• Știința și medicina internă în secolul al XIX-lea - începutul secolului al XX-lea Chimia secolului al XIX-lea în medicină
• Ce sunt peptidele? Tipuri și tipuri de peptide. Totul despre peptide și cosmetice anti-îmbătrânire cu peptide Nu se formează peptide suplimentare
• Efectul toxic asupra oamenilor al substanțelor chimice periculoase
• Radioautografia Metoda autoradiografiei în citologie
• Identificarea bacteriilor după structura antigenică
• Materia organică din apele uzate Ce sunt compușii organici din apă
• Indicele de hidrogen (factor pH)
• Care este pH-ul apei și de ce este important să-l cunoaștem?
• Potențial redox Sisteme redox
• Sistem redox reversibil Sisteme redox reversibile

(specialitatea „Farmacie”)

Obiectivele studiului disciplinei „Chimie fizică și coloidală”
Disciplina fundamentală „Chimie fizică și coloidală” stă la baza studenților să stăpânească chimia analitică, organică, farmaceutică, chimia toxicologică, tehnologia formelor de dozare incluse în programa de pregătire a studenților la specialitatea 040500 „Farmacie”.

CHIMIE FIZICA

Subiectul, sarcinile și metodele de chimie fizică
Principalele etape ale dezvoltării chimiei fizice. Rolul oamenilor de știință autohtoni și străini în dezvoltarea chimiei fizice. Locul chimiei fizice printre alte științe și importanța sa în dezvoltarea farmaciei. M. V. Lomonosov, D. I. Mendeleev, N. S. Kurnakov, G. I. Gess, V. F. Alekseev, N. N. Beketov - oameni de știință ruși, fondatori ai chimiei fizice.
Concepte de bază și legile termodinamicii chimice. Termochimie
Subiectul și metodele termodinamicii. Concepte de bază și definiții . Sisteme: izolate, închise și deschise. Starea sistemului. Funcția de stat. Procese: izobare, izoterme, izocorice și adiabatice. Energia internă a sistemului. Loc de munca. Căldură.
Prima lege a termodinamicii. Expresia matematică a primului început. Entalpie. Căluri izocorice și izobare ale procesului și relația dintre ele. legea lui Hess. Ecuații termochimice. Căldura standard de formare și ardere a substanțelor. Calculul căldurii standard ale reacțiilor chimice din căldurile standard de formare și ardere a substanțelor. Căluri de neutralizare, dizolvare, hidratare. Diagrame entalpie. Dependența căldurii procesului de temperatură, ecuația lui Kirchhoff.
A doua lege a termodinamicii. Procese reversibile și ireversibile în sens termodinamic. Proces de lucru maxim. Munca utila. Formularea entropiei celei de-a doua legi a termodinamicii. Entropia este o funcție a stării sistemului. Modificarea entropiei în sisteme izolate. Modificarea entropiei în timpul proceselor izoterme și schimbarea temperaturii. Natura statistică a celei de-a doua legi a termodinamicii. Entropia și legătura ei cu probabilitatea termodinamică a stării sistemului. Formula Boltzmann.
A treia lege a termodinamicii. Entropia absolută. entropia standard.
Potențiale termodinamice. Energia Helmholtz. energia Gibbs; legătura dintre ele. Schimbarea energiei Helmholtz și a energiei Gibbs în procesele spontane. potential chimic.
Termodinamica echilibrului chimic
Ecuația izotermei reacției chimice. Fundamentarea termodinamică a legii acțiunii masei pentru echilibru chimic omogen și eterogen. Constanta de echilibru chimic si modalitatile de exprimare a acesteia.
Ecuații izobare și izocore pentru o reacție chimică. Consecințele care decurg din aceste ecuații. Constanta de echilibru chimic și principiul Le Chatelier-Brown. Calculul constantei de echilibru chimic folosind tabele de mărimi termodinamice.
Termodinamica echilibrelor de fază
Noțiuni de bază. Sisteme omogene și eterogene. Fază. Substante constituente. Componente. Transformări de fază și echilibru: evaporare, sublimare, topire, modificare în modificarea alotropică. Numărul de componente și numărul de grade de libertate. regula fazei Gibbs. Predicția tranzițiilor de fază în condiții de schimbare.
Sisteme monocomponente. Diagrame de stare ale sistemelor monocomponente (apă, dioxid de carbon, sulf) Ecuația Clausius-Clapeyron. Legătura cu principiul Le Chatelier-Brown.
Sisteme bicomponente (binare).. Diagrame de fuzibilitate a sistemelor binare. Analiza termica. Conceptul de analiză fizică și chimică (N. S. Kurnakov), aplicație pentru studiul formelor de dozare. Legea lui Raoult - fundamentarea prin metoda potentialelor chimice bazata pe legea generala a distributiei materiei intre doua faze. Soluții ideale și reale. Tipuri de diagrame „compoziție – presiunea vaporilor”, „compoziție – punct de fierbere”. Azeotropi. Prima și a doua lege a lui Konovalov-Gibbs. Distilare fracționată și continuă (rectificare). Solubilitatea lichidelor în lichide. Temperaturi critice de dizolvare superioare și inferioare (V. F. Alekseev). Lichide insolubile reciproc. Bazele teoretice ale distilării cu abur .
Sisteme cu trei componente. Legea lui Nernst a distribuției substanțelor între două lichide nemiscibile. Coeficientul de distribuție. Principii de obținere a tincturilor, decocturii. Extracţie.
Termodinamica soluțiilor diluate
Relația dintre proprietățile coligative: o scădere relativă a presiunii vaporilor, o scădere a punctului de îngheț al solventului, o creștere a punctului de fierbere al solventului și a presiunii osmotice a soluțiilor diluate de neelectroliți nevolatili. Constante crioscopice și ebulioscopice și relația lor cu căldura de fierbere și topire a solventului.
Proprietățile osmotice ale soluțiilor de electroliți. Raport izotonic.
Metode criometrice, ebuliometrice și osmometrice pentru determinarea maselor molare, coeficient izotonic .
Termodinamica soluțiilor electrolitice
Teoria soluțiilor electroliților puternici de Debye și Hückel. Conceptul de atmosferă ionică. Activitatea ionică și relația sa cu concentrarea. Coeficientul de activitate și dependența valorii sale de concentrația totală de electroliți din soluție. Forța ionică a soluției. Regula forței ionice. Dependența coeficientului de activitate de tăria ionică a soluției.
Sisteme și soluții tampon: acido-bazic, concentrare, redox. Mecanismul acțiunii lor. Tampoane acetat, fosfat, amoniac, carbonat, hemoglobină. Capacitatea tampon și factorii care o afectează. Importanța sistemelor tampon pentru chimie și biologie.
Electrochimie
conductoare de al doilea fel. Conductivitate electrică specifică, echivalentă și molară; modificarea acestora odată cu diluarea soluţiei. Conductivitate electrică molară la diluție infinită. legea lui Kohlrausch. Conductibilitatea electrică a soluțiilor neapoase. Viteza și mobilitatea ionilor. Mobilitatea și hidratarea (solvatarea) ionilor.
Potențialele electrodului. Mecanismul de origine. Ecuația Nernst. Potențial electrochimic. Potențialele standard ale electrodului. Clasificarea electrozilor. Electrod standard de hidrogen. Măsurarea potențialelor electrodului. Elemente galvanice de concentrare. Surse de curent chimic.
Potențiale redox. Mecanismul de origine. Electrozi redox. Potențial redox standard real .
Electrozi selectivi de ioni. electrod de sticlă. Alte tipuri de electrozi ion-selectivi. Aplicație în biologie, medicină, farmacie. Metoda potențiometrică de măsurare a pH-ului. Titrare potențiometrică. Valoarea acestor metode în practica farmaceutică. Determinarea potențiometrică a energiei Gibbs standard a unei reacții și a constantei de echilibru chimic.
Cinetica reacțiilor chimice și a catalizei
Subiectul și metodele cineticii chimice. Noțiuni de bază. Reacțiile sunt simple (în o singură etapă) și complexe (în mai multe etape), omogene și eterogene. Viteza reacțiilor chimice omogene și metodele de măsurare a acesteia. Dependența vitezei de reacție de diverși factori. Legea acțiunii masei pentru viteza de reacție. Molecularitatea și ordinea de reacție.
Ecuații cinetice reacții ireversibile de ordinul zero, primul, al doilea. jumătate de viață. Metode de determinare a ordinii reacției. Dependența vitezei de reacție de temperatură. Coeficientul de temperatură al vitezei de reacție. Teoria coliziunilor binare active. Energie activatoare. Relația dintre viteza de reacție și energia de activare. Determinarea energiei de activare. Metode accelerate pentru determinarea perioadei de valabilitate a medicamentelor. Elemente ale teoriei stării de tranziție (complex activat).
Reacții complexe: reversibil (bilateral), concurent (paralel), secvenţial, conjugat (N. A. Shilov). Transformarea unei substanțe medicinale în organism ca un set de procese secvențiale; constanta de absorbtie si constanta de eliminare. Reacții în lanț (M. Bodenstein, N. N. Semenov). Etape separate ale unei reacții în lanț. Reacții în lanț neramificate și ramificate. reacții fotochimice. Legea lui Einstein a echivalenței fotochimice. Randamentul cuantic al reacției.
procese catalitice. Cataliza pozitivă și negativă. Dezvoltarea doctrinei catalizei (A. A. Balandin, N. I. Kobozev). cataliză omogenă. Mecanismul de acțiune al catalizatorului. Energia de activare a reacțiilor catalitice. Cataliza acido-bazică. cataliza complexului metalic. cataliză enzimatică. Inhibarea reacțiilor chimice. Mecanismul de acțiune al inhibitorilor.
Analiza termodinamică a adsorbției. Excesul de adsorbție Gibbs. Ecuația izotermei de adsorbție Gibbs. Măsurarea adsorbției la interfețele solid-gaz și solid-lichid. Factori care afectează adsorbția gazelor și a substanțelor dizolvate. Adsorbția monomoleculară, ecuația izotermei de adsorbție Langmuir, Freindlich. Adsorbția polimoleculară. Condens capilară, absorbție, chimisorbție.
adsorbția electroliților. Adsorbția nespecifică (echivalentă) a ionilor. Adsorbția selectivă a ionilor. Regula Panet-Faience. Adsorbție cu schimb de ioni. Ioniții și clasificarea lor. capacitatea de schimb. Utilizarea schimbătoarelor de ioni în farmacie.
Cromatografia(M. S. Tsvet). Clasificarea metodelor cromatografice după tehnica de execuție și după mecanismul procesului. Utilizarea cromatografiei pentru prepararea și analiza substanțelor medicinale. Filtrare pe gel.

