Значение дисперсных систем в живой и неживой природе и практической жизни человека кратко

Обновлено: 04.07.2024

Чистые вещества в природе встречаются очень редко. Кристаллы чистых веществ – сахара или поваренной соли, например, можно получить разного размера – крупные и мелкие. Каков бы ни был размер кристаллов, все они имеют одинаковую для данного вещество внутреннюю структуру – молекулярную или ионную кристаллическую решетку.

В природе чаще всего встречаются смеси различных веществ. Смеси разных веществ в различных агрегатных состояниях могут образовывать гетерогенные и гомогенные системы. Такие системы мы будем называть дисперсными.

Дисперсной называется система, состоящая из двух или более веществ, причем одно из них в виде очень маленьких частиц равномерно распределено в объеме другого.

Вещество распадается на ионы, молекулы, атомы, значит “дробится” на мельчайшие частицы. “Дробление” > диспергирование, т.е. вещества диспергируют до разных размеров частиц видимых и невидимых.

Вещество, которое присутствует в меньшем количестве, диспергирует и распределено в объеме другого, называют дисперсной фазой. Она может состоять из нескольких веществ.

Вещество, присутствующее в большем количестве, в объеме которого распределена дисперсная фаза, называют дисперсной средой. Между ней и частицами дисперсной фазы существует поверхность раздела, поэтому дисперсные системы называются гетерогенными (неоднородными).

И дисперсную среду, и дисперсную фазу могут представлять вещества, находящиеся в различных агрегатных состояниях – твердом, жидком и газообразном.

В зависимости от сочетания агрегатного состояния дисперсной среды и дисперсной фазы можно выделить 9 видов таких систем.

Таблица
Примеры дисперсных систем

По величине частиц веществ, составляющих дисперсную фазу, дисперсные системы делятся на грубодисперсные (взвеси) с размерами частиц более 100 нм и тонкодисперсные (коллоидные растворы или коллоидные системы) с размерами частиц от 100 до 1 нм. Если же вещество раздроблено до молекул или ионов размером менее 1 нм, образуется гомогенная система – раствор. Она однородна, поверхности раздела между частицами и средой нет.

Дисперсные системы и растворы очень важны в повседневной жизни и в природе. Судите сами: без нильского ила не состоялась бы великая цивилизация Древнего Египта; без воды, воздуха, горных пород и минералов вообще бы не существовала живая планета – наш общий дом – Земля; без клеток не было бы живых организмов и т.д.

ВЗВЕСИ

Эмульсии (и среда, и фаза – нерастворимые друг в друге жидкости). Из воды и масла можно приготовить эмульсию длительным встряхиванием смеси. Это хорошо известные вам молоко, лимфа, водоэмульсионные краски и т.д.
Суспензии ( среда – жидкость, фаза – нерастворимое в ней твердое вещество).Чтобы приготовить суспензию , надо вещество измельчить до тонкого порошка, высыпать в жидкость и хорошо взболтать. Со временем частица выпадут на дно сосуда. Очевидно, чем меньше частицы, тем дольше будет сохраняться суспензия. Это строительные растворы, взвешенный в воде речной и морской ил, живая взвесь микроскопических живых организмов в морской воде – планктон, которым питаются гиганты – киты, и т.д.
Аэрозоли взвеси в газе (например, в воздухе) мелких частиц жидкостей или твердых веществ. Различаются пыли, дымы, туманы. Первые два вида аэрозолей представляют собой взвеси твердых частиц в газе (более крупные частицы в пылях), последний – взвесь капелек жидкости в газе. Например: туман, грозовые тучи – взвесь в воздухе капелек воды, дым – мелких твердых частиц. А смог, висящий над крупнейшими городами мира, также аэрозоль с твердой и жидкой дисперсной фазой. Жители населенных пунктов вблизи цементных заводов страдают от всегда висящей в воздухе тончайшей цементной пыли, образующейся при размоле цементного сырья и продукта его обжига – клинкера. Дым заводских труб, смоги, мельчайшие капельки слюны, вылетающих изо рта больного гриппом, также вредные аэролози. Аэрозоли играют важную роль в природе, быту и производственной деятельности человека. Скопление облаков, обработка полей химикатами, нанесение лакокрасочных покрытий при помощи пульверизатора, лечение дыхательных путей (ингаляция) – примеры тех явлений и процессов, где аэрозоли приносят пользу. Аэрозоли – туманы над морским прибоем, вблизи водопадов и фонтанов, возникающая в них радуга доставляет человеку радость, эстетическое удовольствие.

