Методическое указание для студентов
(стоматологический факультет)
ЗАНЯТИЕ № 6 (практическое – 6 час.)
Темы: 1. Дисперсные системы. Коллоидные растворы: получение, очистка, свойства. Электрофорез. Электроосмос.
2. Коагуляция золей электролитами. Определение порогов коагуляции.
3.Растворы высокомолекулярных соединений и их защитное действие.
Цель: Ознакомиться с явлениями электрофореза и электроосмоса. Выучить закономерности коагуляции золей электролитами и определить пороги коагуляции.
Профессиональная ориентация студентов: Кровь можно рассматривать как эмульсию. Форменные элементы крови – эритроциты, лейкоциты и тромбоциты – являются дисперсной фазой, а плазма – дисперсионной средой. Плазма является более высокодисперсной системой. Дисперсную фазу в ней образуют белки, ферменты, гормоны. Для дисперсных фаз крови присущие процессы коагуляции. Эритроциты – достаточно крупные частицы, в нормальном состоянии они седиментируют с определенной скоростью, которая в клинических анализах называется сокращенно ШОЕ (скорость оседания эритроцитов). При наличии какой-либо патологии биохимический состав крови изменяется, эритроциты адсорбируют крупные молекулы g -глобулинов и фибриногена, частицы становятся более крупными и более тяжелыми, потому ШОЕ увеличивается. Коагуляционные явления проявляются в процессе свертывания крови. В клиниках часто пользуются коагулограмами (совокупность анализов по способности крови к свертыванию и антикоагуляционной способности).
Методика выполнения практической работы (900-1200).
І. Тема №1 Дисперсные системы. Коллоидные растворы и их свойства. Добывание и очистка коллоидных растворов.
Работа 1. Получение золя гидроксида железа по реакции гидролиза.
В конической колбе довести до кипения 50 мл дистиллированной воды и постепенно небольшими порциями при перемешивании стеклянной палочкой прибавить 5 мл раствор FеС13 (w = 5%). Запишите строение мицеллы полученного золя.
Работа 2. Очистка золя гидроксида железа путем диализа.
Полученный в работе 1 золь Fе(ОН)3 поместить в воронку, обернутую целлофановой пленкой, которая выполняет роль полупроницаемой мембраны. Воронку с раствором поместить в стакан с горячей дистиллированной водой. Через 15-20 мин. отобрать по 1-2 мл воды в две пробирки. В одну из пробирок прибавить 2-3 капли раствора нитрата серебра, в другую – 2-3 капли раствора желтой кровяной соли.
Работа 3. Получение золя иодида серебра реакцией двойного обмена.
а) с избытком иодида калия. К 10 мл раствора КI (0,002 моль/л)
прибавить 1 мл раствор АgNО3 (0,01 моль/л).
б) с избытком нитрата серебра. До 5 мл раствора КI (0,002 моль/л) прибавить 2 мл раствор АgNО3 (0,01 моль/л). Запишите уравнение реакции и строение мицеллы полученного золя в обоих случаях.
Работа 4. Получение золя берлинской лазури реакцией двойного обмена.
а) с избытком желтой кровяной соли. До 10 мл раствора К4[Fе(СN)6] (w = 0,01%) прибавить 2-3 капли раствора FеС13 (w= 2%).
б) с избытком хлорида железа (ІІІ). До 10 мл раствора FеС13 (w=2%) прибавить 2 мл раствор К4[Fе(СN)6] ( w = 0,01%). Записать уравнение реакции обмена и строение мицеллы в обоих случаях.
Работа 5. Получение гидрозоля фенолфталеина методом замены растворителя.
К 1 мл дистиллированной воды в пробирке прибавить по каплям при постоянном перемешивании спиртовой раствор фенолфталеина до появления опалесценции. Продолжать добавлять раствор фенолфталеина до исчезновения опалесценции. В этом опыте, в результате снижения растворимости фенолфталеина в воде, возникает конденсационный процесс и интенсивность опалесценции белого золю растет. По мере увеличения количества спирта начинается обратной процесс перехода золя в истинный раствор.