CHIMIA COLOIDULUI

Subiect, sarcini și metode de chimie coloidală
Principalele etape ale dezvoltării chimiei coloidului. T. Graham și I. G. Borshchov sunt fondatorii chimiei coloide. Rolul oamenilor de știință autohtoni și străini în dezvoltarea chimiei coloidului (A. V. Dumansky, V. Ostwald, P. A. Rebinder). Valoarea chimiei coloide în dezvoltarea farmaciei.
Sisteme disperse
Structura sistemelor disperse. Fază dispersată, mediu de dispersie. Caracteristicile cantitative ale dispersiei.
Clasificarea sistemelor dispersate:în funcție de starea de agregare a fazei dispersate și a mediului de dispersie, în funcție de concentrație, în funcție de natura interacțiunii fazei dispersate cu mediul de dispersie. Conceptul de sisteme disperse liofile și liofobe. Caracteristicile stării coloidale (nanostat) a unei substanțe. Universalitatea stării dispersate a materiei. Rolul determinant al fenomenelor de suprafață în chimia coloidală.
Metode de obținere și purificare a soluțiilor coloidale. Dializa, electrodializa, ultrafiltrare.
Proprietățile molecular-cinetice și optice ale sistemelor coloidale
Mișcarea browniană (ecuația lui Einstein), difuzia (ecuațiile lui Fick), presiunea osmotică. Relatia lor.
Sedimentare. Stabilitatea sedimentării și echilibrul sedimentării. Centrifuga și aplicarea ei pentru studiul sistemelor coloidale.
Difuzarea și absorbția luminii. Ecuația Rayleigh. Ultramicroscopia și microscopia electronică a sistemelor coloidale. Determinarea formei, dimensiunii și masei particulelor coloidale.
Termodinamica fenomenelor de suprafață
Termodinamica stratului de suprafață. Energia de suprafață și tensiunea de suprafață Gibbs. Metode de determinare a tensiunii superficiale. Dependența tensiunii superficiale de temperatură. Relația dintre energia de suprafață a lui Gibbs și entalpia de suprafață. Unghi de umezire. Condiții termodinamice de umezire și împrăștiere.Hidrofilitatea și hidrofobicitatea suprafeței solidelor.
Adsorbția surfactantului
Termodinamica adsorbției. Derivarea ecuației lui Gibbs. Substanțe tensioactive și suprafață inactive. Izoterma tensiunii superficiale. ecuația lui Shișkovski. activitate de suprafață. regula Duclos-Traube. Ecuația Langmuir pentru adsorbția monomoleculară.
Orientarea moleculelor de surfactant în stratul de suprafață. Determinarea suprafeței ocupate de o moleculă de surfactant într-un strat de adsorbție saturat și a lungimii maxime a unei molecule de surfactant.
Adsorbția agenților tensioactivi pe suprafața lichidelor nemiscibile. Adsorbția agenților tensioactivi din soluții de pe suprafața solidelor.
Fenomene de electrosuprafață în sisteme disperse.
Fenomene electrocinetice
Natura fenomenelor electrice în sisteme dispersate. Mecanismul de apariție a unei sarcini electrice la interfața dintre două faze. Structura stratului dublu electric. Micela, structura micelară a unui sol hidrofob. Sarcina și potențialul electrocinetic al unei particule coloidale.
Influența electroliților asupra potențialului electrocinetic. Fenomenul de reîncărcare a particulelor coloidale.
fenomene electrocinetice. Electroforeză. Relația dintre viteza electroforetică a particulelor coloidale și potențialul lor electrocinetic (ecuația Helmholtz-Smoluchowski). mobilitatea electroforetică. Metode de cercetare electroforetică în farmacie.
Electroosmoza . Metoda electroosmotică pentru măsurarea potențialului electrocinetic. Aplicarea practică a electroosmozei în farmacie.
Stabilitatea și coagularea sistemelor coloidale
Stabilitatea de sedimentare și agregare a sistemelor coloidale. Agregarea și sedimentarea particulelor fazei dispersate. Factori de stabilitate. Coagularea și factorii care o cauzează. Coagulare lentă și rapidă. Pragul de coagulare, definiția lui. regula Schulze-Hardy. alternarea zonelor de coagulare. Coagularea solurilor prin amestecuri de electroliți. Regula aditivității, antagonismul și sinergia ionilor. Protecție coloidală. heterocoagulare. Peptizare.
Teorii ale coagulării.. Teoria lui Deryagin-Landau-Verwey-Overbeck. Utilizarea agenților tensioactivi pentru a controla proprietățile sistemelor dispersate.
Gelificare (gelatinizare). Reologia sistemelor disperse structurate.
Diferite clase de sisteme coloidale
Aerosoli și proprietățile lor. Preparare, proprietăți molecular-cinetice. proprietăți electrice. Stabilitatea agregativă și factorii care o determină. Distrugerea aerosolilor. Utilizarea aerosolilor în farmacie.
Pulberile și proprietățile lor. Aglomerarea, granularea și pulverizarea pulberilor. Aplicație în farmacie.
Suspensiile și proprietățile lor. Chitanță. Stabilitatea agregativă și factorii ei determinanți. floculare. Analiza de sedimentare a suspensiilor. Spumă. Paste.
Emulsii, spume și proprietățile lor. Chitanță. Tipuri de emulsii. Emulgatori, dispersanți și mecanismul lor de acțiune. Inversarea de fază a emulsiilor. Stabilitatea emulsiilor și spumei și încălcarea acesteia. Factorii de stabilitate a emulsiilor și spumelor. coalescență. Proprietățile emulsiilor concentrate și foarte concentrate. Utilizarea spumelor și emulsiilor în farmacie.
Sisteme coloidale formate din surfactanți: solutii de sapunuri, detergenti, taninuri, coloranti. Sisteme coloidale micelare. Micelizarea în soluții de surfactant. Concentrația micelică critică, metode de determinare a acesteia. Lipozomi și vezicule. Solubilizare și microemulsii; utilizarea lor în farmacie. Sisteme coloidale micelare și lipozomale în farmacie.
Compuși macromoleculari (HMC) și soluțiile acestora.
Sisteme coloidale moleculare. Metode de obținere a DIU. Clasificare HMC, flexibilitatea lanțului polimeric. Rotația internă a legăturilor în macromoleculele HMS. Starea cristalină și amorfă a Marinei.
Umflarea și dizolvarea DIU. mecanism de umflare. Termodinamica umflăturii și dizolvării DIU. Influența diverșilor factori asupra gradului de umflătură. Serii liotropice de ioni.
Vâscozitatea soluțiilor HMS. Abaterea proprietăților soluțiilor HMS de la legile lui Newton și Poiseuille. Ecuația Bingham. Cauzele vâscozității anormale a soluțiilor polimerice.
Metode de măsurare a vâscozității soluțiilor HMS. Vâscozitate specifică, redusă și intrinsecă. Ecuația Staudinger și modificarea acesteia. Determinarea masei molare a polimerului prin metoda vâscometrică.
Neelectroliți și polielectroliți polimeri. Poliamfoliți. Punctul izoelectric al poliamfoliților și metode de determinare a acestuia.
Proprietățile osmotice ale soluțiilor DIU. Presiunea osmotică a soluțiilor de neelectroliți polimerici. Abatere de la legea van't Hoff. Ecuația lui Haller. Determinarea masei molare a neelectroliților polimerici. Polielectroliți. Presiunea osmotică a soluțiilor de polielectroliți. Echilibrul membranei Donnan.
Factorii de stabilitate a soluțiilor DIU. Sărare, sărare praguri. Serii liotropice de ioni. Dependența pragurilor de sărare ale poliamfoliților de pH-ul mediului. Coacervarea - simplă și complexă. Microcoacervare. semnificație biologică. Microîncapsulare. Gelare. Influența diverșilor factori asupra vitezei de gelificare. Tixotropia jeleurilor și gelurilor. Sinereza.

Principal

• Gorshkov V.I., Kuznetsov I.A. Fundamentele chimiei fizice. - M., BIOM. Laboratorul de cunoștințe, 2006.
• Eremin V.V., Kargov S.I., Uspenskaya I.A., Kuzmenko N.E., Lunin V.V. Fundamente ale chimiei fizice.Teorie și sarcini.M., Examen, 2005.
• Ershov Yu.A., Popkov V.A., Berlyand A.S., Knizhnik A.Z. Chimie generală. Chimie biofizică. M., Şcoala Superioară, 2000.
• Friedrichsberg D.A. Curs de chimie coloidală. - L., 1995.
• Evstratova K.I., Kupina N.A., Malakhova E.E. Chimie fizică și coloidală. - M., Liceu, 1990.
• Atelier de chimie fizică și coloidală (E. V. Bugreeva și alții). - M., Liceu, 1990.

Adiţional

• Shchukin E. D., Pertsov A. V., Amelina E. A. Chimie coloidului. - M. 2007.
• Frolov Yu. G. Curs de chimie coloidală. Fenomene de suprafață și sisteme dispersate. - M., Chimie, 2004
• Zimon D. A., Leshchenko N. F. Chimia coloidului. - M. 1999.
• Atelier și carte de probleme despre chimia coloidului, editată de Nazarov V.V., Grodsky A.S. - M. 2007.
• Shur A. M. Substanțe cu moleculare înaltă. - M., 1981.
• Zakharchenko VN Culegere de sarcini și exerciții de chimie fizică și coloidală. - M., 1978.
• Zakharchenko V. N. Chimia coloidului. - M., 1989.
• Nikolsky B.P. (ed.) Chimie fizică. - L., 1987.
• Solovyov Yu. I. Eseuri despre istoria chimiei fizice. - M., 1984.

Se intocmeste programul
conf. univ. Kargov S.I.
conf. univ. Ivanova N.I.

N.N. Mushkambarov

CHIMIA FIZICĂ ȘI COLOIDĂ

MANUAL PENTRU UNIVERSITATI

Ediția a treia, corectată și mărită

AGENȚIA DE INFORMAȚII MEDICALE MOSCOVA - 2008

UDC 544 (075,8) LBC 24,5ya73

Recenzători:

Dr. chem. Științe, profesor, Universitatea de Stat din Moscova

Aslanov L. A.

Doctor în biol. Științe, profesor de MMA numit după. LOR. Sechenov

Kaletina N.I.

Pentru editor științific:

Prof. cafenea chimie generală, fizică și coloidală KSMU

Timerbaev V. N.

Mushkambarov N. N.

M89 Chimie fizică și coloidală: un manual pentru școlile de medicină (cu sarcini). – Ed. a III-a, completată. - M .: Medical Information Agency LLC, 2008. - ... p .: ill.

ISBN 5-9231-0149-1

Manualul corespunde programului de chimie fizică și coloidală pentru studenții facultăților și institutelor de farmacie.

Include 7 secțiuni: 1. „Termodinamică chimică”, 2. „Echilibre de fază și soluții”, 3. „Soluții de electroliți și electrochimie”, 4. „Cinetică chimică”, 5. „Fenomene de suprafață”, 6. „Sisteme disperse” , 7. „Sisteme de dispersie liofilă”.

Materialul este prezentat la un nivel teoretic înalt și este prezentat într-un limbaj clar, concis. Un rezumat este oferit la sfârșitul fiecărui capitol. Iar după fiecare secțiune este dată o serie de probleme de diferite grade de dificultate cu soluții detaliate.

Manualul este destinat studenților nu numai din domeniul farmaceutic, ci și al altor specialități conexe.

UDC 544(075.8)

© N. N. Mushkambarov, 2008

© Înregistrare.LLC „Agenția de informații medicale”. 2008

Dedicat profesorilor de chimie fizică și coloidală

Alexandra Dmitrievna Mikhailova și Larisa Evgenievna Priezzheva

cu profundă recunoștință pentru altruismul și dezinteresatul lor

sprijin într-un moment foarte dificil pentru mine,

– care, de altfel, a explicat munca la această carte.

CUVÂNT ÎNAINTE

Acest manual a fost scris în conformitate cu „Programul de chimie fizică și coloidală pentru studenții institutelor farmaceutice și ai facultății de farmacie a școlilor de medicină”.

Trebuie să spun că există destul de multe manuale și materiale didactice în această disciplină. Cu toate acestea, experiența de predare practică a chimiei fizice și coloidale la MMA ei. LOR. Sechenov a arătat că studenții întâmpină dificultăți serioase cu literatura educațională. De aceea am creat versiunea mea a cursului propus. Dacă s-a dovedit ceea ce este necesar, trebuie să judece elevii și profesorii.

Prima ediție a manualului a fost publicată în septembrie 2001. Din păcate, din cauza grabei și inconsecvenței acțiunilor participanților la proiect, cartea conținea numeroase erori de tipar și modificări editoriale care denaturau textul. Așadar, după 2 luni, a fost publicată a doua ediție, corectată, - totuși, într-un tiraj mult mai mic.