Для химии наибольшее значение имеют дисперсные системы, в которых средой является вода и жидкие растворы.

Природная вода всегда содержит растворенные вещества. Природные водные растворы участвуют в процессах почвообразования и снабжают растения питательными веществами. Сложные процессы жизнедеятельности, происходящие в организмах человека и животных, также протекают в растворах. Многие технологические процессы в химической и других отраслях промышленности, например получение кислот, металлов, бумаги, соды, удобрений, протекают в растворах.

КОЛЛОИДНЫЕ СИСТЕМЫ

Коллоидные системы (в переводе с греческого “колла” – клей, “еидос” вид клееподобные) – это такие дисперсные системы, в которых размер частиц фазы от 100 до 1 нм. Эти частицы не видны невооруженным глазом, и дисперсная фаза и дисперсная среда в таких системах отстаиванием разделяются с трудом.

Из курса общей биологии вам известно, что частицы такого размера можно обнаружить при помощи ультрамикроскопа, в котором используется принцип рассеивания света. Благодаря этому коллоидная частица в нем кажется яркой точкой на темном фоне.

Их подразделят на золи (коллоидные растворы) и гели (студни).

1. Коллоидные растворы, или золи. Это большинство жидкостей живой клетки (цитоплазма, ядерный сок – кариоплазма, содержимое органоидов и вакуолей). И живого организма в целом (кровь, лимфа, тканевая жидкость, пищеварительные соки и т.д.) Такие системы образуют клеи, крахмал, белки, некоторые полимеры.

Коллоидные растворы могут быть получены в результате химических реакций; например, при взаимодействии растворов силикатов калия или натрия (“растворимого стекла”) с растворами кислот образуется коллоидный раствор кремниевой кислоты. Золь образуется и при гидролизе хлорида железа (III) в горячей воде.

Характерное свойство коллоидных растворов – их прозрачность. Коллоидные растворы внешне похожи на истинные растворы. Их отличают от последних по образующейся “светящейся дорожке” – конусу при пропускании через них луча света. Это явление называют эффектом Тиндаля. Более крупные, чем в истинном растворе, частицы дисперсной фазы золя отражают свет от своей поверхности, и наблюдатель видит в сосуде с коллоидным раствором светящийся конус. В истинном растворе он не образуется. Аналогичный эффект, но только для аэрозольного, а не жидкого коллоида, вы можете наблюдать в лесу и в кинотеатрах при прохождении луча света от киноаппарата через воздух кинозала.

Пропускание луча света через растворы;

а – истинный раствор хлорида натрия;
б – коллоидный раствор гидроксида железа (III).

Частицы дисперсной фазы коллоидных растворов нередко не оседают даже при длительном хранении из-за непрерывных соударений с молекулами растворителя за счет теплового движения. Они не слипаются и при сближении друг с другом из-за наличия на их поверхности одноименных электрических зарядов. Это объясняется тем, что вещества в коллоидном, т.е., в мелкораздробленном, состоянии обладают большой поверхностью. На этой поверхности адсорбируются либо положительно, либо отрицательно заряженные ионы. Например, кремниевая кислота адсорбирует отрицательные ионы SiO₃ 2- , которых в растворе много вследствие диссоциации силиката натрия:

Частицы же с одноименными зарядами взаимно отталкиваются и поэтому не слипаются.

Но при определенных условиях может происходить процесс коагуляции. При кипячении некоторых коллоидных растворов происходит десорбция заряженных ионов, т.е. коллоидные частицы теряют заряд. Начинают укрупняться и оседают. Тоже самое наблюдается при приливании какого-либо электролита. В этом случае коллоидная частица притягивает к себе противоположно заряженный ион и ее заряд нейтрализуется.

