5. Техніка приготування розчинів солей, кислот, лугів точної

та приблизної концентрації.

Системи, в яких одна речовина рівномірно роздрібнена до час­тинок мікроскопічних розмірів у іншій, називають дисперсними.

Дисперсні системи складаються із дисперсної фази та дисперсій­ного середовища. Прикладами дисперсних систем є дим, туман тощо. У димі дисперсною фазою є частинки сажі, в тумані — час­тинки води. Дисперсійним середовищем в обох випадках є повітря.

Залежно від агрегатного стану дисперсної фази дисперсні сис­теми поділяють на грубодисперені, колоїдні системи та справжні розчини.

Грубодисперені системи характеризуються розміром частинок більше ніж 100 нм. їх поділяють на суспензії та емульсії.

Суспензії — це дисперсні системи, в яких дисперсною фазою є тверда речовина, а дисперсійним середовищем —рідина, при цьому тверда речовина та рідина нерозчинні одна в одній (порошок крей­ди у воді). В емульсіях дисперсною фазою та дисперсійним середо­вищем є рідина. Прикладом емульсії є молоко, в якому дрібні куль­ки масла плавають у рідині. Суспензії та емульсії являють собою гетерогенні системи. Стійкість суспензій та емульсій залежить від розміру частинок: чим дрібніші частинки, тим довше вони існують.

Колоїдні системи характеризуються розміром частинок диспер­сної фази від 1 до 100 нм. Колоїдні частинки складаються з вели­кої кількості молекул або йонів. Вони є високодисперсними (ульт-рамікро гетерогенними) системами, які агрегативно нестійкі. Без спеціальної стабілізації колоїдні частинки об'єднуються й осіда­ють. Прикладами колоїдних систем є розчини желатину, клею, деяке кольорове скло. Більшість основ існують у вигляді колоїд­них систем. У процесі утворення справжніх розчинів розчинена в них речовина розкладається на молекули або йони. Розчинена ре-човина та розчинник утворюють одну рідку фазу, не розділену на дисперсну фазу та дисперсійне середовище.

Розчинами називають однорідні (гомогенні) системи, які скла­даються з двох або більше компонентів, відносна кількість яких може змінюватися в широких межах без порушення однорідності.

Компонентами розчину називають розчинник та розчинені в ньому речовини.

Розчинник— це середовище, в якому розчинені речовини рівно­мірно розподілені у вигляді молекул або йонів.

Розчинником прийнято вважати компонент, агрегатний стан якого не змінюється при утворенні розчину або вміст якого пере­важає вміст інших компонентів. Поняття розчинник і розчинена речовина умовні. Наприклад, при змішуванні чистої води та твер­дої речовини солі одержують рідкий розчин. У даному випадку роз­чинником є вода. Якщо обидва компоненти до розчинення перебу­вали в одному агрегатному стані, то розчинником вважається ком­понент, взятий у більшій кількості, а якщо їхні об'єми однакові, то байдуже, який із компонентів називати розчинником, а який розчиненою речовиною.

Розчини класифікують за рядом ознак:

• залежно від природи розчинника розчини поділяють на водні та неводні (спиртові, бензольні тощо);

• залежно від концентрації йонів гідрогену розчини можуть бути кислими, нейтральними та лужними;

• залежно від агрегатного стану розчинника та розчиненої ре­ човини розчини поділяють на газоподібні, рідкі та тверді.

Прикладом газоподібних розчинів є повітря. Воно складається з азоту, кисню, оксиду карбону (IV), водяної пари та благородних газів. Молекули цих речовин, незалежно від їхнього походження, поводять себе як молекули газу, тобто повітря є гомогенною систе­мою.

До твердих розчинів належить більшість металевих сплавів. Сталь, наприклад, є кристалічним розчином карбону в залізі.

Найбільше поширені і вивчені рідкі водні розчини. Це пояс­нюється тим, що більшість хімічних реакцій відбуваються у вод­них розчинах, оскільки лише в них є сприятливі умови для пере­сування та тісного зближення частинок, які необхідні для виявлення хімічних сил. Велику роль відіграють розчини у життєді­яльності живих організмів. Процеси засвоєння поживних речовин людиною, твариною та рослиною пов'язані з переходом харчових речовин у розчин. Розчинами є важливі фізіологічні рідини — кров, лімфа тощо. Важливе значення мають розчини у фармацевтичній практиці. Це найбільша група серед лікарських форм. Розчини мають ряд переваг: швидше всмоктуються організмом людини, (отже, швидше досягається лікувальний ефект) виключається под­разнення слизової оболонки, зручні для вживання. Технологія при­готування та дозування розчинів відзначається простотою.

Рідкі розчини можна одержати розчиненням газу в рідині (на­приклад, газована вода є розчином оксиду карбону (IV) у воді), ріди­ни в рідині (розчин спирту у воді), твердої речовини в рідині (роз­чин солі у воді) тощо.

Основні параметри стану розчину — це температура, тиск та концентрація.

Залежно від концентрації розчиненої речовини розчини поділя­ють на розведені та концентровані.

Розведений розчин містить зовсім малу масу розчиненої речо­вини порівняно з масою розчинника. Наприклад, у 100 г води роз­чинено 5 г хлороводню. Розчин, який містить 36,5 г хлороводню в 100 г води, вважають концентрованим. Межі між розведеними та концентрованими розчинами умовні. Наприклад, для сульфатної кислоти концентрованим вважається розчин, який містить 96 г Н₂8О₄, для нітратної — 63 гНЖ)₃, для хлоридної — 37 г НС1 у 100 г води.

Найважливішою кількісною характеристикою будь-якого роз­чину є концентрація, яка вказує на масу або кількість розчиненої речовини, що міститься в одиниці маси або об'єму розчину або роз­чинника. Існують різноманітні способи вираження концентрації розчинів.

Масова частка — це маса розчиненої речовини в 100 г розчину. Наприклад, розчин з масовою часткою хлориду кальцію 5 % містить 5 г хлориду кальцію в 100 г розчину. Оскільки маса розчи­ну дорівнює сумі мас розчинника тв розчиненої речовини, то в на­веденому прикладі кожні 100 г розчину містять 5 г хлориду каль­цію та 95 г води. Масову частку розчину позначають літерою ω і

виражають у частках одиниці або у відсотках. На практиці найча­стіше застосовують відсотки.

Зв'язок між масовою часткою (о, масою розчиненої речовини т₁ та масою розчину т₂ виражають формулою

- 15 -

Література: Техніка лабораторних робіт/ Г.Ю. Юзик − Київ, Медицина, 2007.

Теория и техника лабораторных работ/ В.В. Руанет

− Москва, ФГОУ ВУНМЦ Росздрава, 2007.

Конспект теоретичної частини заняття.