În această (a treia) ediție, față de cea anterioară, există trei diferențe semnificative.

a) În primul rând, dublu split fix material teoretic - nu numai pentru capitole, ci și pentru prelegeri: acesta din urmă a fost util doar pentru lectori. (În special, prin urmare, un rezumat al materialului anterior este oferit acum nu la începutul următoarei prelegeri, ci la sfârșitul capitolului.)

b) În al doilea rând, după fiecare secțiune, se oferă atenției cititorului o serie de sarcini. Condițiile inițiale ale sarcinilor au fost selectate din diverse surse de doctorat. biol. Științe V.N. Tveritinov. Aici, aceste condiții au fost revizuite substanțial și, în plus, au fost elaborate soluții detaliate pentru toate problemele.

c) În al treilea rând, în textul manualului a fost introdus un titlu detaliat. Mai degrabă, a fost returnat, deoarece era disponibil chiar înainte de prima ediție, dar a fost eliminat pentru pregătirea acesteia.

În plus, întregul text a fost atent revizuit, iar în multe locuri s-au făcut corecturile necesare, după părerea mea.

Cartea a fost scrisă în 1996-1997. De atunci, lucrez de mult timp în domeniul unei științe complet diferite. Și mă bucur că interesul pentru acest manual continuă și astăzi.

N.N. Mushkambarov, august 2008

INTRODUCERE

LA cursul de chimie fizică și coloidală cuprinde următoarele 7 secțiuni.

1. Termodinamica chimica– doctrina energiei diverselor procese

și condiţiile fluxului lor spontan.

2. Echilibre de fază și soluții neelectrolitice– informații despre model

caracteristicile tranzițiilor de fază și proprietățile coligative ale soluțiilor neelectrolitice. Acestea sunt fenomene precum modificări ale punctelor de îngheț și fierbere, osmoză etc.

3. Soluții electrolitice și electrochimie- despre capacitatea soluțiilor de electroliți de a conduce curentul, care este asociată cu fenomene electrochimice foarte importante - electroforeză, electroliză, generarea EMF în celulele galvanice etc.

4. Cinetica chimică- doctrina vitezei proceselor chimice.

5. Fenomene de suprafață- despre fenomenele care au loc pe interfața de fază (dar nu reprezintă tranziții de fază): adsorbție, aderență, umectare, răspândire și alte câteva fenomene.

6. Sisteme disperse- despre sisteme bifazate, dintre care o fază este distribuită în cealaltă sub forma unui așa-numit. particule dispersate. O mulțime de obiecte cunoscute nouă aparțin unor astfel de sisteme.

7. Sisteme dispersate liofile- sunt luate în considerare astfel de sisteme, unde particulele au o afinitate mare pentru mediu. În special, aceasta include soluții de compuși cu greutate moleculară mare (HMC) în solvenți adecvați.

În unele manuale de chimie fizică este expusă și doctrina structurii materiei. Nu există o astfel de secțiune în acest curs, deoarece acum structura atomilor și moleculelor este atribuită altor discipline chimice (chimie generală și anorganică, precum și chimie organică).

Lista de secțiuni de mai sus indică faptul că chimia coloidală fizică combină funcțiile științei metodologice și concrete. Cum stiinta metodologica ea formulează principii şi metode de descriere cantitativă sisteme si procese chimice. Această funcție este realizată de două secțiuni cheie: 1. Termodinamica chimicași 4. Cinetica chimică.

Într-adevăr, energia și viteza sunt principalele caracteristici ale oricărui proces chimic (inclusiv biochimic).

Dar ca știință concretă chimia coloidală fizică ia în considerare anumite obiecte și fenomene care sunt limită pentru chimie și fizică. Mai ales,

aceasta este proprietățile fizice ale obiectelor chimice: 2. Tranziții de fază; 3. Fenomene electrochimice; 5. Fenomene de suprafață; 6. Numeroase proprietăți fizice sisteme dispersate și 7. proprietăți fizice Forțele Navale și soluțiile lor.

Astfel, în conformitate cu cele două funcții ale chimiei fizice și coloidale, secțiunile sale pot fi împărțite în două grupe.

Dar există o altă diviziune - fizică (primele patru secțiuni) și

chimie coloidală (ultimele trei secțiuni).

Termen chimia coloidală folosit de obicei în legătură cu sistemele dispersate (întrucât particulele încărcate ale fazei dispersate se numesc particule coloidale). Fenomene de suprafață apar la orice interfață, dar în cazul sistemelor disperse, interfața este deosebit de mare și, prin urmare, fenomenele de suprafață sunt cele mai pronunțate. De aceea, doctrina acestor fenomene (precum și doctrina soluțiilor DIU) este denumită chimie coloidală.

Cu toate acestea, o astfel de împărțire este mai degrabă condiționată, la fel ca și secvența în care vom studia subiectele de mai sus este destul de controversată. Poate că ar fi mai logic să studiem cinetica imediat după termodinamică și fenomenele de suprafață după secțiunea privind echilibrele de fază. Dar în fiecare secvență există plusuri și minusuri, există o convenționalitate. Secvența dată mai sus s-a dezvoltat istoric și este fixată în program.

CHIMIC

TERMODINAMICĂ

Termodinamica chimică ia în considerare aspectele energetice ale diferitelor procese și determină condițiile pentru apariția lor spontană. LA

baza sa - trei și, împreună cu zero - patru principii ale termodinamicii. Dacă procesele sunt chimice, atunci li se aplică și principiile indicate de termodinamică. Dar, în comparație cu procesele pur fizice, este nevoie de o serie de expresii specifice - de exemplu, pentru calcularea energiei unei reacții, dependența acesteia de temperatură etc. Atât legile termodinamice generale, cât și aplicarea lor specifică la obiectele chimice sunt de interes. De aceea, această secțiune a cursului se numește termodinamică chimică.

Capitolul 1. CONCEPTE DE BAZĂ ŞI PRIMA ORIGENĂ A TERMODINAMICII

1.1. Sisteme termodinamice, stări și caracteristici

1. În termodinamică, obiectul de considerare este întotdeauna sistem .

Sistem termodinamic - orice obiect al naturii, format din

un număr suficient de mare de particule (cel puțin 10 10 -10 13 ) și separate printr-o limită reală sau imaginară de mediu.

2. Există 3 tipuri de sisteme termodinamice (Tabelul 1.1):

a) Sisteme izolate - nu pot face schimb de energie sau masă cu mediul. Exemple: un termostat izolat, universul ca întreg.

							Tabelul 1.1
Izolat				Închis			deschis

b) Sisteme închise - pot face schimb de energie cu mediul, dar nu de masă. Un exemplu de sistem închis este o colecție de molecule de dizolvat. Mediul extern aici este orice altceva, începând cu solventul (dacă acesta nu participă la reacție). Prin urmare, sistemele închise sunt cel mai adesea considerate în termodinamica chimică.

c) Sistemele deschise sunt sisteme care pot face schimb atât de energie cât și de masă cu mediul. Aici cel mai important exemplu sunt obiectele vii.

3. Orice sistem am lua, acesta poate fi în diverse stări. Și pentru a descrie o anumită stare, folosiți caracteristici termodinamice(a i).

Aceste caracteristici pot fi clasificate în două moduri. a) În primul rând, acestea sunt împărțite în extensive și intensive.

I. Parametrii extinși depind de cantitatea de substanță și se adună

Exemple sunt volumul (V), masa (t), cantitatea de materie (n), energia (E), legate de întregul sistem sau de părțile sale individuale.

II. Caracteristicile intensive nu depind de cantitatea de substanță și se nivelează atunci când sistemele sau părțile unui sistem intră în contact. Aceasta include parametri precum temperatura (T), presiunea (P), densitatea (ρ), concentrația (c).

b) Cealaltă subdiviziune este următoarea.

I. Unele caracteristici pot fi considerate ca fiind principalele care determină starea materiei. Ei sunt numiti, cunoscuti parametrii de stare. De obicei, următoarele caracteristici sunt luate ca atare - T, P și n, adică temperatura, presiunea și cantitatea de substanță.

II. Caracteristicile rămase depind de acești trei parametri și, prin urmare, în ansamblu, de starea sistemului. De aceea sunt numiti funcții de stat. Deci, pentru un gaz ideal, energia este determinată numai de temperatură și cantitatea de substanță și volum - de toți cei trei parametri de stare:

	– nRT,		V = –––– .

Prima expresie este cunoscută din fizică, iar a doua este ecuația Claiperon-Mendeleev (PV = nRT).

Relația dintre parametri și funcțiile de stare este prezentată în fig. 1.1.

a) Valoarea oricăruia dintre ele nu depinde de modul în care sistemul ajunge într-o stare dată, ci depinde doar de această stare însăși.

b) Pentru unele state se folosesc termeni speciali. Astfel, substanțele (sistemele) sunt adesea considerate sub conditii standard:

Respectiv, stare standard substanța este 1 mol de pură

substanţe la temperatură şi presiune standard în cea mai stabilă stare de agregare.

După cum se vede, la condițiile (1.3, a-c) se adaugă aici condiția stării celei mai stabile de agregare. Pentru o substanță, aceasta este o stare gazoasă, pentru alta - lichidă, pentru a treia - solidă în cea mai comună modificare alotropică.

c) Atât stările standard, cât și multe alte stări sunt de echilibru. LA

Într-o stare de echilibru, parametrii de stare nu se modifică spontan în timp și nu există fluxuri de materie și energie în sistem.

d) În fine, un alt caz special important al statelor este

stări staţionare. Aici, parametrii de stare sunt de asemenea constanți, dar există fluxuri de energie și (sau) materie în sistem.

e) Toate celelalte stări ale sistemului sunt, în esență, de tranziție - fie la un echilibru, fie la o stare staționară.

1.2. Procese termodinamice

1. a) Orice modificare a parametrilor stării (adică trecerea sistemului de la o stare la alta) este proces termodinamic.

b) Procesul este condus de o influență externă

scoaterea din echilibru a sistemului (adică, transferul său într-o stare de neechilibru).

c) Ca urmare a unui proces spontan, sistemul

- sau revine la starea anterioară de echilibru,

- sau merge la altă stare de echilibru

- sau atinge o stare de echilibru.

2. Să fim atenți aici la două lucruri.

a) În primul rând, sistemul poate avea mai multe stări de echilibru, așa cum se arată în Fig. 1.2.

b) În al doilea rând, dacă sistemul ajunge într-o stare staționară, atunci procesul nu se oprește, ci pur și simplu devine staționar (adică unul la care sunt menținute valori constante ale parametrilor de stare).

Această situație poate avea loc în sisteme închise și deschise. De exemplu, o persoană sănătoasă se află într-o stare staționară: toți parametrii săi rămân la un nivel constant. Dar în ea există tot timpul procese de schimb de materie și energie cu mediul și multe dintre acestea

procesele sunt staţionare.

3. Când tinde sistemul către o stare de echilibru și când tinde către una staționară?

În cazul unui sistem deschis, se pot evidenția două situații tipice.

a) Fie la limitele sistemului valori constante și identice ale parametrului intensiv (de exemplu, concentrația unei substanțe).

Apoi concentrația din sistemul propriu-zis (inițial diferită) tinde și ea spre aceeași valoare, care este echilibrul (Fig. 1.3, a), adică. după ce ajungeți la el, procesul se va opri.

					C2< C1
				C1 > Cx > C2

b) Și acum, valorile parametrului intensiv (concentrația) să fie constante, dar diferite la limitele sistemului deschis. Apoi, ca urmare a procesului tranzitoriu, în sistem se stabilește o concentrație intermediară c x, care va fi apoi menținută datorită proces staționar- afluxul de materie printr-o limită și același flux de ieșire prin cealaltă limită (Fig. 1.3, b).

Astfel, se ajunge la o stare de echilibru.

4. Procese reversibile și ireversibile. De o importanță fundamentală pentru termodinamică este împărțirea tuturor proceselor în reversibile și ireversibile. Această subdiviziune ia în considerare modul în care sistemul trece de la starea inițială la cea finală.

a) Procese reversibile - cele în care cel mai mic efect opus schimbă direcția în sens opus.