Коагуляция – явление слипания коллоидных частиц и выпадения их в осадок – наблюдается при нейтрализации зарядов этих частиц, когда в коллоидный раствор добавляют электролит. При этом раствор превращается в суспензию или гель. Некоторые органические коллоиды коагулируют при нагревании (клей, яичный белок) или при изменении кислотно-щелочной среды раствора.

2. Гели или студни представляют собой студенистые осадки, образующиеся при коагуляции золей. К ним относят большое количество полимерных гелей, столь хорошо известные вам кондитерские, косметические и медицинские гели (желатин, холодец, мармелад, торт “Птичье молоко”) и конечно же бесконечное множество природных гелей: минералы (опал), тела медуз, хрящи, сухожилия, волосы, мышечная и нервная ткани и т.д. Историю развития на Земле можно одновременно считать историей эволюции коллоидного состояния вещества. Со временем структура гелей нарушается (отслаивается) – из них выделяется вода. Это явление называют синерезисом.

Выполните лабораторные опыты по теме (групповая работа, в группе по 4 человека).

Вам выдан образец дисперсной системы. Ваша задача: определить какая дисперсная система вам выдана.

Выдано учащимся: раствор сахара, раствор хлорода железа (III), смесь воды и речного песка, желатин, раствор хлорида алюминия, раствор поваренной соли, смесь воды и растительного масла.

Рассмотрите внимательно выданный вам образец (внешнее описание). Заполните графу № 1 таблицы.
Перемешайте дисперсную систему. Понаблюдайте за способностью осаждаться.

Осаждается или расслаивается в течении несколько минут или с трудом в течении продолжительного времени, или не осаждаются. Заполните графу № 2 таблицы.

Пропустите дисперсную систему через фильтр. Что наблюдаете? Заполните графу № 3 таблицы. (Отфильтруйте немного в пробирку).
Пропустите через раствор луч света фонарика на фоне темной бумаги. Что наблюдаете? (можно наблюдать эффект Тиндаля)
Сделайте вывод: что это за дисперсная система?Что является дисперсной средой? Что является дисперсной фазой? Каковы размеры частиц в нем? (графа №5).

Синквейн ( "синквейн" – от фр. слова, означающего "пять") – это стихотворение из 5 строк по определенной теме. Для сочинения синквейна дается 5 минут, после чего написанные стихотворения можно озвучить и обсудить в парах, группах или на всю аудиторию.

В первой строчке одним словом (обычно существительным) называется тема.
Вторая строчка – это описание этой темы двумя прилагательными.
Третья строчка – это три глагола (или глагольные формы), называющие самые характерные действия предмета.
Четвертая строчка – это фраза из четырех слов, показывающая личное отношение к теме.
Последняя строка – это синоним темы, подчеркивающий её суть.

Лето 2008 г. Вена. Шенбрунн.

Лето 2008 г. Нижегородская область.

Облака и их роль в жизни человека

Вся окружающая нас природа – организмы животных и растений, гидросфера и атмосфера, земная кора и недра представляют собой сложную совокупность множества разнообразных и разнотипных грубодисперсных и коллоидных систем.
Развитие коллоидной химии связано с актуальными проблемами различных областей естествознания и техники.
На представленной картинке представлены облака – один из видов аэрозолей коллоидных дисперсных систем. В изучении атмосферных осадков метеорология опирается на учение об аэродисперсных системах.
Облака нашей планеты представляют собой такие же живые сущности, как вся природа, которая нас окружает. Они имеют огромное значение для Земли, так как являются информационными каналами. Ведь облака состоят из капиллярной субстанции воды, а вода, как известно, очень хороший накопитель информации. Круговорот воды в природе приводит к тому, что информация о состоянии планеты и настроении людей накапливается в атмосфере, и вместе с облаками передвигается по всему пространству Земли.
Облака – удивительное творение природы, которое доставляет человеку радость, эстетическое удовольствие.

Р.S.
Огромное спасибо Першиной О.Г., учителю химии МОУ гимназия “Дмитров”, на уроке работали с найденной презентацией, и она дополнялась нашими примерами.

