Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Коллоидная химия В.Н. Сергеев

.pdf
Скачиваний:
2802
Добавлен:
12.02.2015
Размер:
4 Мб
Скачать
☆

С О Д Е Р Ж А Н И Е

 

Список обозначений основных величин и сокращений ...............................

3

Предисловие ...................................................................................................

6

ЧАСТЬ I. ПОВЕРХНОСТНЫЕ ЯВЛЕНИЯ. ДИСПЕРСНЫЕ СИСТЕМЫ

 

1.Введение

1.1.

Предмет и основные понятия коллоидной химии ........................................

7

1.2.

Значение коллоидной химии .........................................................................

8

2.Поверхностные явления

2.1.

Поверхностное натяжение .............................................................................

8

2.2.

Поверхностное натяжение водных растворов ПАВ и ПИВ.......................

10

2.3.

Методы определения поверхностного натяжения......................................

12

2.4.

Адсорбция.....................................................................................................

14

 

2.4.1.

Адсорбция на границе раствор—газ (гиббсовская адсорбция).

 

 

 

Фундаментальное уравнение адсорбции Гиббса..............................

14

 

2.4.2.

Адсорбция на границе твердое тело —газ.........................................

16

 

2.4.3.

Адсорбция на границе твердое тело —жидкость (раствор) .............

19

 

2.4.4.

Биологическое значение процессов адсорбции ................................

20

2.5.

Варианты вопросов и задач для самостоятельной работы .........................

21

3.Хроматография

3.1.

Основные закономерности и понятия хроматографии ..............................

24

3.2.

Классификация хроматографии ..................................................................

24

3.3.Применение различных методов хроматографии.

 

Описание процессов хроматографического разделения ............................

25

 

3.3.1.

Адсорбционная хроматография ........................................................

25

 

3.3.2. Молекулярно-ситовая хроматография (гель-фильтрация,

 

 

 

гель-проникающая, эксклюзионная хроматография).......................

28

 

3.3.3.

Ионообменная хроматография ..........................................................

29

 

3.3.4.

Биоспецифическая хроматография (аффинная, биоаффинная,

 

 

 

хроматография по сродству) .............................................................

30

 

3.3.5.

Распределительная хроматография ...................................................

31

3.4.

Применение хроматографии в медицине ....................................................

32

3.5.

Варианты вопросов и задач для самостоятельной работы .........................

33

4.Дисперсные системы

4.1.

Классификация дисперсных систем ............................................................

38

 

4.1.1.

По агрегатному состоянию фаз .........................................................

38

 

4.1.2.

По структуре.......................................................................................

38

 

4.1.3.

По дисперсности ................................................................................

38

 

4.1.4.

По межфазному взаимодействию .....................................................

39

4.2.

Поверхностные явления в коллоидных дисперсных системах ..................

39

 

4.2.1.

Образование и строение двойного электрического слоя .................

39

 

4.2.2.

Изменение поверхностной энергии в процессе образования

 

 

 

двойного электрического слоя ..........................................................

42

171

4.3.Влияние различных факторов на строение двойного электрического

 

слоя и величину электрокинетического потенциала ..................................

43

 

4.3.1.

Влияние индифферентных электролитов .........................................

43

 

4.3.2.

Влияние неиндифферентных электролитов .....................................

44

 

4.3.3.

Влияние других факторов..................................................................

46

4.4. Образование и строение частиц дисперсной фазы .....................................

46

4.5.

Дисперсные системы организма..................................................................

48

4.6.

Варианты вопросов и задач для самостоятельной работы.........................

49

5.Устойчивость дисперсных систем. Коагуляция. Пептизация. Коллоидная защита

5.1.

Устойчивость дисперсных систем...............................................................

52

5.2.

Основы теории устойчивости дисперсных систем .....................................

53

5.3.

Факторы устойчивости дисперсных систем ...............................................

54

 

5.3.1.

Термодинамические факторы устойчивости ....................................

54

 

5.3.2.

Кинетические факторы устойчивости ..............................................