Aceasta înseamnă că toate stările intermediare ale sistemului și ale mediului într-un astfel de proces sunt echilibrate. Prin urmare, adesea procesele reversibile sunt numite și echilibru.

b) Iar procesele ireversibile termodinamic sunt cele care nu pot fi inversate fără a lăsa unele modificări în sistemul propriu-zis sau în mediu.

Din această definiție rezultă: după un proces ireversibil termodinamic, sistemul în anumite condiții poate fi revenit la starea inițială.

(adică implementați reversibilitate chimică).

Dar acest lucru necesită efectuarea unor modificări în sistem sau în mediu - de exemplu, creșterea concentrației produselor de reacție sau furnizarea de căldură suplimentară.

Astfel, ireversibilitatea termodinamică și ireversibilitatea chimică sunt concepte diferite.

Rețineți că aproape fiecare proces real este ireversibil termodinamic într-o anumită măsură. Dar ideea unui proces perfect reversibil este foarte utilă.

1.3. Exemplu: modificarea izotermă a volumului gazului

O ilustrare a diferitelor moduri în care un sistem poate trece de la o stare la alta - dilatare izotermă a gazelor- arătat în fig. 1.4.

1. În versiunea extremă a unui proces ireversibil, presiunea externă imediat

redus la nivelul lui R2.

se extinde la volum

V2 = V1 P1 / P2 ,

realizarea

presiunea externă P 2:

P1-dP

V1 + dV

·····arr.

varianta reversibila

dilatare, presiunea externă este redusă

foarte încet - deci gaz la început

lucrează împotriva presiunii P 1 -

dP, apoi - împotriva P 1 - 2dP, ... și numai în

final - împotriva P 2.

Evident,

mai mult gaz decât în ​​cazul precedent. Să calculăm valoarea specifică a acestei lucrări:

3. Acum să presupunem că gazul după una sau alta din expansiunile sale din nou

comprimat izotermicla volumul anterior v1.

a) În versiunea reversibilă, va fi necesar să se facă exact aceeași muncă pe sistem pe care a făcut-o sistemul în timpul expansiunii. Nu vor exista modificări ale sistemului sau mediului.

Chimia coloidului studiază proprietățile fizico-chimice ale sistemelor disperse - sisteme, una dintre fazele cărora este o colecție de particule foarte mici. Astfel de sisteme sunt larg răspândite în natură, în viața de zi cu zi, în tehnologie, construcții și în alte domenii de activitate și, de asemenea, important, în farmacie. Legile chimiei coloidului stau la baza proceselor de preparare a formelor de dozare, depozitarea și îmbătrânirea acestora. Prin urmare, cunoașterea elementelor de bază ale chimiei coloidale este necesară pentru farmaciștii generali, precum și pentru tehnologii producției chimice și farmaceutice, producția de produse utilizate în parfumerie, cosmetică și în viața de zi cu zi.

Acest „Curs” folosește același sistem modular de prezentare ca și în volumul de chimie fizică. Același lucru este valabil și pentru designul textului și pentru motorul de căutare. Datorită faptului că materialul inclus în fiecare secțiune este un singur întreg, nu există nicio împărțire în prelegeri în carte.

Autorul își exprimă recunoștința profundă față de întreg personalul Academiei Farmaceutice de Stat Pyatigorsk și în special față de personalul Departamentului de Chimie Fizică și Coloidă a PGFA, ale cărui sfaturi, critici și ajutor au fost folosite în pregătirea cursului de prelegeri și scriere. această publicație, sinceră mulțumire recenzenților pentru analiza minuțioasă a manuscrisului și pentru note constructive înainte de a merge la tipărire.

DENUMIRE ACCEPTATE

A – valoarea de adsorbție

A - 1) dimensiunile liniare ale particulelor

2) activitate termodinamică

C – 1) concentrația molară

2) concentrația de volum

D – 1) gradul de dispersie

d – diametru

2) energie

F - putere

GS - energie de suprafață liberă

g - accelerația datorată gravitației

2) entalpie

eu – intensitatea luminii

j diff - flux de difuzie

K - 1) constantă de adsorbție

echilibru

2) constantă de schimb

3) constanta vitezei de coagulare

K ’ – coeficientul de turbiditate molar

k - 1) constanta Boltzmann

l - lungime

M - Masă molară

m - greutate

N / A - numărul lui Avogadro

n – 1) cantitatea de substanță (mol)

2) indicele de refracție

3) numărul de particule

P - capacitate de coagulare

p - presiune

Q - Debitul volumetric

R - constanta universală a gazului

r - raza

S - 1) zonă

2) entropia

S sed - constanta de sedimentare

S sp - suprafata specifica

T - temperatura

t - timp

V - volum

v – viteză

w - Muncă

z – sarcina ionică

A - gradul de umflare

b - raportul de spuma

G - exces de suprafață

g - pragul de coagulare

D X – forfecare medie a particulelor la

mișcare bruniană

d este grosimea dublei electrice

e - constanta dielectrică

e 0 - constantă electrică

z - potenţialul electrocinetic

j - 1) concentrație în volum

2) electrotermodinamic

potenţial

h - viscozitate

q - 1) unghi de contact de umezire

2) puterea de curgere

l - 1) hidrofil-lipofil

2) lungimea de undă

n - concentrare parțială

p - 1) constantă geometrică

2) presiunea osmotică

r - densitate

S - suma

s - 1) tensiune superficială

2) densitatea de sarcină

w - viteza unghiulara de rotatie

CONSTANTE FIZICE DE BAZĂ

numărul lui Avogadro N / A 6,02252´1023 mol-1

Numărul Faraday F 96487 C/mol-echiv

constanta Boltzmann k 1.3804´10-23 J/K

Constanta universală de gaz R 8,314 J/mol K =

1,98725 cal/mol K =

0,082057 L atm/mol K

Constanta electrica e 0 8.´1012 f/m

INTRODUCERE

1. Subiectul chimiei coloidale, locul ei printre științele naturii

discipline și semnificație pentru farmacie, medicină și biologie

chimia coloidală- o știință care studiază sistemele dispersate și fenomenele de suprafață. Soluțiile de substanțe macromoleculare sunt în multe privințe similare ca proprietăți cu sistemele dispersate, deci sunt luate în considerare și în cursul chimiei coloidului.

În 1861, chimistul englez T. Graham, continuând lucrările lui F. Selmi (1845), a propus să împartă toate substanțele chimice în două clase în funcție de capacitatea lor de a forma soluții cu proprietăți net diferite. Soluțiile de substanțe dintr-o clasă - „cristaloizii” în terminologia lui Graham - sunt stabile, trec neschimbate prin membranele vegetale și animale, atunci când sunt evaporate, dau de obicei precipitate cristaline, difuzia în ele are loc relativ rapid, în majoritatea cazurilor sunt transparente (acestea sunt așa-numitele soluții adevărate). Soluțiile de substanțe dintr-o altă clasă sunt cel mai adesea instabile (labile), atunci când trec prin membrane ele adesea se separă sau își schimbă proprietățile, atunci când sunt evaporate, se formează precipitate amorfe, adesea nesupuse redizolvării, difuzia în astfel de soluții este foarte lente, iar în cele mai multe cazuri au turbiditate . Această clasă de substanțe, conform numelui grecesc al reprezentanților lor tipici - gume vegetale și cleiuri animale, T. Graham a numit coloizi (din greacă kolla - lipici), iar soluțiile formate de acestea - soluții coloidale. Și, deși mai târziu s-a dovedit că împărțirea substanțelor în cristaloizi și coloizi este ilegală, deoarece aceleași substanțe pot forma atât soluții adevărate, cât și soluții coloidale în condiții diferite, termenul „soluții coloidale”, precum și denumirea științei „coloidale”. chimie" derivate din ea » au fost păstrate. Cu toate acestea, acum aceste concepte sunt investite cu un conținut diferit, care va fi discutat mai jos.

Majoritatea corpurilor reale din jurul nostru sunt formate din particule mici - variaţiile scufundat în orice mediu (lichid, solid sau gazos). Dispersiile includ particule de cele mai diverse forme - boabe, bulgări, pelicule, fire, bule de aer, picături de lichid, capilare etc. Totalitatea acestor dispersii, împreună cu mediul în care sunt distribuite, formează sistem dispersat. Astfel, sistemele disperse constau dintr-un continuu mediu de dispersieși faza dispersata- set de toate variațiile.

Exemple de sisteme naturale de dispersie sunt rocile, solul, nisipul, praful, fumul, norii și ceața; țesuturi vegetale și animale, celule și formațiuni intracelulare ale plantelor, animalelor, microorganismelor, precum și microorganismele în sine - bacterii și viruși. Multe produse de producție sunt, de asemenea, sisteme dispersate, de exemplu, materiale de construcție, aliaje metalice, hârtie, țesături, produse alimentare și multe forme de dozare (pulberi, emulsii, suspensii, aerosoli).
etc.). Rezultă că procesele tehnologice de medicamente nu pot fi controlate în mod expert fără cunoașterea proprietăților de bază ale sistemelor dispersate.

În ciuda dimensiunii mici a dispersiilor, suprafața totală care le separă de mediul de dispersie este foarte mare. Din acest motiv, în sistemele dispersate, fenomene de suprafaţă, care determină în mare măsură proprietățile lor. Fenomenele de suprafață includ procese care au loc la granița care separă fazele contigue (conjugate). Astfel, procesele biochimice din organismele vii au loc pe diverse interfețe, precum membranele care formează membrane de celule, nuclei, mitocondrii etc. Pentru o analiză detaliată a acestor procese în condiții normale și patologice, precum și a proceselor care implică substanțe medicinale, este necesară cunoaşterea teoriei fenomenelor de suprafaţă.

Chimia coloidală are un alt obiect de studiu - substanțele macromoleculare (HMW) și soluțiile acestora. Ideea este că macromoleculele HMW au dimensiuni proporționale cu dimensiunile multor dispersii mici. Prin urmare, soluțiile lor au multe proprietăți în comun cu sistemele dispersate. Necesitatea studierii HMW se datorează și faptului că compoziția țesuturilor și celulelor corpului, citoplasmei, sângelui etc. include substanțe naturale cu moleculare înaltă - proteine, polizaharide, acizi nucleici. Soluțiile diferitelor HMS sunt utilizate ca medicamente, prin urmare, atât farmacologul, cât și farmacistul trebuie să cunoască proprietățile și caracteristicile structurale ale unor astfel de sisteme și să fie familiarizați cu metodele studiului lor.

Având în principal obiecte reale în toată varietatea proprietăților lor ca obiecte de studiu, chimia coloidală completează educația chimică generală. În același timp, există toate motivele pentru a numi știința sistemelor dispersate și a fenomenelor de suprafață chimia fizică a corpurilor reale.

2. Semne ale obiectelor de chimie coloidală

Obiectele chimiei coloide sunt caracterizate de două trăsături comune - eterogenitate și dispersie. Toate proprietățile speciale inerente acestora sunt consecințe sau funcții de eterogenitate și dispersie.

Eterogenitate(polifaza) - un semn care indică prezența unei interfețe interfațale. Spre deosebire de alte sisteme eterogene, sistemele dispersate au un grad ridicat de fragmentare și un număr mare de particule ale fazei dispersate.

dispersie(fragmentarea) este determinată de mărimea particulelor fazei dispersate. Cu cât dimensiunile liniare ale particulelor fazei sunt mai mici, cu atât dispersitatea acesteia este mai mare. Dispersia cantitativă poate fi exprimată prin următoarele caracteristici:

1) dimensiuni liniare particule A . Dimensiune A în sistemul SI - m. În cazul unei forme izometrice a particulelor - cubice sau sferice, dimensiunile liniare înseamnă diametrul sau marginea cubului, iar în cazul filamentelor, capilarelor, filmelor și altor particule neizometrice, aceasta este lungimea celei mai mici axe a particulei.