ІІ. Тема №2. Электрофорез. Электроосмос.
Работа 6. Определение знака заряда золей и красителей методом капиллярности.
На лист фильтровальной бумаги нанести каплю исследуемого золя или раствора красителя: фуксина, эозина, метиленовой сини, конго красного. Учесть, что волокна целлюлозы, из которых состоит бумага, при смачивании водой, заряжаются отрицательно. Лист фильтровальной бумаги с нанесенными пятнами исследуемых растворов подклеить в протокол.
ІІІ Тема №3. Коагуляция золей электролитами. Определение порогов коагуляции.
Работа 7. Изучение коагуляции золя гидроксида железа (ІІІ) при действии электролитов.
Используют растворы электролитов: КСl, концентрация 3 моль/л, К2SО4 концентрация 0,01 моль/л, К3[Fе(СN)6], концентрация 0,001 моль/л. Нужно взять 12 пробирок и разместить в штативе в три ряды (по 4 пробирки в каждом ряду). В каждую пробирку налить по 5 мл золя гидроксида железа (ІІІ). В пробирки первого ряда прибавить дистиллированную воду и раствор КС1 в объемах, указанных в таблице 1. В пробирки второго ряда прибавить воду и раствор К2SО4, в пробирки третьего ряда – воду и раствор К3[Fе(СN)6].
Раствор в каждой пробирке перемешать и оставить на 1 год. Отметить, наблюдается ли коагуляция (помутнение) или седиментация (осаждение). Наблюдение записать в таблицу 1.
Таблица 1
|
№ з/п |
Золь Fе(ОН)3, мл |
Вода дист., мл |
Раствор электролита, мл |
Коагуляция через 1 час. |
Седиментация через 1 час. |
||||
|
КС1 |
К2SО4 |
К3[Fе(СN)6] |
КС1 |
К2SО4 |
К3[Fе(СN)6] |
||||
|
1 |
5 |
4,5 |
0,5 |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
5 |
4,0 |
1,0 |
|
|
|
|
|
|
|
3 |
5 |
3,0 |
2,0 |
|
|
|
|
|
|
|
4 |
5 |
1,0 |
4,0 |
|
|
|
|
|
|
Для каждого электролита рассчитать пороги коагуляции за формулой:
СПОР. = 100 . С. V
где С – молярная концентрация электролита, моль/л
V – наименьший объем (мл) электролита, который вызывает коагуляцию. Полученые результаты занести в таблицу 2.
Таблица 2
|
Электролит |
Коагулирующий ион |
Порог коагуляции |
Коагулирующая способность |
|
КС1 |
|
|
|
|
К2SО4 |
|
|
|
|
К3[Fе(СN)6] |
|
|
|
Программа самоподготовки студентов
І. Тема 1 Дисперсные системы. Коллоидные растворы и их свойства. Получение, очистка коллоидных растворов.
1. Классификация дисперсных систем за степенью дисперсности и агрегатным состоянием. Лиофильные и лиофобные коллоидные растворы.
2. Получение коллоидных растворов методами диспергирования и конденсации.
3. Способы очистки коллоидных растворов: диализ, электродиализ, компенсационный диализ, вивидиализ, гемодиализ. Аппарат “искусственная почка”. Ультрафильтрация..
4. Строение коллоидных частиц: ядро, гранула, мицелла.
1. Молекулярно-кинетические свойства коллоидных систем (броуновское движение, диффузия, осмотическое давление).
2. Оптические свойства коллоидных систем. Рассеивание света.
3. Ультрамикроскопия.
4. Электротермодинамический и электрокинетический потенциал коллоидной частицы.
5. Электрофорез и электроосмос. Применение Электрофореза.
ІІ Тема 2. Коагуляция золей электролитами. Определение порогов коагуляции.
1. Кинетическая и агрегативная стойкость дисперсных систем. Факторы устойчивости золей.
2. Коагуляция. Механизм коагулирующего действия электролитов. Правило Шульце-Гарди. Порог коагуляции.
