіологічний стан організму. Найменші відхилення від норми кількості формених елементів крові (еритроцитів, лейкоцитів, тромбоцитів), швидкості осідання еритроцитів (ШОЕ), згортання і т.д. свідчать про наявність патологічних процесів  в організмі людини. Взагалі цільну кров можна розглядати як емульсію, в якій формені елементи – дисперсна фаза, а плазма – дисперсійне середовище. У той самий час плазма є високодисперсною системою, в якій дисперсну фазу складають білки, гормони, ферменти і т.д. На  поверхні  еритроцитів адсорбовані молекули білків, амінокислот, іони електролітів, які  визначають негативний заряд. Еритроцити– достатньо великі часточки в нормальному стані, вони коагулюють і осаджуються з визначеною швидкістю (ШОЕ). За наявності патологічних процесів в організмі змінюється біохімічний склад крові, еритроцити адсорбують молекули білків: глобулінів і фібриногенів, змінюється заряд еритроцитів і збільшується швидкість осідання еритроцитів (ШОЕ). Цей аналіз використовується для діагностики ряду захворювань.

Процес згортання крові є явище, аналогічне коагуляції, і забезпечує мінімальну втрату крові та утворення тромбоцитів у кровоносній системі. В основі процесу розчинення тромбів лежить явище пептизації.

Пептизатором протизгортальної системи є антикоагулятор крові – гепарин.

При консервуванні крові необхідно враховувати, що одним з факторів згортання крові є іони кальцію. Цільну кров декальцинують або домішкою цитрату натрію, або домішкою антикоагулянтів (гепарин, дикумарин і т.д.), або за допомогою іонутворювальних смол – катіонітів.

Залишити відповідь

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься. Обов’язкові поля позначені *

Приєднуйся до нас!
Підписатись на новини:
Наші соц мережі