2) gradul de dispersie D , denumită adesea pur și simplu dispersie. D este reciproca dimensiunilor liniare ale particulelor D = 1/A . Dimensiune D în sistemul SI - m-1. D poate fi considerat ca fiind numărul de particule care se potrivesc pe unitatea de lungime, adică pe 1 m.

3) suprafata specifica Sud , determinată de raportul dintre suprafața interfațală și volumul sau masa particulelor fazei dispersate. Există două tipuri de suprafețe specifice:

- Suprafață specifică după volum:

,

Unde n - numărul de particule, S este aria suprafeței unei particule, V este volumul unei particule. Dimensiune S oud V m2/m3 (sau mai puțin corect m-1).

În multe cazuri, dispersiile capătă în mod spontan o formă apropiată de sferică sau cubică. Acest lucru se datorează faptului că dintre toate corpurile geometrice, sfera și cubul au cea mai mică suprafață pentru același volum. Prin urmare, există formule simple de calcul S oud V :

-

Unde r - raza particulelor, d - diametrul acestuia;

- pentru sisteme cu particule cubice

,

Unde A - lungimea muchiei cubului.

- Suprafață specifică după masă:

,

Unde m este masa unei particule. pentru că m = r V , Unde r este densitatea particulelor de materie, atunci putem scrie: . Mijloace,

- pentru sisteme cu particule sferice

;

- pentru sisteme cu particule cubice:

Toate cele trei caracteristici ale dispersiei sunt interconectate: cu o scădere A dispersia crește D si suprafata specifica Sud .

Odată cu scăderea caracteristicii cantitative - dimensiunea particulelor - cu atingerea unui anumit grad de dispersie, are loc o modificare calitativă a proprietăților unui sistem eterogen, și anume: dintr-o varietate de proprietăți fizice și chimice, fenomenele de suprafață capătă un rol principal. . Această particularitate calitativă începe să se manifeste atunci când dimensiunea particulelor fazei dispersate scade la 10-4 ¸ 10-6 m și este deosebit de pronunțată în sistemele cu particule de 10-7 ¸ 10-9 m. Tocmai așa este. sisteme care sunt de fapt obiectele de studiu ale chimiei coloide ( sisteme coloidale). Prin urmare, se obișnuiește să se vorbească despre particule dimensiuni coloidaleși despre special stare coloidală substanțe, subliniind astfel unicitatea sistemelor cu particule extrem de mici.

3. Scurtă schiță istorică

Fondatorul chimiei coloidale este considerat a fi T. Graham, care a jucat în anii 60 ai secolului XIX. primele studii sistematice ale soluţiilor coloidale. Ulterior, chimia coloidală a absorbit rezultatele obținute în alte domenii ale fizicii și chimiei și la sfârșitul secolului al XIX-lea - începutul secolului al XX-lea. în. format într-o ramură independentă a chimiei.

Bazat pe teoria mecanică a capilarității, dezvoltată la începutul secolului al XIX-lea.
T. Jung și P. Laplace, și termodinamica fenomenelor de suprafață, au creat
J. W. Gibbs a formulat în anii 1870 principalele domenii de cercetare în chimia coloidală: studiul proceselor de formare a unei noi faze în sisteme omogene, stabilitatea termodinamică a sistemelor coloidale și o descriere cantitativă a adsorbției pe interfața dintre faze. Conceptele de structură a stratului dublu electric dezvoltate în 1853 de G. Helmholtz au făcut posibilă explicarea fenomenelor electrocinetice și capilare. Crearea teoriei împrăștierii luminii de către J. Rayleigh a contribuit la studiul cantitativ al proprietăților optice ale sistemelor coloidale. Studiu
J. Perrin, T. Svedberg și R. Zsigmondy ale mișcării browniene pe baza teoriei create în 1905 de A. Einstein și M. Smoluchowski au făcut posibilă demonstrarea realității existenței moleculelor și corectitudinea conceptelor cinetice moleculare. . În 1903, a descoperit fenomenul cromatografiei și a dezvoltat o metodă cromatografică pentru separarea și analiza amestecurilor de substanțe. Pe baza teoriei cinetice a adsorbției propusă în 1917 de I. Langmuir, au fost dezvoltate metode pentru studierea stării moleculelor de surfactant în straturile de adsorbție monomoleculară. În 1928, a descoperit scăderea rezistenței la adsorbție („efectul Rehbinder”) iar în anii 1940–1950, pe baza dezvoltării acestei direcții și a studiilor de formare a structurii în sisteme dispersate, a creat mecanica fizică și chimică. Teoria fizică a stabilității sistemelor coloidale a fost dezvoltată în 1937 împreună cu și independent de acestea de E. Verwey și J. Overbeck („teoria DLVO”).

Principalele domenii de cercetare în chimia coloidală modernă sunt termodinamica fenomenelor de suprafață, studiul adsorbției substanțelor, proprietățile sistemelor dispersate, structura stratului dublu electric, crearea și îmbunătățirea metodelor de analiză coloido-chimică și cercetare, etc.

I. EFECT DE SUPRAFAŢĂ

CAPITOLUL 1

CARACTERISTICI STRUCTURALE ALE STRATULUI DE SUPRAFAŢĂ. TENSIUNE DE SUPRAFATA

1.1. Energia de suprafață Gibbs. Tensiune de suprafata

O suprafață interfacială poate exista doar dacă există o fază lichidă sau solidă în sistem. Ele determină forma și structura stratului de suprafață - regiunea de tranziție de la o fază la alta.

Orice substanță solidă sau lichidă în cel mai simplu caz este formată din molecule de același tip. Cu toate acestea, starea acelor molecule care se află la suprafață diferă de starea moleculelor care se află în cea mai mare parte a fazei solide sau lichide, deoarece nu sunt înconjurate pe toate părțile de alte molecule similare. Moleculele de suprafață sunt atrase în lichid sau solid, deoarece experimentează o atracție mai mare din partea moleculelor din volumul fazei condensate decât a moleculelor de gaz de pe cealaltă parte a suprafeței. Această atracție face ca suprafața să se contracte cât mai mult posibil și are ca rezultat o anumită forță în planul suprafeței numită forță tensiune de suprafata.

Prin urmare, corpurile lichide și solide capătă spontan volumul minim posibil și sunt practic incompresibile, iar întinderea și ruperea lor necesită costuri energetice semnificative.

Această energie, transmisă stratului de suprafață și determinând stabilitatea acestuia, este, după J. W. Gibbs, așa-numita energie de suprafață liberă GS , proporțional cu aria interfeței de fază:

GS = s S , (1.1)

Unde s este coeficientul de proporționalitate, numit tensiune de suprafata. sens fizic s - energia de suprafață liberă pe unitatea de suprafață a interfeței de fază sau, în caz contrar, munca de formare izotermă reversibilă a unei unități de suprafață a interfeței de fază. dimensiunea SI s - J/m2.

Tensiunea de suprafață poate fi considerată, de asemenea, ca o forță care acționează pe unitatea de lungime a conturului suprafeței și tinde să reducă suprafața la minim pentru un raport dat de volume de fază. În acest caz, dimensiunea s este mai convenabil să se exprimi în N/m.

Existența tensiunii superficiale explică astfel de fapte cunoscute: picăturile de apă nu pătrund prin mici găuri și goluri dintre firele țesăturilor de umbrelă sau de cort; păianjenii de apă și insectele pot alerga pe suprafața apei, susținute de o peliculă de suprafață invizibilă, picăturile de ploaie sau ceață devin sferice etc.

La zdrobirea unui corp solid sau lichid, suprafața totală a interfeței crește, datorită faptului că o parte din ce în ce mai mare a moleculelor sale apare la suprafață, iar proporția de molecule în volum scade. Prin urmare, cu cât particulele sunt mai mici, cu atât proporția funcțiilor termodinamice este mai mare, inclusiv energia Gibbs a particulei, aparține moleculelor de suprafață.

1.2. Modalități de reducere a energiei de suprafață liberă

Orice sisteme, inclusiv cele dispersate, tind spre echilibru. Din cursul chimiei fizice se știe că în acest caz există întotdeauna o tendință la o scădere spontană a energiei Gibbs. G . Acest lucru se aplică și energiei de suprafață liberă a sistemelor dispersate GS .

În acest caz, în conformitate cu ecuația (1.1), scăderea G S poate fi realizată în următoarele moduri:

A) La o valoare constantă a tensiunii superficiale prin reducerea interfeței interfațale:

D G S = s D S .

Reducerea zonei de interfață poate fi, la rândul său, realizată și în două moduri:

Adoptarea spontană de către particule cu o astfel de formă geometrică care corespunde unui minim de energie de suprafață liberă. Deci, în absența influențelor forțelor externe, o picătură de lichid ia forma unei mingi.

Asocierea (agregarea) particulelor mici în altele mai mari (agregate). În acest caz, se obține un câștig de energie mult mai mare, deoarece atunci când este combinat, interfața de fază scade foarte semnificativ.

Rezultă că, având o cantitate mare de energie de suprafață, sistemele dispersate sunt fundamental instabile agregativși tind la o scădere spontană a gradului de dispersie prin combinarea particulelor fazei dispersate.

b) La o zonă constantă a interfeței de fază prin reducerea tensiunii superficiale:

D G S = S D s .

În multe cazuri, inclusiv fabricarea formelor de dozare, când este necesar să se mențină dimensiunile constante ale particulelor fazei dispersate în sistem, reducerea tensiunii interfaciale este cea mai importantă și adesea singura modalitate de a menține gradul de dispersie.

Scăderea tensiunii superficiale se realizează prin introducerea în sistemul dispersat surfactanți (surfactant), care au capacitatea de a se concentra (adsorb) pe interfață și, prin prezența lor, reduc tensiunea superficială.

1.3. Surfactanți

Capacitatea de a reduce tensiunea superficială este deținută de substanțele organice cu asimetrice, difilică molecule care conțin atât grupări polare (hidrofile) cât și nepolare (lipofile). Grupările hidrofile (-OH, -COOH, -SO3H, -NH2, etc.) asigură afinitatea agentului activ de suprafață în apă, hidrofobe (de obicei radicali hidrocarburi, atât alifatici cât și aromatici) asigură afinitatea agentului activ de suprafață pentru mediile nepolare. Tensiunea superficială intrinsecă a unui surfactant trebuie să fie mai mică decât cea a unui solid sau lichid dat. În stratul de adsorbție de la limita de fază, moleculele amfifile sunt orientate în modul cel mai favorabil energetic: grupări hidrofile - spre faza polară, hidrofobe - către nepolară.

Grafic, o moleculă de surfactant este reprezentată de simbolul ¡¾¾¾, în care cercul denotă o grupare hidrofilă, iar linia desemnează una hidrofobă.

1.4. Clasificarea surfactanților

- După mărimea moleculară Agenții tensioactivi sunt împărțiți în greutate moleculară mare (de exemplu, proteine) și greutate moleculară mică (marea majoritate a agenților tensioactivi enumerați în alte tipuri de clasificare).

- După tipul grupărilor hidrofile distinge neionică (neionică) și ionic (ionogene) surfactant.

Neionici există în soluție sub formă de molecule nedisociate (de exemplu, tweens sau sorbitali, alcooli).

Ionicii se disociază în soluție în ioni, dintre care unii au de fapt activitate de suprafață, în timp ce alții nu. În funcție de semnul sarcinii ionului activ de suprafață, agenții tensioactivi se împart în cation-activ, anion-activși amfoter.

În practică, se folosesc cel mai des agenții tensioactivi anionici: acizii carboxilici și sărurile lor (săpunuri), alchil sulfați, alchil sulfonați, alchilaril sulfonați, fenoli, taninuri etc.