3. Кинетика коагуляции. Теория коагуляции Дерягина-Ландау.
4. Коагуляция в биологических системах.
Семинарское обсуждение теоретических вопросов
Образцы тестовых задания и ситуативных задач.
1. Написать строение мицеллы золя ВаSО4,, полученного при смешивании 1л
2. Пороги коагуляции электролитов для золю Fе(ВОН)3 такие: СКС1 = 64 ммоль/л, СNа2SО4 = 0,1 ммоль/л. Определить заряд гранулы.
3. Для гідрозолю, полученного смешиванием растворов ВАСl2 и Nа2SО4 установлены такие пороги коагуляции: СNаNо3 = 300 ммоль/л, СА1С13 = 0,5 ммоль/л, СМgС12 = 25 ммоль/л. Какой заряд гранулы? Написать строение мицеллы.
4. Какое уравнение используют для расчета порога коагуляции:
А. Шульце-Гарди
В. Фрейдлиха
С. Ленгмюра
D. Дюкло-Траубе
Е. Дерюгіна -Ландау
Исходный уровень знаний и умений
Студент должен знать:
1. Классификация дисперсных систем. Значение дисперсных систем.
2. Строение коллоидных частиц.
3. Строение мицеллы золя.
4. Правило Шульце-гарди. Порог коагуляции.
5. Суть электрофореза и электроосмоса.
Студент должен уметь:
1. Проводить коагуляцию золей электролитами. Рассчитывать пороги коагуляции
2. Решать заданные на определение заряда гранул золю за порогами коагуляции.
3. Определять заряд гранул золей и красителей методом капиллярности.
4. Проводить взаимную коагуляцию золей.
5. Получать коллоидные растворы за реакциями гидролиза, обмена и методом изменения растворителя.
6. Записывать формулы мицелл золей.
Ответы на тесты и ситуативные задачи:
1. {[mBaSO4]nBa2+ 2(n-х) Cl–}2x+ 2xCl–
2. Коагулирующие ионы: Сl–, SO42–; Заряд гранулы “+”
3. Коагулирующие ионы: Na+, Мg2+, Al3+; Заряд гранулы “ – ”;
{[mBaSO4]nSO42– 2(n-х) Na+}2x– 2xNa+
4. А.
Источники информации:
Основные:
1. http://intranet.tdmu.edu.ua/ В помощь студентам/ Материалы для подготовки студентов к практическим занятиям/ Кафедра общей химии/медицинская химия/ стоматологический факультет/ 1 курс/русский/ 06. Дисперсные системы. Коагуляция. ВМС
2. http://intranet.tdmu.edu.ua/ В помощь студентам/ Презентации лекций /Кафедра общей химии/ русский / стоматологический факультет/ 1 курс/ медицинская химия / 05. Дисперсные системы. Коагуляция. ВМС
3. Медицинская химия: учеб. / В. А. Калибабчук, Л. И. Грищенко, В. И. Галинская и др.; под ред. В. А. Калибабчук. – К.: Медицина, 2008 – С. 252-341
4. Ершов Ю.А., Попков В.А., Берлянд А.З. Общая химии. Биофизическая химия. Химия биогенных элементов. Учебник для ВУЗов. – М.: Высшая школа, 1993. – С. 491 – 523.
5. Миронович Л. М., Мардашко А. А. Медицинская химия. Учеб. пособие. – К.: Каравелла, 2010. – 160 с.
Дополнительные:
1. Садовничая Л.П. и др. Биофизическая химия.- Г., – 1986.
2. Глинка М.Л. Общая химия.- К.,- 1976.- С.183-198
3. Равич-Щербо М.И., Новиков В.В. Физическая и коллоидная химия.- Г., 1975.
4. Глинка Н.Л. Задачи и упражнения по общей химии. -М., 1988.- С.114- 120.
Методическое указание составили:
доц. Н.А.Василишин, доц. М. В. Кирилив
Обсуждено и утверждено на заседании кафедры
27 августа 2013 р. протокол №1
