Инфузионная терапия - Гуменюк Н.И.
ISBN 966-7619-55-9
Скачать (прямая ссылка):
В зависимости от того, насколько близки или различны по своим свойствам дисперсная фаза и дисперсионная среда, коллоидные дисперсии делятся на лиофильные и лиофобные (от греческих слов Хю — растворяю, фі^о — люблю, фоРо? — страх). В случаях водной среды обычно используют термины гидро-фильность и гидрофобность.
Большая часть не связанных с мембранами белковых молекул образует лиофильные золи. Живые системы всегда стремятся превратить лиофобные золи в лиофильные, растворимые в водных средах. Ярким примером этого является образование молекул липопротеидов, в которых липидные гидрофобные ядра окружены пептидными цепями.
При контакте с жидкой фазой поверхность диспергированных частиц приобретает, как правило, электрический заряд. Этот заряд возникает в результате адсорбции ионов из жидкой фазы или электролитической диссоциации поверхностного слоя дисперсной фазы. Оба этих процесса зависят от площади поверхности частиц, и поэтому результирующий электрический заряд особенно существен для мелкодисперсных коллоидных частиц. Они способны электростатически связывать ионы из раствора или адсорбировать молекулы растворителя (сольватироваться), образуя так называемые мицеллы.
Мицеллы лиофобных золей приобретают заряд чаще всего в результате ад-
42
Глава 1
сорбции ионов из раствора. При добавлении растворов электролитов происходит осаждение лиофобных золей из раствора. Это связано с тем, что заряженные коллоидные частицы адсорбируют ионы противоположного заряда. В результате частицы теряют свои заряды, и электростатическое отталкивание, поддерживающее стабильность лиофобных золей, исчезает. Таким образом происходит необратимое осаждение (коагуляция) золя.
Мицеллы лиофильных золей приобретают заряды в результате диссоциации своих ионогенных поверхностных участков. Их сольватная оболочка состоит из слоев ориентированных молекул растворителя, образующих так называемую сольватную оболочку. Эта оболочка стабилизирует частицы золя, препятствуя его агрегации. При добавлении небольших количеств нейтральных солей происходит разрушение сольватной оболочки. Освобожденные от стабилизирующей оболочки коллоидные частицы агрегируют и выпадают из раствора; происходит их высаливание. Однако эффект высаливания является обратимым, и при разбавлении раствора или удалении добавленного электролита диализом коллоидные частицы вновь переходит в раствор.
Вода как уникальный растворитель. pH среды. Буферные системы
Физико-химические свойства воды имеют фундаментальное значение для процессов жизнедеятельности. Уникальные свойства воды обусловлены неравномерным распределением электронной плотности в ее молекуле. Молекула воды имеет форму тетраэдра, в центре которого расположен атом кислорода. Две вершины тетраэдра заняты свободными электронными парами атома кислорода, а остальные две — атомами водорода. Поэтому связи Н-О-Н расположены под углом друг к другу. Кроме того, из-за высокой электроотрицательности атома кислорода связь О-Н полярна. Атомы водорода несут частичный положительный заряд, а атом кислорода — частичный отрицательный, т. е. молекула воды представляет собой электрический диполь. В связи с этим, в отличие от большинства других жидкостей, вода является идеальным растворителем для диссоциирующих веществ. В электрическом поле того или иного иона молекулы воды образуют регулярные структуры с ионом в соответствии с его зарядом. Эта гид-ратная оболочка экранирует данный ион от ионов противоположного заряда. Молекулы воды, находящиеся во внутренней сфере непосредственно около иона, практически иммобилизованы (привязаны к этому иону) и перемещаются вместе с ним. Хорошо растворимы в воде и нейтральные соединения с несколькими гидроксильными группами, такие, как глицерин или сахара, поскольку они способны образовывать водородные связи с молекулами растворителя.
Молекулы воды сами по себе (в отсутствии растворенных веществ) диссоциируются на ионы Н+ и ОН~. Константа ее диссоциации ничтожно мала (110 й моль/л). Концентрации ионов Н+ и ОН" при этом равны и составляют 1-Ю-7 моль/л. Отрицательный десятичный логарифм молярной концентрации иона Н+ принято называть pH среды:
Гэмеостазис внутренних сред организма как условие нормальной жизнедеятельности 43
pH = -lg[H+], (3)
Таким образом, pH среды (или реакция среды) — это мера кислотности среды. Иными словами, кислотность среды определяется концентрацией протонов. Поскольку реакция чистой воды нейтральная, а ее pH = -lg(l-107) = 7, то это значение является точкой нейтральности. При растворении в воде как сильных, так и слабых кислот и оснований, а также и любых других веществ (солей, органических веществ) в растворе всегда будут присутствовать ионы Н+ и ОН". Их источниками являются не только растворенные вещества, но и диссоциирова-ванные молекулы растворителя. Растворы, в которых концентрация ионов Н+ больше, чем 10'7 (рН>7), характеризуются как кислые растворы. И наоборот, при концентрации ионов Н+ менее 10-7 (рН<7) говорят о щелочной реакции среды.