Al doilea loc în importanță îl ocupă agenții tensioactivi neionici - alcoolii alifatici, eterii lor polioxietilenici de natură variată, lipidele.

O pondere semnificativ mai mică, dar în continuă creștere, în producția de agenți tensioactivi revine agenților tensioactivi cationici (în principal derivați de alchilamine, primari, secundari și terțiari) și amfoteri (de exemplu, aminoacizi, proteine). Mulți alcaloizi sunt, de asemenea, agenți tensioactivi cationici.

- Comportament în soluție toți agenții tensioactivi sunt împărțiți în cu adevărat solubilși coloidal (sau micelară, MPAV). Prima grupă include un număr mare de compuși organici amfifili solubili în apă cu radicali hidrocarburi mici (alcooli, fenoli, acizi carboxilici inferiori și sărurile acestora, amine). Substanțele de acest tip există în soluție ca molecule sau ioni separati până la concentrații corespunzătoare solubilității lor.

De interes deosebit sunt surfactanții coloidali. Ele sunt cele mai utilizate în practică, inclusiv pentru stabilizarea sistemelor dispersate, și sunt înțelese în primul rând prin termenul de surfactanți. Principala lor caracteristică distinctivă este capacitatea de a forma termodinamic stabil ( liofilă) sisteme dispersate eterogene - soluții de surfactant micelar. Numărul minim de atomi de C din moleculele MPAS este de 8 - 12, adică acești compuși au un radical de hidrocarbură destul de mare.

1.5. Aplicarea surfactanților

Surfactanții sunt utilizați ca agenți de flotație, dispersanți, emulgatori, detergenți, componente ale compozițiilor de stingere a incendiilor, cosmetice etc. Agenții tensioactivi joacă un rol important în procesele biologice.

În farmacie, surfactanții sunt utilizați în principal sub formă de săpunuri medicale și stabilizatori ai formelor de dozare precum emulsii, suspensii, soluții coloidale, sisteme solubilizate.

Săpunurile medicale sunt folosite ca detergenți, dezinfectanți și agenți dermatologici. Sunt amestecuri de săpunuri obișnuite de sodiu și potasiu cu coloranți, parfumuri și diverși dezinfectanți sau medicamente (de exemplu, săpun verde, gudron, ihtiol, carbolic, sulfuric, clorofenol, săpunuri sulsen).

Ca stabilizatori pentru formele de dozare în farmacie, surfactanți naturali cu molecul înalt precum proteinele (inclusiv gelatina), gumele, substanțele naturale cu molecularitate scăzută - saponine, palmitat, laurat de sodiu sau potasiu, precum și agenți tensioactivi sintetici - tweens (sorbitali), etc. . sunt utilizate.

Detergenții folosiți pe scară largă în viața de zi cu zi (de fapt săpunuri, șampoane, detergenți de vase, praf de spălat etc.) sunt fabricați pe bază de agenți tensioactivi precum stearat de sodiu (sau potasiu), oleat și palmitat, precum și derivați de sulfanol ( pereche-dodecilbenzensulfonat de sodiu).

Twin-80 Sulfanol

1.6. Izoterma tensiunii superficiale. Ecuația

Şişkovski

Dependența tensiunii superficiale a soluțiilor de surfactant de concentrația lor este exprimată la fiecare temperatură constantă dată prin izoterme. Vederea generală a unei astfel de izoterme este prezentată în Fig. 1.1. Izoterma tensiunii superficiale părăsește punctul s 0 pe axa y, care corespunde tensiunii superficiale a unui solvent pur. Pe măsură ce concentrația de surfactant crește, tensiunea superficială scade treptat, tinzând spre o anumită valoare constantă minimă caracteristică fiecărui agent tensioactiv dat.

Orez. 1.1. Vedere generală a izotermei tensiunii superficiale

Izotermele tensiunii superficiale pot fi descrise folosind ecuația lui B. Shishkovsky (1908):

https://pandia.ru/text/78/117/images/image012_28.gif" width="204" height="29 src=">,

Unde s - tensiunea superficială a soluţiei de surfactant; D s - scaderea tensiunii superficiale a unei solutii de surfactant cu o concentratie DIN comparat cu s 0 - tensiunea superficială a solventului (ex. apă) la o temperatură dată; A și b - constante. Constant A caracteristica fiecărei serii omoloage; coeficient b individual pentru fiecare surfactant individual.

1.7. Proprietăți surfactant: activitate de suprafață, hidrofil

echilibru lipofil

Capacitatea surfactanților de a reduce tensiunea superficială poate fi caracterizată activitate de suprafață, care depinde în principal de lungimea radicalului de hidrocarbură din molecula de surfactant. Activitatea de suprafață este derivata tensiunii superficiale a unei soluții de surfactant în raport cu concentrația acesteia

Semnul minus indică faptul că, pe măsură ce concentrația de surfactant crește, tensiunea superficială a soluției sale scade.

Pentru surfactanții cu adevărat solubili, activitatea de suprafață este determinată de secțiunea inițială a izotermei tensiunii superficiale (Fig. 1.2) la o concentrație care tinde spre zero.

Orez. 1.2. Determinarea activității de suprafață a agenților tensioactivi prin izotermă

tensiune de suprafata

Pentru a o găsi, o tangentă este trasă la izoterma tensiunii superficiale în punctul corespunzător s 0 .Tangenta se extinde pana cand intersecteaza axa concentratiei. Activitatea de suprafață este calculată ca tangente a pantei tangentei la axa x:

.

Pentru agenții tensioactivi care formează micele, activitatea de suprafață poate fi calculată folosind formula

https://pandia.ru/text/78/117/images/image017_20.gif" width="108" height="49 src="> ,

Unde ( b + Y n ) este afinitatea (energia de interacțiune Gibbs) a părții nepolare a moleculei de surfactant față de lichidul de hidrocarbură ( b este un coeficient care depinde de natura surfactantului, Y - afinitate pe grup - CH2-, n - numărul de grupări - CH2 - în radicalul hidrocarbură); A este afinitatea grupului polar pentru apă.

Cu cât hidrofilitatea surfactantului este mai mare, cu atât HLB a acestuia este mai mare. Există o scară de numere HLB (D. Davis, 1960; Griffin) care variază de la 1 la 40. Numărul HLB de pe această scară poate fi calculat prin suma numerelor de grup atribuite fiecărui grup de atomi incluși în molecula de surfactant:

HLB = å numere de grup hidrofile +

+ å numerele grupelor hidrofobe + 7

Iată câteva numere de grup conform lui Griffin:

grupări hidrofile
grupări hidrofobe

În determinarea practică a HLB se folosesc așa-numitele puncte de referință, care sunt numerele HLB ale unor agenți tensioactivi: acid oleic - 1, trietanolamină - 12, oleat de sodiu - 18.

Deși conceptul de HLB este mai degrabă formal, acesta permite să se determine aproximativ domeniile de aplicare a agenților tensioactivi. De exemplu:

Agenții tensioactivi coloidali sunt utilizați în industria de panificație, pastele și cofetărie. Acest lucru îmbunătățește calitatea produselor, crește durata de valabilitate datorită reținerii umidității și reduce consumul de materii prime. Datorită utilizării agenților tensioactivi coloidali, forma pastelor este păstrată în timpul gătirii.

În industria de prelucrare a cărnii, agenții tensioactivi sunt utilizați pentru a îmbunătăți gustul produselor, pentru a crește rezistența la factorii adversi în timpul depozitării și ca acoperiri biologic inerte pe produsele din carne.

În industria concentratelor alimentare, surfactanții coloidali sunt utilizați pentru a îmbunătăți structura produsului, pentru a preveni aglomerarea și lipirea.

Agenții tensioactivi coloidali sunt, de asemenea, folosiți în producția de înghețată, datorită cărora procesul de topire încetinește, gustul și consistența produsului se îmbunătățesc.

Colectarea uleiului cu soluții de surfactant. Surfactanții colectează filmele de surfactant într-o picătură care este ușor de îndepărtat de pe suprafață.

Datorită efectului de solubilizare al agenților tensioactivi, aceștia sunt utilizați în medicină și farmacie pentru a transforma medicamentele insolubile în apă într-o stare solubilă.

Agenții tensioactivi sunt utilizați ca inhibitori de coroziune, deoarece sunt capabili să formeze o peliculă aproape monomoleculară pe suprafață care protejează metalul de influențele mediului.

7.3. emulsii

Emulsiile sunt sisteme dispersate în care faza de dispersie și mediul de dispersie sunt lichide reciproc insolubile sau slab solubile (lapte, unt, maioneză).

Particulele fazei dispersate a emulsiei au o formă sferică, deoarece particulele sferice, în comparație cu particulele de altă formă, au o suprafață minimă și, în consecință, o energie de suprafață minimă (G surf = σ·S).

Mediul de dispersie al emulsiilor poate fi atât polar, cât și nepolar. Orice lichid polar este de obicei notat cu litera "B" (apă) și nepolar - "M" (ulei).

Obținerea, stabilitatea și distrugerea emulsiilor este determinată de caracteristicile interfeței lichid-lichid.

7.3.1. Clasificarea emulsiilor

După concentrația fazei dispersate (C df) există:

diluat (C df  0,1% vol.);

concentrat (0,1 С df< 74% об.);

foarte concentrat (C df >74% vol.).

În funcție de polaritatea fazei dispersate și a mediului de dispersie, ele disting:

emulsii de tip I (directe) - O/W (lapte);

emulsii de tip II (invers) - W/O (unt).

Într-o emulsie directă, picăturile de lichid nepolar (ulei) sunt distribuite într-un mediu polar (apă); în emulsie inversă, este adevărat opusul.

7.3.2. Metode de obţinere a emulsiilor

Emulsiile, ca orice alte sisteme dispersate, pot fi obținute prin două grupuri de metode:

metode de condensare. De exemplu, condensarea vaporilor. Vaporii unui lichid (faza dispersată) sunt injectați sub suprafața altuia (mediu de dispersie). În astfel de condiții, vaporii devin suprasaturați și se condensează sub formă de picături cu o dimensiune de 1 µm. Rezultatul este o emulsie.

Metode de dispersie, care se bazează pe zdrobirea fazei dispersate. Distinge:

dispersie mecanică (agitare, amestecare, omogenizare). Industria produce mixere de diferite modele cu agitatoare de tip elice și turbină, mori coloidale și omogenizatoare. În omogenizatoare, faza dispersată este trecută prin găuri mici sub presiune mare. Aceste dispozitive sunt utilizate pe scară largă pentru omogenizarea laptelui, drept urmare diametrul mediu al picăturilor de grăsime din lapte este redus la 0,2 microni. Un astfel de lapte nu este decontat.

emulsionare cu ultrasunete. Utilizează ultrasunete de mare putere. Cel mai eficient interval de frecvență este de la 20 la 50 kHz.

emulsionare prin metode electrice. Avantajul este monodispersitatea ridicată a emulsiilor rezultate.