Дисперсные системы достаточно широко распространены в природе, поэтому в жизнедеятельности человека используются с давних времен.

Человек сам является объектом природы и, как любой представитель живого вещества, является совокупностью взаимосвязанных истинных и коллоидных систем разной консистенции: от низковязких (кровь) до систем практически твердых ( костные ткани, образующие скелет).

Биохимические процессы в организме протекают в дисперсных системах: усвоение пищи напрямую связано с переходом питательных веществ в новое состояние – растворенное. Дисперсные системы в виде биожидкостей принимают участие в транспортировке питательных веществ: аминокислот, жиров, кислорода, а также лекарственных препаратов к тканям и органам. Кроме того, они способствуют выведению билирубина, мочевины и углекислого газа из организма. В целом, знание закономерностей физико-химических процессов в дисперсных системах, сыграет очень важную роль для будущих медработников изучающих медико-биологические и клинические дисциплины для более глубокого понимания процессов, протекающих в организме.

Практически любой организм либо представляет собой дисперсную систему, либо содержит их в различных формах.

Роль дисперсных систем в практической деятельности и природных экологических процессах трудно переоценить. Особенно большое значение дисперсные системы имеют в быту и медицине. Так, в последней широко используются коллоидные растворы, аэрозоли и мази.

Дисперсные системы играют в деятельности человека как позитивную, так и негативную роль. Использование свойств коллоидных систем в приготовлении пищи относится к позитивной роли, а образование смога — к негативной.

Для достижения цели данного занятия используются мультимедийные технологии, ТСО, беседа, лекция, самостоятельная работа.

План занятия

Вид учебного занятия: теоретическое

Тип занятия: изучение нового материала

- освоение знаний о химической составляющей естественнонаучной картины мира, важнейших химических понятиях, законах и теориях;

- овладение умениями применять полученные знания для объяснения разнообразных химических явлений и свойств веществ;

- развитие познавательных интересов и интеллектуальных способностей с использованием различных источников информации, в том числе компьютерных;

- воспитание убежденности позитивной роли химии в жизни современного общества, необходимости химически грамотного отношения к собственному здоровью и окружающей среде;

- применение полученных знаний и умений для безопасного использования веществ и материалов в быту, на производстве и в сельском хозяйстве, для решения практических задач в повседневной жизни, для предупреждения явлений, наносящих вред здоровью человека и окружающей среде.

- Образовательные:

изучить значение дисперсных систем в живой и неживой природе , в практической жизни человека.

- Развивающие:

развивать логическое мышление, внимание, память, умение осуществлять самостоятельный поиск информации с использованием различных источников, организовывать собственную деятельность, необходимую для выполнения профессиональных задач.

- Воспитательные:

создавать содержательные и организационные условия для развития самостоятельности в добывании студентами знаний, скорости восприятия и переработки информации, культуры речи, воспитании настойчивости в достижении цели, формирование способности организовывать собственную деятельность при выполнении заданий.

Формируемые компетенции:

-чувство гордости и уважения к истории и достижениям отечественной химической науки; химически грамотное поведение в профессиональной деятельности и в быту при обращении с химическими веществами, материалами и процессами;

-готовность к продолжению образования и повышения квалификации в избранной профессиональной деятельности и объективное осознание роли химических компетенций ;

-умение использовать достижения современной химической науки и химических технологий для повышения собственного интеллектуального развития в выбранной профессиональной деятельности;

-использование различных видов познавательной деятельности и основных интеллектуальных операций (анализа и синтеза, сравнения, обобщения, систематизации, выявления причинно-следственных связей, поиска аналогов, формулирования выводов) для решения поставленной задачи, применение основных методов познания для изучения различных сторон химических объектов и процессов, с которыми возникает необходимость сталкиваться в профессиональной сфере;

-сформированность представлений о месте химии в современной научной картине мира; понимание роли химии в формировании кругозора и функциональной грамотности человека для решения практических задач;

-владение основополагающими химическими понятиями, теориями, законами и закономерностями; уверенное пользование химической терминологией и символикой;