55

5.4.Расклинивающее давление — суммарный фактор устойчивости

 

дисперсных систем .......................................................................................

55

5.5.

Коагуляция дисперсных систем ..................................................................

56

 

5.5.1.

Механизм электролитной коагуляции ..............................................

56

 

5.5.2.

Кинетика электролитной коагуляции ...............................................

59

5.6.

Особые случаи коагуляции ..........................................................................

61

 

5.6.1.

Перезарядка золей ..............................................................................

61

 

5.6.2.

Чередование зон коагуляции .............................................................

62

 

5.6.3.

Действие смесей электролитов..........................................................

62

 

5.6.4.

Взаимная коагуляция .........................................................................

63

5.7.

Пептизация ...................................................................................................

63

5.8.

Коллоидная защита ......................................................................................

64

 

5.8.1.

Механизм коллоидной защиты .........................................................

65

 

5.8.2. Астабилизация (сенсибилизация) золей ...........................................

66

5.9.Медико-биологическая значимость устойчивости коллоидных

систем организма и ее оценки для некоторых систем организма .............

66

5.9.1.

Система кровообращения ..................................................................

66

5.9.2.

Желчный пузырь и печень .................................................................

67

5.9.3.

Мочевыделительная система.............................................................

67

5.9.4.

Некоторые заболевания, вызванные уменьшением содержания

 

 

защитных белков в крови и других биологических жидкостях ......

67

5.9.5.

Определение защитного числа белков в спинномозговой

 

 

жидкости с целью диагностики некоторых заболеваний ................

68

5.10. Варианты вопросов и задач для самостоятельной работы .........................

68

6.Микрогетерогенные и грубодисперсные системы

6.1.

Эмульсии ......................................................................................................

70

 

6.1.1.

Стабилизация эмульсий поверхностно-активными веществами ....

72

 

6.1.2.

Гидрофильно-липофильный баланс ПАВ.........................................

73

 

6.1.3.

Обращение фаз эмульсий ..................................................................

74

 

6.1.4.

Стабилизация эмульсий ВМС и порошками ....................................

74

6.2.

Пены

..............................................................................................................

75

172

6.3.

Аэрозоли .......................................................................................................

76

6.4.

Разрушение эмульсий, пен и аэрозолей ......................................................

77

6.5.

Порошки и суспензии ..................................................................................

77

6.6.Биологическое и медицинское значение грубодисперсных и

 

микрогетерогенных систем..........................................................................

78

6.7.

Грубодисперсные и микрогетерогенные системы в фармакологии ..........

79

6.8.

Варианты вопросов и задач для самостоятельной работы .........................

80

7.Коллоидные ПАВ. Мицеллообразование в растворах коллоидных

 

ПАВ. Солюбилизация. Биологические мицеллы и мембраны

 

7.1.

Коллоидные ПАВ .........................................................................................

82

7.2.

Мицеллообразование в растворах коллоидных ПАВ.................................

82

7.3.

Механизм и термодинамика мицеллообразования ....................................

83

7.4.

Строение мицелл коллоидных ПАВ ...........................................................

85

 

7.4.1.

Строение мицелл коллоидных ПАВ в водных растворах................

85

 

7.4.2.

Строение двойного электрического слоя мицелл

 

 

 

ионогенных ПАВ в водных растворах ..............................................

86

 

7.4.3.

Строение мицелл коллоидных ПАВ в неводных средах .................

87

7.5.

Методы определения критической концентрации мицеллообразования.......

88

7.6. Солюбилизация в растворах коллоидных ПАВ..........................................

89

7.7.Мицеллярные системы в растворах коллоидных ПАВ —

 

модели для изучения свойств биологических мембран .............................

90

7.8.

Мицеллы в биологии, физиологии и медицине ..........................................

91

7.9.

Варианты вопросов и задач для самостоятельной работы .........................

92

ЧАСТЬ II. ФИЗИЧЕСКАЯ ХИМИЯ Р АСТВОРОВ ВМС

8.Предмет и основные понятия химии ВМС

8.1.

Классификация высокомолекулярных соединений ...................................

94

8.2.