Trimiteți-vă munca bună în baza de cunoștințe este simplu. Utilizați formularul de mai jos

Studenții, studenții absolvenți, tinerii oameni de știință care folosesc baza de cunoștințe în studiile și munca lor vă vor fi foarte recunoscători.

postat pe http://www.allbest.ru/

Ministerul Sănătății al Federației Ruse

Instituție de învățământ de la bugetul de stat de învățământ profesional superior

Academia Farmaceutică de Stat Perm

Departamentul de Tehnologie Farmaceutică

KursovaeuMuncă

Pe tema: „Utilizarea substanțelor macromoleculare în farmacie”

Completat de: elev în anul 4 din 44 de grupe

Osawa Ifueko Frances

Șef: Kozhukhar Vyacheslav Yurievich

Perm, 2015

Introducere

1. Clasificarea substanţelor macromoleculare

2. Utilizarea HMW în farmacie

3. Caracteristicile Marinei

4. Proprietățile soluțiilor HMB

5. Factori care cauzează încălcarea stabilității soluțiilor HMS. Tipuri de instabilitate

6. Schema bloc a tehnologiei și controlului calității soluțiilor HMW și coloizilor protejați

7. Tehnologia soluțiilor WMS

8. Caracterizarea soluţiilor coloidale

9. Proprietăţile soluţiilor coloidale

10. Factori care cauzează încălcarea stabilității soluțiilor de coloizi protejați

11. Caracterizarea coloizilor protejati

12. Tehnologia soluţiilor de coloizi protejaţi

13. Soluții de semicoloizi

14. Evaluarea calității și depozitarea soluțiilor HMS și a coloizilor protejați

15. Îmbunătățirea soluțiilor HMW și a coloizilor protejați

Literatură

Introducere

Dezvoltarea rapidă a chimiei substanțelor macromoleculare (HMW) în ultimii ani a contribuit la utilizarea lor pe scară largă în diverse industrii. Un interes deosebit este utilizarea VMV în farmacie.

În practica farmaceutică, HMW sunt utilizate ca medicamente (proteine, hormoni, enzime, polizaharide, mucus vegetal etc.), precum și excipienți, materiale de ambalare. Excipienții sunt utilizați pe scară largă ca stabilizatori, emulgatori, modelatori, solubilizatori pentru a crea sisteme dispersate mai stabile în producerea diferitelor forme de dozare: suspensii, emulsii, unguente, aerosoli etc. Introducerea noilor HMW în tehnologie a făcut posibilă crearea de noi forme de dozare: tablete multistrat cu durată lungă de acțiune, spansule (granule impregnate cu soluție HMW) microcapsule; filme medicinale oftalmice; forme de dozare pentru copii etc.

Soluțiile HMW sunt sisteme stabile, cu toate acestea, în anumite condiții, este posibilă o încălcare a stabilității, ceea ce duce la sărare, coacervare, gelificare. Prin urmare, cunoștințele despre intensitatea interacțiunii dintre particulele fazei dispersate și mediul de dispersie sunt foarte importante pentru tehnolog, deoarece acest lucru afectează în mod semnificativ alegerea metodei de preparare a medicamentului.

În practica farmaceutică modernă se folosesc substanțe medicinale, care sunt coloizi protejați, care constau dintr-o componentă coloidală și o substanță macromoleculară. Prin urmare, soluțiile acestor grupuri de medicamente sunt luate în considerare într-un singur subiect.

1. Clasificarea substantelor macromoleculare

Substanțele macromoleculare sunt numite substanțe naturale sau sintetice cu o greutate moleculară de câteva mii (nu mai puțin de 10-15 mii) până la un milion sau mai mult.

2. AplicațieVMBînfarmacie

De o importanță deosebită este utilizarea HMW ca excipienți. În funcție de efectul HMW asupra caracteristicilor tehnologice ale medicamentelor, acestea sunt clasificate în grupuri separate.

farmacie soluție coloidală cu greutate moleculară mare

3. CaracteristicăVMB

Moleculele HMW sunt de natură amfifilă, deoarece conțin grupări funcționale polare (-COOH, -NH2, -OH etc.) și nepolare (-CH3, -CH2, -C6H5).

Cu cât sunt mai mulți radicali polari în molecula HMW, cu atât este mai solubilă.

Solubilitatea HMS depinde de dimensiunea și forma moleculelor lor.

Procesul de dizolvare a HMW are loc în 2 etape

4. Proprietăţile soluţiilorVMB

Combinându-le cu soluții adevărate:

Deosebindu-le de soluțiile adevărate:

5. Factorii care cauzează încălcarea stabilității soluțiilorAl Doilea Război Mondial. feluriinstabilitate

6. Schema bloc a tehnologiei și controlul calității soluțiilorAl Doilea Război Mondialși coloizi protejați

7. TehnologieSoluții HMW

La prepararea solutiilor umflare nelimitată substanțele sunt ghidate de regulile generale pentru prepararea soluțiilor de substanțe cu greutate moleculară mică, ținând cont de proprietățile substanțelor medicinale și ale solvenților.

Rp.: Pepsini2.0

Acid clorhidric 5 ml

Aquae purificatae 200 ml

domnisoara. Da. semnă. 1-2 linguri De 2-3 ori pe zi cu mese.

Activitatea pepsinei se manifestă la pH 1,8-2,0. Într-un mediu puternic acid, pepsina este inactivată, ceea ce duce la o tehnologie specială pentru soluțiile sale: în primul rând, se prepară o soluție acidă, în care

Se măsoară 155 ml de apă purificată în suport, se adaugă 50 ml dintr-o soluție de acid clorhidric (1:10) și se dizolvă 2,0 g de pepsină în soluția rezultată, se agită până se dizolvă complet. Soluția, dacă este necesar, este filtrată printr-un tifon pliat în mai multe straturi (de preferință printr-un filtru de sticlă nr. 1 sau nr. 2) într-un flacon pentru distribuire.

Dizolvare umflare limitată substanțe necesită utilizarea unor metode tehnologice suplimentare care să faciliteze trecerea fazei de umflare la stadiul de dizolvare.

Rp.: Solutionis Gelatinae 5% 50,0

Da. semnă.1 lingura per 2 ore.

Se cântăresc 2,5 g de gelatină uscată, se pun într-o ceașcă de porțelan tarat, se toarnă de 10 ori cantitatea de apă rece și se lasă să se umfle 30-40 de minute. Apoi se adauga restul de apa, amestecul se pune intr-o baie de apa (temperatura 60-70°C) si se dizolva cu agitare pana se obtine o solutie limpede. Se diluează cu apă până la greutatea dorită. Soluția rezultată, dacă este necesar, este filtrată într-o sticlă de distribuire.

Soluție înainte de utilizaregelatinăar trebui săse încălzește, pentru că soluția poate condensa

Rp.: Mucilaginis Amyli 100,0

Da. semnă.Pentru 2 clisme.

Soluția se prepară în greutate după cum urmează: 2 părți amidon se amestecă cu 8 părți apă rece și se adaugă sub agitare la 90 părți apă clocotită. Se amestecă în timp ce se încălzește până la fierbere. Dacă este necesar, puteți strecura prin pânză de brânză.

Dacă concentrația nu este indicată, atunci se prepară o soluție de 2% conform prescripției: amidon - 1 h;

apă rece - 4 ore;

apă caldă - 45 h.

Pentru a preveni sărarea, electroliții trebuie adăugați în soluția HMW sub formă de soluții apoase. solutii

Prepararea soluțieimetilceluloza:

1. Metilceluloza se toarnă cu apă fierbinte (80-90 ° C) în cantitate de 1/2

din volumul necesar al soluției rezultate.

2. Se răcește la temperatura camerei.

3. Se adauga restul de apa rece si se lasa la frigider 10-12 ore.

4. Se strecoară prin filtrul de sticlă nr. 2.

8. Caracteristicăsoluții coloidale

Coloidal solutii prezent este un sistem ultramicroeterogen în care unitatea structurală este un complex de molecule, atomi și ioni numite micelii.

O micelă este o particulă dintr-o fază dispersată înconjurată de un strat electric dublu. Dimensiunea micelilor este în intervalul de la 1 la 100 nm.

Structura unei micele

9. Proprietățisoluții coloidale

unitate structurală elementară - micela;

mișcare browniană caracteristică;

capacitate redusă de difuzie;

· presiune osmotică scăzută;

capacitate scăzută de dializă;

capacitatea de a împrăștia lumina în toate direcțiile atunci când se vizualizează soluții în lumină reflectată (se formează un con Tyndall caracteristic);

miceliile dintr-o soluție coloidală sunt în mișcare haotică, sunt caracterizate prin mișcare browniană;

Sisteme rezistente la sedimentare;

· sisteme instabile agregativ si termodinamic care exista prin stabilizare datorita aparitiei unui dublu strat electric.

10. Factori care cauzează o încălcare a stabilității soluțiilor protejatecoloizi

11. Caracterizarea coloizilor protejati

Preparatele coloide protejate nu trec prin membrane fiziologice, deci prezintă doar local acțiune.

12. Tehnologia soluției protejat coloizi

Rp.: soluție Protargoli 2% 100 ml

Da. Signa. Pentru spălarea cavității nazale.

100 ml de apă într-un vas cu gura largă și lăsați în pace. Medicamentul se umflă, iar particulele de protargol, dizolvându-se treptat, se scufundă în partea de jos a suportului, dând acces la următoarele porțiuni de apă ale medicamentului.

Soluțiile de coloizi protejați nu trebuie să fie se filtrează printr-un filtru de hârtie, pentru că ionii de fier, calciu, magneziu conținuți în hârtie provoacă coagularea cu pierderea medicamentului pt. filtru.

Dacă este necesar, aceste soluții sunt filtrate prin filtrele de sticlă nr. 1 și nr. 2 sau filtrate printr-un filtru fără cenușă hârtie.

Dacă, în plus față de apă, glicerina este prescrisă în compoziția soluției, atunci protargolul este mai întâi măcinat într-un mortar cu glicerină. iar dupa ce se umfla se adauga treptat apă

Când se prescrie colargol în concentrații de până la 1% soluţiile sale se prepară într-un suport sau flacon pt vacanta, dizolvarea colargolului in apa purificat

Apa purificată este filtrată (poate fi filtrată) într-o sticlă de sticlă pentru distribuire, colargolul este turnat și conținutul sticlei este agitat până când colargolul este complet transferat în soluție.

Când se prescrie collargol în concentrații mai mari de 1%, soluțiile sale sunt preparate într-un mojar, frecând collargol cu ​​apă purificată.

Rp.: Solutionis Collargoli 2% 200 ml

Da.semnă.Pentru dusuri.

Collargolul se pune într-un mojar, se adaugă o cantitate mică de apă purificată, amestecul se lasă 2-3 minute să se umfle, se freacă, iar apoi cantitatea de apă rămasă se adaugă puțin câte puțin în timp ce se amestecă.

Dacă este necesar, soluția de colargol este filtrată printr-un filtru de sticlă nr. 1 sau nr. 2 sau filtrată printr-o bilă de vată liberă, spălată cu apă fierbinte.

Ihtiol nu este compatibil:

· cu acizi(precipitează acid sulfoihtiolic)

cu săruri de calciu, amoniu, cupru, mercur, argint, plumb și zinc (se formează săruri insolubile ale acidului sulfoihtiolic)

Cu săruri de alcaloizi și alte baze organice care conțin azot (se formează săruri sulfoictioli insolubile ale alcaloizilor și alte baze organice care conțin azot)

cu electroliți (bromură de potasiu; cloruri de amoniu, sodiu și calciu; iodură de potasiu) (apare coagularea)

cu tetraborat de sodiu, cu alcaline caustice și carbonice (se eliberează precipitate și amoniac)

Rp.: Solutionis Ichthyoli 1% 200 ml

Da. semnă.Pentru lotiuni.

Se cântăresc 2,0 g de ihtiol într-o ceașcă veche de porțelan, se adaugă treptat 200 ml de apă, amestecând continuu cu o baghetă de sticlă, apoi, dacă este necesar, se strecoară într-o sticlă de dozare.

Rp.: soluție Ihtioli 2% 100 ml

Glicerini10,0 Miscele.

Da. semnă. Pentru tampoane.

Se cântăresc 10,0 g de glicerol într-un suport calibrat și se măsoară acolo 100 ml de apă purificată, se agită până la omogenizare. Se cântăresc 2,0 ihtiol într-o cană de porțelan tarat, se adaugă o soluție de glicerol în apă și se triturează până la dizolvarea completă, lăsând o parte din soluția de apă-glicerină în suport. Soluția rezultată de ihtiol, dacă este necesar, este filtrată într-un flacon pentru distribuire. Cupa de porțelan se clătește cu restul de soluție de apă-glicerină și se filtrează într-o sticlă de distribuire.