-владение основными методами научного познания, используемыми в химии: наблюдением, описанием; умение обрабатывать, объяснять результаты и делать выводы; готовность и способность применять методы познания при решении практических задач;

-сформированность собственной позиции по отношению к химической информации, получаемой из разных источников

Требования к результатам усвоения учебного материала

- Обучающиеся должны знать:

классификацию дисперсных систем в зависимости от агрегатного состояния дисперсионной среды и дисперсной фазы, по размеру частиц. иметь представление об эффекте Тиндаля, коагуляции ;

значение дисперсных систем в живой и неживой природе и практической жизни человека( эмульсии и суспензии в строительстве, пищевой и медицинской промышленности, косметике; биологические, медицинские и технологические золи);

значение гелей в организации живой материи (биологические, пищевые, медицинские, косметические гели);

понятие синерезиса (фактор, определяющий срок годности продукции на основе гелей, свертывание крови как биологический синерезис, его значение).

- Обучающиеся должны уметь:

различать грубодисперсные системы (эмульсии , суспензии), тонкодисперсные системы( коллоидные растворы (золи, гели)) и истинные растворы (молекулярные, молекулярно-ионные и ионные);

Форма организации обучения: лекция с элементами беседы и самостоятельной работы.

Учебно-методическое оснащение:

2.Радецкий, А.М., Горшкова, В.П., Кругликова, Л.Н. Дидактический материал по химии для 10-11 классов : пособие для учителя / под ред. Е.К. Липкина. – М.: Просвещение, 2014. – 79 с.

Материально-техническое оснащение:

ПК, телевизор, Периодическая система Д.И.Менделеева.

Межпредметные связи: биология, физика, математика.

Время: 90 мин.

Технологическая карта занятия

Содержание занятия

Этап занятия

Содержание и методы обучения

Проверка санитарного состояния аудитории и внешнего вида студентов

Раздача рабочего задания к практической части

Мотивация учебной деятельности

Беседа на тему важности существования различных растворов в организме человека

Объявление и запись темы занятия.

Объявление типа, цели и задач занятия

Актуализация опорных знаний. Контроль исходного уровня знаний

Проверка домашнего задания в соответствии с ФОС

Изучение нового материала

Обобщение и закрепление изученного материала

Цель: дать понятие о дисперсных системах, их классификация. Раскрыть значение коллоидных систем в жизни природы и общества. Показать относительность деления растворов на истинные и коллоидные.

Задачи урока:

- образовательные: сформировать понятие о дисперсных системах, дисперсной фазе и дисперсионной среде, классификации дисперсных систем в зависимости от агрегатного состояния дисперсионной среды и дисперсной фазы, грубодисперсных (эмульсии, суспензии и аэрозоли) и тонкодисперсных (гели и золи) системах.

- воспитательные: формирование элементов мировоззрения посредством подтверждения на конкретных примерах таких категорий как раствор (истинный, дисперсный), как система взаимодействующих элементов, формирование представлений о единстве мира органических и неорганических веществ путем рассмотрения примеров дисперсных систем.

- развивающие: развитие кругозора учащихся; развитие самостоятельности, памяти, внимания, логического мышления, умения анализировать и систематизировать, самостоятельно делать выводы посредством обобщений.

Тип урока: урок-лекция с элементами беседы.

Вложение	Размер
konspekt_uroka_ponyatie_o_dispersnyh_sistemah.docx	18.55 КБ

Предварительный просмотр:

- образовательные : сформировать понятие о дисперсных системах, дисперсной фазе и дисперсионной среде, классификации дисперсных систем в зависимости от агрегатного состояния дисперсионной среды и дисперсной фазы, грубодисперсных (эмульсии, суспензии и аэрозоли) и тонкодисперсных (гели и золи) системах.

- воспитательные : формирование элементов мировоззрения посредством подтверждения на конкретных примерах таких категорий как раствор (истинный, дисперсный), как система взаимодействующих элементов, формирование представлений о единстве мира органических и неорганических веществ путем рассмотрения примеров дисперсных систем.

- развивающие : развитие кругозора учащихся; развитие самостоятельности, памяти, внимания, логического мышления, умения анализировать и систематизировать, самостоятельно делать выводы посредством обобщений.