Особенности свойств ВМС и их растворов ................................................

95

8.3.

Кислотно-основные свойства белков ..........................................................

96

8.4.

Варианты вопросов и задач для самостоятельной работы .......................

100

9.Образование растворов ВМС

9.1.

Набухание ...................................................................................................

102

9.2. Термодинамика набухания и растворения ВМС ......................................

104

9.3.

Факторы, влияющие на набухание ............................................................

104

9.4.

Антагонистическое набухание ..................................................................

105

9.5.

Варианты вопросов и задач для самостоятельной работы .......................

107

10.Нарушение устойчивости растворов ВМС

10.1.

Виды нарушения устойчивости растворов ВМС ......................................

109

10.2.

Варианты вопросов и задач для самостоятельной работы .......................

114

11.Структурообразование в коллоидных дисперсных системах и

 

растворах ВМС

 

11.1.

Основные закономерности гелеобразования ............................................

115

11.2.

Основные закономерности застудневания................................................

116

11.3.

Особенности гелей и студней ....................................................................

117

11.4.

Физико-химические свойства студней и гелей.........................................

118

11.5.

Медико-биологическое значение студней, тиксотропии и синерезиса ...

119

11.6.

Варианты вопросов и задач для самостоятельной работы .......................

119

173

12.Вязкостные свойства золей и растворов ВМС

12.1.

Вязкость золей ............................................................................................

120

12.2.

Вязкость разбавленных растворов ВМС ...................................................

122

12.3.

Вязкость концентрированных растворов ВМС ........................................

124

12.4.

Варианты вопросов и задач для самостоятельной работы .......................

126

13.Молекулярно-кинетические и коллигативные свойства золей и растворов ВМС

13.1.

Броуновское движение...............................................................................

127

13.2.

Диффузия ....................................................................................................

129

13.3.

Седиментация в дисперсных системах и растворах ВМС.

 

 

Ультрацентрифугирование. Седиментационый анализ ...........................

130

13.4.

Осмотическое давление золей и растворов ВМС .....................................

131

13.5.

Мембранное равновесие Доннана .............................................................

134

13.6.

Варианты вопросов и задач для самостоятельной работы .......................

136

14.

Электрокинетические свойства золей и растворов ВМС

 

14.1.

Электрофорез в изучении коллоидных дисперсных систем

 

 

и растворов биополимеров ........................................................................

138

14.2.

Электрофорез в медицине..........................................................................

140

15.Примеры решения некоторых типовых обучающих задач

 

 

для самостоятельной работы

 

15.

1.

Поверхностные явления .............................................................................

140

15.

2.

Хроматография ...........................................................................................

143

15.

3.

Дисперсные системы..................................................................................

145

15.

4.

Устойчивость дисперсных систем. Коагуляция.

 

 

 

Пептизация. Коллоидная защита...............................................................

146

15.

5.

Микрогетерогенные и грубодисперсные системы ...................................

149

15.

6.

Коллоидные ПАВ. Мицеллообразование в растворах коллоидных ПАВ.

 

 

 

Солюбилизация Биологические мицеллы и мембраны ............................

151

15.

7.

Кислотно-основные свойства белков ........................................................

152

15.

8.

Образование растворов ВМС ....................................................................

152

15.

9.

Нарушение устойчивости растворов ВМС ...............................................

153

15.

10.

Структурообразование в коллоидных дисперсных системах

 

 

 

и растворах ВМС ........................................................................................

153

15.

11.

Вязкостные свойства золей и растворов ВМС .........................................

154

15.

12.

Молекулярно-кинетические и коллигативные свойства золей

 

 

 

и растворов ВМС ........................................................................................

155

16.

Список литературы..................................................................................

157

17.

Словарь основных терминов ..................................................................

158

18.Приложения

18.1.

Физическая химия растворов ВМС в таблицах ........................................

161

18.2.

Периодическая система элементов Д. И. Менделеева .............................

167

18.3.

Таблица растворимости некоторых солей и оснований в воде ...............

168

19.

Предметный указатель ............................................................................

169

174