13. Soluțiisemicoloizii

Soluții de semicoloizi- sunt sisteme care, în anumite condiţii, sunt soluţii adevărate, iar când se modifică concentraţia fazei dispersate devin soluri în stare coloidală.

Acestea includ soluții de tanide, săpunuri, unele baze organice (lactat de etacridină).

Prepararea soluțiilor de semicoloizi se efectuează conform regulilor generale de preparare a soluțiilor.

Rp.: Tannini3,0 Aquae purificatae 100 ml

domnisoara.Da. semnă. Pentru umezirea pielii cu arsuri.

Într-un suport se măsoară 98,2 ml de apă caldă purificată și se dizolvă în el 3,0 g de tanin (KVO = 0,61 ml/g). Soluția este filtrată printr-un tampon de bumbac într-un flacon pentru distribuire.

14. Evaluarea calității și stocarea soluțiilor WMSsi protejatcoloizi

Controlul calității soluțiilor HMW și coloizilor se efectuează conform:

substanțe active;

instrucțiuni și ordine ale Ministerului Sănătății al Federației Ruse

Controlul calității include toate tipurile de control intra-farmacie:

· scris;

un studiu;

organoleptic (culoare, gust, miros), precum și uniformitatea și absența impurităților mecanice;

fizic (volum sau masă totală, care, după prepararea medicamentului, nu trebuie să depășească normele de abateri admise);

control chimic (optional);

controlul vacanțelor.

Conditii de depozitare soluțiile de HMW și coloizi protejați depind de proprietățile substanțelor medicamentoase care compun prescripția. Dacă nu există instrucțiuni speciale, soluțiile extemporanee de HMW și coloizi protejați se păstrează într-un loc răcoros și întunecat timp de 10 zile.

Soluțiile HMW și soluțiile coloidale sunt eliberate în flacoane de sticlă portocalie cu etichete suplimentare „Agitați înainte de utilizare”, „A se păstra într-un loc răcoros, întunecat”, „A nu se lăsa la îndemâna copiilor”.

15. Îmbunătățirea soluțiilor HMWsi protejatcoloizi

Literatură

1. Biofarmacie: Proc. pentru stud. farmaceutic universități și facultate / A.I. Tihonov, T.G. Yarnykh, I.A. Zupanets și altele; Ed. A.I. Tihonov. - X .: Editura NFAU; Pagini de Aur, 2003.- 240 p.

2. Gelfman M.I. Chimie coloidului / Gelfman M.I., Kovalevich O.V., Yustratov V.P. - S.Pb. şi alţii: Lan, 2003. - 332 p.

3. Farmacopeea suverană a Ucrainei / Întreprinderea suverană „Centrul de farmacopee științific-expert”. - Prima vedere. - Kh.: PIREG, 2001.-556 p.

4. Discursuri suplimentare și stosuvannya în tehnologia formelor medicinale: Dovіdkovy posіbnik / F.Zhoglo, V.Voznyak, V.Popovich, Ya.Bogdan. - Lviv, 1996. - 96 p.

5. Evstratova K.I., Kupina N.A., Malakhova E.E. Chimie fizică și coloidală: Proc. pentru farmaceutice universități și facultăți / Ed. K.I. Evstratova. - M.: Mai sus. şcoală, 1990. - 487 p.

6. Rețetă extemporanee (tehnologie, zastosuvannya). Rіdkі likarskі forme: Dovіdnik / О.І. Tihonov, V.P. Cernik, T.G. Yarnikh ta in.; Pentru rosu. O.I. Tikhonova.- Kh .: Vedere a NFAU, 2000.- 208s.

7. Mashkovsky M.D. Medicamente: În 2 volume - ed. a XIV-a, revăzută, corectată. si suplimentare - M.: SRL „Editura New Wave”, 2000. - T. 1.- 540 p.

8. Ordonanța Ministerului Sănătății al Ucrainei din 07.09.93 nr. 197 „Cu privire la aprobarea instrucțiunilor pentru prepararea în farmacii a formelor medicinale cu un mediu de dispersie rar”.

9. Ordonanța Ministerului Sănătății al Ucrainei din 30.06.94 nr. 117 „Cu privire la procedura de eliberare a prescripțiilor și eliberarii medicamentelor și rețetelor pentru recunoașterea medicală din farmacii”.

10. Polimeri de uz medical /Ed. Senoo Manabu. - M.: Medicină, 1991. - 248 p.

11. Manual de rețete extemporanee / Ed. A.I.Tikhonova. - K.: MORION, 1999. - 496 p.

12. Tehnologia și standardizarea medicamentelor. sat. științific lucrări. / Ed. V.P. Georgievsky și F.A. Koneva - H .: „Rireg”, 1996, - S. 606-698.

13. Tikhonov O.I., Yarnikh T.G. Tehnologia farmaceutică a medicamentelor / Ed. O.I.Tikhonova. - H.: RVP „Original”, 1995. - 600 s.

14. Tikhonov A.I., Yarnykh T.G. Tehnologia medicamentelor: Proc. pentru farmaceutice universități și facultate: Per. din ucraineană / Ed. A.I. Tihonov. - X .: Editura NFAU; Pagini de Aur, 2002. - 704 p.: 139 ill.

15. Tikhonov O.I., Yarnikh T.G. Tehnologia Likiv: Manual pentru studenții facultăților de farmacie ai Școlii Superioare de Medicină din Ucraina Nivelul III-IV de acreditare: Traducere din rusă / Editat de O.I.Tikhonova. - Vinnytsya: Vedere a „cărții noi”, 2004. - 640 p.

16. Friedrichsberg D.A. Curs de chimie coloidală: un manual pentru universități. - Ed. a II-a, revizuită. si suplimentare - L.: Chimie, 1984. - 368 p.

17. Aspecte farmaceutice și biomedicale ale medicamentelor. Proc. pentru ascultători în tovarăș, factor. pregătirea avansată a specialiștilor în farmacie: B 2

t. / I.M. Pertsev, I.A. Zupanets, L.D. Shevchenko și alții; Sub. ed. LOR. Pertseva, I.A. Zupants. - X .: Editura NFAU, 1999.- T.1.- 448 p.

18. Formulare extemporanee (tehnologie, aplicare). Forme de dozare lichide: Director / A.I. Tikhonov, V.P. Chernykh, T.G. Yarnykh și alții; Ed. Academicianul A.I. Tihonov. - X .: Editura NFAU, 2000. - 208 p.

19. Enciclopedia Tehnologiei Farmaceutice / Ed. J. Swarbrick, I.C. boylan. - al doilea - New-York, Basel: Marcek Dekker, Inc., 2002. - Vol. 3. - 3032 p.

20 Farmacopeea Europeană, Ed. a IV-a. - Strasbourg: Consiliul Europei, 2001. -2416 p.

21. Farmacopeea Britanică, 2000. - 2346 p.

22. Ghid de bune practici de fabricație a medicamentelor/ Regulile care guvernează produsele medicamentoase în Comunitatea Europeană.- Vol.IV.-P.135.

Găzduit pe Allbest.ru

...

Documente similare

Conceptul de soluții de compuși macromoleculari (VMC). Procesul de umflare a DIU: etapele, cauzele, presiunea și gradul acestuia. Vâscozitatea sistemelor disperse și a soluțiilor de HMS, metode de măsurare a acestuia. Vâscozitatea structurală și relativă. structuri de coagulare.

rezumat, adăugat 22.01.2009


Caracterizarea soluțiilor care conțin sisteme tampon și care au capacitatea de a menține un pH constant. Utilizarea soluțiilor tampon și clasificarea acestora. Esența acțiunii tampon. Proprietăți tampon ale soluțiilor de acizi și baze puternice.

test, adaugat 28.10.2015


Chimia coloidală ca știință care studiază proprietățile fizico-chimice ale sistemelor eterogene, foarte dispersate și ale compușilor cu molecule înalte. Producerea și metodele de purificare a soluțiilor coloidale. Utilizarea gelurilor în industria alimentară, cosmetică și medicină.

prezentare, adaugat 26.01.2015


Constante și parametri care determină starea calitativă (de fază), caracteristicile cantitative ale soluțiilor. Tipuri de soluții și proprietăți specifice acestora. Metode de obţinere a soluţiilor solide. Caracteristicile soluțiilor cu eutectice. Soluții de gaze în lichide.

rezumat, adăugat 09.06.2013


Rolul osmozei în procesele biologice. Proces de difuzie pentru două soluții. Formularea legii lui Raoult și consecințele din aceasta. Aplicarea metodelor de crioscopie și ebulioscopie. Coeficientul izotonic van't Hoff. Proprietățile coligative ale soluțiilor de electroliți.

rezumat, adăugat 23.03.2013


Aliaje de siliciu cu nichel, proprietățile lor și aplicațiile industriale. Modelarea termodinamică a proprietăților soluțiilor metalice solide. Teoria soluțiilor „regulate”. Funcții termodinamice de formare a compușilor intermetalici. Calculul activităților componente.

teză, adăugată 13.03.2011


Natura solutului și solventului. Metode de exprimare a concentrației soluțiilor. Efectul temperaturii asupra solubilității gazelor, lichidelor și solidelor. Factori care afectează disolubilitatea. Relația dintre normalitate și molaritate. Legi pentru soluții.

prelegere, adăugată 22.04.2013


Clasificarea sistemelor dispersate. Principalii factori de stabilitate a soluțiilor coloidale. Metode de producere a acestora (dispersie, condensare) și purificare (dializă, ultrafiltrare). Teoria micelară a structurii particulelor coloidale. Coagularea cu amestecuri de electroliți.

prezentare, adaugat 28.11.2013


Echilibre de fază, moduri de sinteză și proprietăți ale stronțiului, soluții solide care conțin bariu de compoziție (Sr1-xBax) 4M2O9 (M-Nb, Ta) cu structură de perovskit. Caracterizarea materiilor prime și prepararea acestora. Metode de calcul al structurii electronice a solidelor.

lucrare de termen, adăugată 26.04.2011


Proprietățile fizice ale apei, momentul dipol al moleculei. Mecanismul de formare a soluțiilor. Influența presiunii, temperaturii și electroliților asupra solubilității substanțelor. Teorema Nernst termică. Principalele moduri de exprimare a compoziției soluțiilor. Conceptul de fracție molară.

• Activități și vederi pedagogice ale lui Jan Amos Comenius
• Constanta ratei este calculată prin formula Valoarea constantei ratei
• Diagrame de fază ale sistemelor cu două componente "polimer - solvent" Diagrame de fază ale sistemelor cu două componente "polimer - solvent"
• Structura fină și hiperfină a spectrelor optice
• Cum să înveți chimia pe cont propriu de la zero: modalități eficiente
• Proprietăți și caracteristici ale alchenelor
• Caracteristicile unui student de la locul de stagiu
• Caracteristici pentru un student care a făcut un stagiu la o întreprindere: reguli de redactare
• Biografia lui Faraday. Mari oameni de știință. Michael Faraday. descoperirea rotației electromagnetice
• Inovații moderne în educație

• Substituenții de pe inelul benzenic sunt împărțiți în două grupe Reacții ale inelului benzenic
• Tipuri de reacții chimice în chimia organică Reacții de adiție electrofile
• Metode de separare a amestecurilor eterogene
• Acid polimetacrilic
• Caracteristicile generale ale elementelor subgrupului VI A Elementele 6a ale subgrupului
• Fundamentele teoretice ale fizicii
• Teoria grafurilor în chimie. teoria grafurilor. Definiții și teoreme de bază ale teoriei grafurilor
• Algebră și armonie în aplicații chimice
• Teste la cursul „Ecologie și managementul naturii
• Directorul WWF Rusia, Igor Chestin: Yakutia este printre liderii. Știu că călătoriți mult... De ce aveți nevoie de asta