Тип урока : урок-лекция с элементами беседы.

Структура урока : 1. Организационный этап

2. Актуализация опорных знаний и мотивация учебной деятельности

3. Изучение нового материала

4. Обобщение и систематизация знаний и умений студентов

5. Подведение итогов

6. Домашнее задание

I. Организационный этап.

Приветствие. Проверка готовности к уроку.

II. Актуализация знаний и мотивация учебной деятельности

III. Изучение нового материала

Вы знаете из ранее изучаемого материала, что большинство веществ в природе являются смесями. Вспомните, как можно описать чистое вещество?

Абсолютно чистых веществ в природе не существует. Даже незначительное количество примесей может существенно влиять на свойства веществ: их температуру кипения, электро - и теплопроводность, реакционную способность и т.д.

В современной прикладной химии получение чистых задач является одной из важнейших задач.

В природе и практической жизни человека встречаются не отдельные вещества,

а их системы. Важнейшими из них являются дисперсные системы, т.е. гетерогенные системы, состоящие из двух и более фаз с сильно развитой поверхностью раздела между ними. По крайней мере, одна из фаз распределена в виде мелких частиц и называется дисперсной фазой, а другая, сплошная фаза – дисперсионной средой.

И дисперсионную среду, и дисперсную фазу могут представлять вещества, находящиеся в различных агрегатных состояниях - твердом, жидком и газообразном. Подумайте, а сколько всего типов таких сочетаний можно предложить. Рассмотрите возможные сочетания фазы и среды. Для этого самостоятельно рассмотрите таблицу и запишите себе в тетрадь примеры каждой дисперсной системы.

По величине частиц веществ, составляющих дисперсную фазу, дисперсные системы делят на грубодисперсные (взвеси) с размерами частиц более 100 нм и тонкодисперсные (коллоидные растворы или коллоидные системы) с размерами частиц от 100 до 1 нм. Если же вещество раздроблено до молекул или ионов размером менее 1 нм, образуется гомогенная система - раствор. Она однородна, гомогенна, поверхности раздела между частицами и средой нет.

Начнем рассмотрение дисперсных систем с грубодисперсных систем.

Взвеси - это дисперсные системы, в которых размер частиц фазы более 100 нм. Это непрозрачные системы, отдельные частицы которых можно заметить невооруженным взглядом. Такие системы разделяют на:

Эмульсии (среда и фаза - нерастворимые друг в друге жидкости). Например, известные вам молоко, лимфа, водоэмульсионные краски. Чтобы приготовить эмульсию самостоятельно, можно просто добавить растительное масло в воду.

Аэрозоли - взвеси в газе (например в воздухе) мелких частиц твердых веществ и жидкостей. Например, пыли, туманы, дымы. Аэрозоли играют важную роль в природе, быту и производственной деятельности человека. А в чем же выражается это значение? Для ответа на этот вопрос самостоятельно прочитайте текст учебника.

Следующим видом дисперсной системы являются коллоидные растворы , которые представляют собой системы, в которых размер частиц фазы от 100 до 1 нм. Эти частицы не видны невооруженным глазом. Коллоидная химия – это наука о дисперсных системах и протекающих в них процессах. Коллоидная химия изучает свойства и поведение систем, в состав которых входят частицы относительно больших размеров.

Коллоидные процессы лежат в основе хлебопечения, виноделия, пивоварения, кондитерского и других пищевых производств. Некоторые вещества, нерастворимые в воде, могут все же в известных условиях образовывать вполне однородные по внешнему виду растворы. Такие растворы по многим свойствам обнаружили существенные отличия от обычных растворов. Эти вещества были названы коллоидами – по названию клея (по- гречески – колла), как одного из представителей таких веществ.

