Седиментационный анализ.Сущность и назначение ультрацентрифугирования дисперсных систем

сед анализ прим для:

• Определение размера и фракционного состава частиц (число частиц разного размера)

• Определение молекулярного веса полимерных материалов, белков, нуклеиновых кислот

• Качественная оценка функционального состояния эритроцитов. СОЭ значительно меняется при различных заболеваниях

 

Броуновское движение. Факторы, влияющие на его интенсивность.

Присуще частицам с размерами не более 10^-6м

• Не зависит от природы вещества

• Обусловлено тепловым движением молекул

• Изменяется в зависимости от температуры, вязкости среды и размеров частиц

 

Уравнение Эйнштейна-Смолуховского для броуновского движения.

Описывает броуновское движение

∆х = 2Дτ

τ – время

∆х – среднее смещение (среднее расстояние, на которое сместится коллоидная частица в единицу времени)

Д – коэффициент диффузии

Диффузия в коллоидных системах. Скорость диффузии.

∆m=-Д*(∆С/∆Х)*∆τ Скорость диффузии в случае коллоидных растворов во много раз меньше, чем в истинных (т.к. коллоидные частицы обладают большим размером и массой, чем отдельные молекулы или ионы)

 

Характеристика осмотического давления коллоидных систем.

Осмотическое давление коллоидных растворов подчиняется закону Вант-Гоффа

π_осм = К_Б · С_V · T

С_V – частичная концентрация. C_v=m_дф/m_ч*V

Как правило, в 1 000 раз меньше осмотического давления истинных растворов

Светорассеяние в дисперсных системах. Уравнение Рэлея, анализ уравнения.

Закон Релея

 

I = I₀ · K*(С · V²)/ λ⁴

 

 

I₀ – интенсивность падающего света

K – константа, зависящая от природы вещества

С – частичная концентрация

V – объем частицы

λ – длина волн видимого света

 

Опалесценция. Эффект Фарадея-Тиндаля.

Опалесценция – некоторая мутность раствора при рассмотрении его в отраженном свете; явление рассеяния света мельчайшими частицами

• Дихроизм

Зависит:

• От природы вещества (поглощение света)

• От степени дисперсности

Окраска драгоценных камней (рубинов, изумрудов, сапфиров)

Грубодисперсные золи золота – синяя окраска

Большей степени дисперсности – фиолетовая

Высокодисперсные золи – ярко красная

Факторы, влияющие на окраску золей.

на окраску золей влияют длина волны падающего света, поглощение света, частичная концентрация, радиус частиц, вязкость.

 

Сущность ультрамикроскопии. Применение ультрамикроскопи для изучения свойств дисперсных систем.

ультрамикроскопия:

• Определение массы и объема коллоидной частицы

• Исследование сыворотки и плазмы крови

• Исследование инъекционных растворов

• Определение чистоты воды и других сред

• Форма частиц

 

Прямые электрокинетические явления: электрофорез и электроосмос (сущность явлений).

Электрофорез – движение коллоидных частиц в электрическом поле к противоположно заряженному электроду

• Электроосмос – перемещение дисперсионной среды к электроду под влиянием внешней разности потенциалов

 

Практическое применение электрофореза.

В технике и различных производствах:

– Фарфоровое дело

– Очистка воздуха

– Покрытие изделий защитными пленками

• В клинической практике:

– Местное введение лекарственных форм

– Электрофоретическое разделение белков по отдельным фракциям

– Исследование нормальных и патологических сывороток, нуклеопротеидов, чистых белков и их смесей

 

Обратные электрокинетические явления: потенциал седиментации и потенциал протекания.

обратные кинетические явления:

• Смещение заряженной частицы по отношения к дисперсионной среде вызывает потенциал оседания (эффект Дорна)

• При течении жидкости происходит смещение жидкой фазы по отношению к твердой и на концах капилляра возникает потенциал (эффект Квинке)

 

Понятие об электротермодинамическом и электрокинетическом потенциалах,их возникновение в коллоидных системах.

Электрокинетический потенциал (ζ) – заряд гранулы – важнейшая характеристика коллоидных растворов, влияющая на их устойчивость. Разность потенциалов между дисперсной фазой и дисперсной средой – электродинамический потенциал(φ).

 

Уравнение Гельмгольца-Смолуховского для электрокинетического потенциала(дзета-потенциала).

Расчет скорости движения коллоидных частиц в электрическом поле (U):

U =Неζ/4πη

U – скорость движения частицы

Н – напряженность электрического поля

е – диэлектрическая проницаемость среды

η – вязкость среды

 

Объясните влияние температуры на величину дзета-потенциала (заряд гранулы) дисперсных систем.

Температура (часть ионов из адсорбционного слоя выйдет в диффузный в результате теплового движения - ζ-потенциал увеличивается)

 

Объясните влияние разбавления на величину дзета-потенциала (заряд гранулы) дисперсных систем.

Добавление к коллоидному раствору электролитов (сжимают диффузный слой, часть ионов из него переходит в адсорбционный и ζ-потенциал уменьшается)

• Чем больше полярность растворителя, тем больше ζ-потенциал

 

Объясните влияние рН среды на величину дзета-потенциала (заряд гранулы) дисперсных систем.

рН среды (и Н⁺ и ОН^- хорошо адсорбируются на коллоидных частицах)