Эффект Тиндаля характерен для коллоидных систем (систем, в которых одно вещество в виде частиц различной величины распределено в другом. Например, гидрозолей, табачного дыма, тумана, геля и т.д.) с низкой концентрацией частиц, имеющих показатель преломления, отличный от показателя преломления среды. Обычно наблюдается в виде светлого конуса на темном фоне (конус Тиндаля) при пропускании фокусированного светового пучка сбоку через стеклянный сосуд с плоскопараллельными стенками, заполненный коллоидным раствором. (Коллоидные растворы — это высокодисперсные двухфазные системы, состоящие из дисперсионной среды и дисперсной фазы, причем линейные размеры частиц последней лежат в пределах от 1 до 100 нм).

Коллоидные растворы подразделяют на золи и гели (студни)

Золи - это большинство жидкостей живой клетки (цитоплазма, ядерный сок, содержимое вакуолей и органоидов) и живого организма в целом (кровь, лимфа, тканевая жидкость, пищеварительные соки, гуморальные жидкости и т.д.

Сейчас мы с вами приготовим золь.( гидролиз хлорида железа ).

А теперь самостоятельно ответьте на вопрос: «Что такое явление коагуляции и при каких условиях оно возникает?

Вторая подгруппа коллоидных систем - это гель.

Гели представляют собой студенистые осадки, образующиеся при коагуляции золей. К ним относиться большое количество полимерных гелей, столь хорошо известные вам кондитерские, косметические и медицинские гели (желатин, холодец, желе, мармелад) и конечно же большинство природных гелей: минералы (опал), тела медуз, хрящи, сухожилия и т.д. История развития жизни на Земле можно одновременно читать историей эволюции коллоидного состояния вещества.

Со временем структура гелей нарушается - из них выделяется вода. Это явление называют синерезисом . Процесс самопроизвольного выделения воды из геля называется синерезисом .

Значение : Глобальная роль коллоидов заключается в том, что они являются основными компонентами таких биологических образований как живые организмы. Все вещества организма человека представляют собой коллоидные системы.

Коллоиды поступают в организм в виде пищевых веществ и в процессе пищеварения превращаются в специфические, характерные для данного организма коллоиды. Можно сказать, что весь организм человека - это сложная коллоидная система в ее связи с поверхностными явлениями. "Человек - ходячий коллоид" говорил знаменитый химик Иван Иванович Жуков, член корр. Академии наук СССР. Он и учебник написал по коллоидной химии.

Дисперсные системы широко распространены в природе и с давних времен используются человеком в его жизнедеятельности. Практически любой живой организм либо представляет собой дисперсную систему, либо содержит их в различных формах.

Пример: свободнодисперсные системы (нет сплошных жестких структур - золи): кровь, лимфа, желудочный и кишечный соки, спинномозговая жидкость и т.д.

связнодисперсные системы (есть жесткие пространственные структуры - гели): протоплазма, мембраны клеток, мышечное волокно, хрусталик глаза и т.д.

Дисперсные системы активно применяют в медицине, это в первую очередь коллоидные растворы, аэрозоли, кремы, мази. Биохимические процессы в организме протекают в дисперсных системах. Усвоение пищи связано с переходом питательных веществ в растворенное состояние. Биожидкости (дисперсные системы) участвуют в транспорте питательных веществ (жиров, аминокислот, кислорода), лекарственных препаратов к органам и тканям, а также в выведении из организма метаболитов (мочевины, билирубина, углекислого газа).

Знание закономерностей физико-химических процессов в дисперсных системах важно будущим врачам как для изучения медико-биологических и клинических дисциплин, так и для более глубокого понимания процессов, протекающих в организме, и сознательного изменения их в желаемом направлении.

Дисперсные системы – это многокомпонентные системы, в которых одни вещества в виде мелких частиц распределены в другом веществе. Вещество, которое распределяется, называется дисперсной фазой. Вещество, в котором распределяется дисперсная фаза, называется дисперсионной средой.

Пример: водный раствор глюкозы

молекулы глюкозы – дисперсная фаза

вода – дисперсионная среда

Дисперсность – величина, характеризующая размер взвешенных частиц в дисперсных системах. Она обратна диаметру частиц дисперсной фазы. Чем меньше размер частиц, тем больше дисперсность.

Пример: водный раствор глюкозы

молекулы глюкозы – дисперсная фаза

вода – дисперсионная среда

Читайте также: