Реферат на тему вмс

Обновлено: 30.06.2024

Военно-морской флот России – вид ВС, предназначенный для обеспечения военной безопасности государства с океанических (морских) направлений, защиты стратегических интересов РФ в океанских, морских районах (зонах).

ВМФ состоит из 4 флотов (Северного, Тихоокеанского, Балтийского и Черноморского) и Каспийской флотилии и включает рода сил:

* береговые войска (мотострелковые, танковые соединения и части, морская пехота и береговые ракетно-артиллерийские войска);

* части и подразделения обеспечения и обслуживания.

Основу Северного и Тихоокеанского флотов составляют ракетные подводные лодки стратегического назначения и многоцелевые атомные подводные лодки, дизельные подводные лодки, авианесущие, ракетно-артиллерийские, десантные корабли и катера, морская, ракетоносная и противолодочная авиация.

Основу, Балтийского и Черноморского флотов составляют многоцелевые надводные корабли, минно-тральные корабли и катера, дизельные подводные лодки, береговые ракетно-артиллерийские и штурмовая авиация.

Подводные силы предназначены для поражения наземных объектов противника, осуществления поиска и уничтожения его подводных лодок, нанесения ударов по группировкам надводных кораблей, в том числе по авианосцам, корабельным ударным группировкам, десантным отрядам и конвоям, как самостоятельно, так и во взаимодействии с другими силами флота.

Надводные силы предназначены для ведения поиска и уничтожения подводных лодок, для борьбы с надводными кораблями, высадки морских десантов на побережье противника, обнаружения и обезвреживания морских мин и выполнения ряда других задач.

Морская авиация предназначена для уничтожения корабельных группировок, конвоя, десантов противника, нарушения его систем наблюдения и управления на морских театрах; для прикрытия группировок своих кораблей, ведения разведки и выдачи целеуказаний в интересах применения оружия силами флота.

Береговые войска предназначены для действий в морских десантах, обороны побережья страны и важных объектов флота (фронта) на берегу и прибрежных коммуникаций от ударов сил флота противника.

Части и подразделения обеспечения и обслуживания предназначены для обеспечения базирования и боевой деятельности подводных и надводных сил флота.

Вооружение и военная техника Военно-морского флота

Надводные корабли подразделяются на авианесущие, ракетно-артиллерийские, противолодочные, минно-тральные, десантные.

Вооружение и военная техника ВМФ

Сегодня ВМФ играет важную роль в обеспечении национальной безопасности России. Он располагает примерно 35% носителей ядерных зарядов. В составе ВМФ находится 27 атомных ракетных подводных крейсеров стратегического назначения, которые являются одним из трех компонентов (наряду с РВСН и ВВС) стратегических ядерных сил.

В перспективе флот получит атомную подводную ракетную лодку четвертого поколения – лодку 21 века. Эта лодка будет оснащена и новой ракетой – под стать новому веку.

Корабельный состав ВМФ включает 2 тяжелых авианесущих крейсера, 4 тяжелых атомных крейсера. Авианосцы – это, по сути, плавучие авиабазы, на которых размещены авиасредства самого различного назначения, они могут нести ударную, истребительную и противолодочную авиацию, что существенно усиливает ударную и оборонительную мощь всей группировки сил.

В количественном плане в составе ВМФ имеется около 100 подводных лодок, включая стратегические подводные ракетоносцы, многоцелевые атомные и дизельные подводные лодки, 70 боевых надводных кораблей основных классов и 250 кораблей и катеров прибрежного действия, а также около 500 самолетов и вертолетов.

Сегодня 75% кораблей флота находятся в возрасте 16-20 лет. Приоритет сейчас отдается строительству подводным силам и кораблям прибрежного и дальнего действия.

В ходе реформирования ВМФ образован Калининградский особый район, в котором создана группировка войск с единым (морским) командованием. Создана единая группировка на Камчатке.

ОПЕРАТИВНО-СТРАТЕГИЧЕСКИЕ ОБЪЕДИНЕНИЯ ВМФ РОССИИ

Оперативно-стратегическими объединениями ВМФ России являются:

Балтийский флот со штабом в Калининграде . Корабельный состав: 3 дизельные подводные лодки, 2 эсминца, 3 корвета, 2 сторожевых корабля, 4 малых ракетных корабля, 7 малых противолодочных кораблей, 7 ракетных катеров, 5 базовых тральщиков, 14 рейдовых тральщиков, 4 больших десантных корабля, 2 малых десантных корабля на ВП, 6 десантных катеров.

Итого: подводные лодки – 3, надводные корабли – 56.

Северный флот со штабом в Североморске . Корабельный состав: 10 атомных подводных лодок с баллистическими ракетами, 3 атомные подводные лодки с крылатыми ракетами, 14 многоцелевых атомных подводных лодок, 9 атомных подводных лодок спецназначения, 1 дизельная подводная лодка спецназначения, 6 дизельных подводных лодок, 1 тяжелый авианесущий крейсер, 2 тяжелых атомных ракетных крейсера, 1 ракетный крейсер, 5 БПК, 1 эсминец, 3 малых ракетных корабля, 1 артиллерийский катер, 6 малых противолодочных кораблей, 4 морских тральщика, 6 базовых тральщиков, 1 рейдовый тральщик, 4 больших десантных корабля, 4 десантных катера. Итого: подводные лодки – 43, надводные корабли – 39.

Черноморский флот со штабом в Севастополе. Корабельный состав: 2 дизельные подводные лодки, 1 ракетный крейсер, 2 БПК, 3 СКР, 7 МПК, 4 МРК, 5 ракетных катеров, 7 морских тральщиков, 2 базовых тральщика, 2 рейдовых тральщика, 7 больших десантных кораблей, 2 десантных катера. Итого: подводные лодки – 2, надводные корабли – 41.

Тихоокеанский флот со штабом во Владивостоке . Корабельный состав: 3 атомные подводные лодки с баллистическими ракетами, 5 атомных подводных лодок с крылатыми ракетами, 5 многоцелевых атомных подводных лодок, 8 дизельных подводных лодок, 1 тяжелый атомный ракетный крейсер, 1 ракетный крейсер, 4 больших противолодочных корабля, 3 эсминца, 8 малых противолодочных кораблей, 4 малых ракетных корабля, 11 ракетных катеров, 2 морских тральщика, 7 базовых тральщиков, 1 рейдовый тральщик, 4 больших десантных корабля, 4 десантных катера. Итого: подводные лодки – 21, надводные корабли – 50.

Каспийская флотилия со штабом в Астрахани. Корабельный состав: 2 сторожевых корабля, 4 малых артиллерийских корабля, 5 ракетных катеров, 5 артиллерийских катеров, 2 базовых тральщика, 5 рейдовых тральщиков, 7 десантных катеров. Итого: надводные корабли – 28.

Балтийский и Черноморский флоты являютс я преимущественно флотами морской зоны. Их корабли тоже могут совершать выходы в Мировой океан, но лишь в условиях глобального мира, для осуществления экспедиционных операций против заведомо более слабого противника.

Военно-морской флот Российской Федерации предназначен в основном для нанесения ударов по важным объектам противника и разгрома его военно-морских сил на океанском (морском) театре военных действий.
Современный Военно-морской флот Российской Федерации обладает ракетно-ядерной мощью, большой мобильностью кораблей и авиационных группировок, большой автономностью, способностью действовать при любых погодных условиях в различных районах Мирового океана.
Военно-морской флот Российской Федерации состоит из родов сил: подводных, надводных, морской авиации, береговых ракетно-артиллерийских войск и морской пехоты.
ВМФ России состоит из четырёх флотов (Северного, Тихоокеанского, Балтийского и Черноморского) и Каспийской флотилии и включает рода сил: подводные силы, надводные силы, морскую авиацию, береговые войска (мотострелковые, танковые соединения и части, морская пехота и береговые ракетно-артиллерийские войска), части и подразделения обеспечения и обслуживания.

Самолёты и вертолёты морской авиации

Корабельный истребитель МиГ-29К

Предназначен для уничтожения средств воздушного нападения противника самостоятельно и во взаимодействии с другими силами и средствами корабельного авианосного соединения при решении задач ПВО и ПРО, а также для нанесения ударов по надводным и наземным целям с применением высокоточного оружия и неуправляемых средств поражения.

Корабельный истребитель Су-33

Предназначен для уничтожения средств воздушного нападения противника самостоятельно и во взаимодействии с другими силами и средствами корабельного авианосного соединения при решении задач противовоздушной и противоракетной обороны.

Противолодочный самолёт дальнего радиуса действия Ту-142М

Противолодочный самолёт предназначен для поиска, слежения и уничтожения подводных лодок противника в удалённых районах океана (моря).

Предназначен для борьбы с подводными лодками противника в ближней морской зоне.

Корабельный транспортно-боевой вертолёт Ка-29

Корабельный транспортно-боевой вертолёт предназначен для десантирования с кораблей и судов подразделений морской пехоты с вооружением, огневой поддержки морского десанта, переброски личного состава, грузов с плавбаз и судов снабжения на боевые корабли и суда ВМФ.

Министерство образования и науки Челябинской области

ГБОУ СПО (ССУЗ) Челябинский педагогический колледж №1

ВМФ России (Военно-морской флот Российской Федерации)

Выполнила: Леонтьева Е.В.

Номер специальности: 050146

Студентка 46 группы

Руководитель: Ртищева М. .

По теме: методические разработки, презентации и конспекты

Россия - родина для многих. Но для того, чтобы считать себя её сыном или дочерью, необходимо ощутить духовную жизнь своего народа и творчески утвердить себя в ней, изучить историю и культуру страны ка.

23 февраля-День Военно-Морского Флота

Презентацию можно использовать для проведения классного часа.

Федеральный закон Российской Федерации от 29 декабря 2012 г. N 273-ФЗ "Об образовании в Российской Федерации"

Федеральный закон Российской Федерации от 29 декабря 2012 г. N 273-ФЗ "Об образовании в Российской Федерации".

Конституция Российской Федерации - основной закон нашей страны. Как построить беседы с младшими школьниками по Конституции Российской Федерации.

Конституция - те самые базовые правила игры, по которым мы выстраиваем нашу жизнь в нашем государстве. Конституцию как неотъемлемую часть правового воспитания молодого гражданина, как главный зак.

Федеральный закон Российской Федерации от 29 декабря 2012 г. N 273-ФЗ "Об образовании в Российской Федерации"

Федеральный закон Российской Федерации от 29 декабря 2012 г. N 273-ФЗ "Об образовании в Российской Федерации".

* Данная работа не является научным трудом, не является выпускной квалификационной работой и представляет собой результат обработки, структурирования и форматирования собранной информации, предназначенной для использования в качестве источника материала при самостоятельной подготовки учебных работ.

Основные характеристики растворов ВМС.

Явление вязкости в растворах ВМС.

Явление светорассеяния и спектры поглощения ВМС.

Заряд частицы ВМС.

Набухание и растворение ВМС.

Устойчивость растворов ВМС.

Основные характеристики растворов ВМС

Растворы ВМС - являются истинными растворами, а это значит, что они представляют собой гомогенные системы, в которых взвешенные частицы не содержат ядер. Здесь, взвешенные частицы представлены макромолекулами – молекулами гигантских размеров. Таким образом, макромолекулы являются ответственными за большинство физических свойств растворов ВМС, которые сильно отличаются от свойств низкомолекулярных соединений. Строение микромолекул, в свою очередь, также оказывает сильное влияние на поведение растворов ВМС.

Одной из главных особенностей ВМС является, так называемый процесс денатурации - специфическое необратимое осаждение белков. Он происходит при действии высоконцентрированных кислот и щелочей, дубильных веществ, под влиянием высокой и низкой температур, механического воздействия высокого давления, ультразвука, лучистой энергии.

К основным высокомолекулярным соединениям относятся белки, целлюлоза, нитроцеллюлоза, каучук, желатин и др.

Растворы ВМС - всегда термодинамически устойчивые системы, способные существовать без стабилизатора неограниченное время в весьма больших массовых и значительных молярных концентрациях. Они образуются самопроизвольно, с уменьшением свободной энергии.

Если в качестве диспрессионной среды использовать такую жидкость, по отношению к которой данное высокомолекулярное вещество явл. лиофобным (не способным в нем раствориться), ВМС способны образовывать не только растворы, но и типичные лиофобные золи.

В то же время растворы ВМС представляют собой равновесные системы, к которым применимо правило фаз, в отличие от лиофобных коллоидов.

Растворы ВМС, так же, как растворы низкомолекулярных соединений, могут быть как молекулярными, так и ионными.

В ионных растворах ВМС природа зарядов связана с наличием функциональных групп.

Явление вязкости в растворах ВМС

Повышенная вязкость растворов ВМС связана с формой макромолекул и характером межмолекулярных взаимодействий и объясняется большой сольватацией макромолекул. Вязкость растворов высокомолекулярных соединений, обычно выше вязкости растворов низкомолекулярных соединений и коллойдных растворов, взятых с одинаковой концентрацией.

При исследовании растворов ВМС характеристическую вязкость обозначают через [h].

Причиной отклонения вязкости растворов ВМС является взаимодействие вытянутых и гибких макромолекул, часто образующих структированные системы. Такие системы получили название ассоциаты.

Ассоциаты обладают свойством сильно увеличивать вязкость растворов.

Явление светорассеяния и спектры поглощения ВМС

В исследовании твердых полимеров важную роль играют инфокрасные спекторы поглощения ВМС. К сожалению они очень сложны для использования при исследовании самих растворов ВМС.

Кроме того растворы ВМС характеризуются светорассеянием.

Это свойство, изменение величины рассеяния света, чрезвычайно полезно для различных научных исследований. В частности, используется в методе определения относительной массы полимеров, т.к. цепные молекулы полимеров нельзя обнаружить в растворах при ультрамикроскопических наблюдениях. Метод основан на измерении мутности разбавленных растворов ВМС.

Заряд частицы ВМС

Появление на поверхности молекул заряда, является одной из важных проблем, возникающих при изучении ВМС. Возникновение заряда объясняется рядом причин.

Например, поверхность ВМС может иметь собственный заряд, возникающий благодаря расположенным на ней анионным и катионным группам.

Наличие заряда у крупных частиц, может служить отличием ВМС от низкомолекулярных соединений.

При электрофорезе заряженная частица, присутствующая в растворе, в частности микромолекула, под действием электрических сил движется к электроду противоположного знака. Это свойство часто используют, когда необходимы доказательства наличия заряда у частицы ВМС.

Для белков между зарядом молекул и электрофоретической подвижностью существует прямая пропорциональная зависимость в широком интервале рН.

Изоэлектрической точкой – называют значение рН, при котором лектрофоретическая подвижность белка равна нулю. При значении рН, близком к изоэлектрической точки, разноименно заряженное группы -NH3+ и COO- притягиваются друг к другу и нить закручивается в спираль. Тогда раствор имеет наименьшую вязкость. Молекулы ВМС в развернутом состоянии придают растворам более высокую вязкость.

Если молекула белка ведет себя как основание, приобретает положительный заряд и при электрофорезе движется к катоду, то эта среда – кислая ( когда в результате избытка водородных ионов подавлена ионизация карбоксильных групп). Если же молекула белка ведет себя как кислота и при электрофорезе передвигается к аноду - среда щелочная (подавлена ионизация аминогрупп).

В изоэлектрическом состоянии свойства растворов белков резко меняется: при этом они имеют, наименьшую вязкость, плохую растворимость.

Набухание и растворение ВМС

Процесс поглощения ВМС больших объемов низкомолекулярной жидкости, сопровождающейся значительным увеличением объема ВМС, называется набуханием.

На первой стадии взаимодействия ВМС и низкомолекулярной жидкости, образуется Гетерогенная система, состоящая из ВМС и свободной низкомолекулярной жидкости.

Процесс проникновения молекул растворителя в макромолекулы ВМС приводит к тому, что при набухании объем полимера всегда увеличивается, а объем всей системы уменьшается. Уменьшение объема системы при набухании, называемая контракцией.

При набухании происходит диффузия молекул растворителя в высокомолекулярное вещество.

Это обусловлено двумя факторами:

1. Достаточно большими промежутками между макромолекулами ВМС.

2. Большей подвижностью маленьких, по сравнению с макромолекулами ВМС, молекул растворителя.

В результате поглощения растворителя макромолекулами ВМС, увеличивается плотность системы.

Процесс растворения ВМС можно разделить на четыре стадии:

1. Начальная стадия.

Система гетерогенна и двухфазна. Представляет собой чистую низкомолекулярную жидкость и чистый полимер Ж1 + Ж2.

2. Стадия набухания.

На этой стадии система расслаивается на две жидкие фазы. Одна фаза – раствор низкомолекулярного компонента в компоненте ВМС. Вторая фаза - чистая низкомолекулярная жидкость. Ж1 ® Ж2, где Ж2 – набухший ВМС, а Ж1 чистая низкомолекулярная жидкость.

3. Стадия образования второго раствора Ж2 ® Ж1 . Жидкий растворитель дифуззирует в полимер.

4. Стадия полного растворения – превращение гетерогенной (двухфазной) системы в галогенную Ж1 ® Ж2.

Процесс набухания характеризуется увеличением объема набухшего тела. Если создать препятствие увеличению объема набухающего тела, то при этом

развивается давление, давлением набухания pH .

где K – константа, зависящая от природы полимера и растворителя; n – константа, почти не зависящая от стиля природы последних и в среднем приблизительно равна 3;

С – концентрация выраженная в кг сухого ВМС в 1м3 образовавшаяся системы.

Существуют ограниченное и неограниченное виды набухания.

Ограниченное – набухание не переходит со временем в полное растворение, а останавливается на второй или третьей стадии. Примером может служить набухание при комнатной температуре желатина.

Неограниченное набухание представляет непрерывный процесс, переходящий через все четыре стадии и заканчивающийся полным растворением. Образуется однофазная система. Например, так набухают каучуки в бензоле, нитроцеллюлоза в ацетоне, белок в воде, целлюлоза в ацетоне.

Устойчивость растворов ВМС

Изменение растворимости ВМС может быть вызвана либо понижением температуры, либо изменением состава раствора путем добавления жидкости, в которой ВМС не растворяется.

Все процессы нарушения устойчивости растворов ВМС связаны с переходом от полного растворения ВМС к ограниченному растворению или к нерастворимости. Введением в раствор электролитов, напрямую связано с нарушение устойчивости растворов ВМС.

Механизм коагуляции лиофобных коллоидов и нарушение устойчивости ВМС различны по своему действию, т.к. коагуляция золей происходит при введении малых концентраций электролита и представляет собой обычное необратимое явление.

При добавлении в раствор ВМС электролита наблюдается эффект высаливания, что объясняется уменьшением растворимости ВМС в концентрированном растворе электролита

Содержание

Введение……………………………………………………..……..….. 3 стр.
Историческая справка и раскрытие вопроса в литературных источниках……………………………………………………. ……. 5 стр.
Характеристика свойств растворов высокомолекулярных соединений……………………………………………………. …….. 8 стр.
Общие сведения о растворах высокомолекулярных соединений………………………………………………….….……. 8 стр.
Особенности растворов высокомолекулярных соединений……………………………………………………….…. 12 стр.
Классификация высокомолекулярных соединений (пепсин, желатин, крахмал)……………………………………………………….…….. 14 стр.
Технологические процессы свойственные растворам высокомолекулярных соединений ( набухание, растворение, высаливание)…………………………..……………………….……24 стр.
Технологические стадии изготовления и контроль качества данных растворов………………………………………………………..…… 34 стр.
Практическая часть………………………………………………… 35 стр.
Вывод по курсовой работе………………………………..……..
Список литературы……………………………………….……..

Вложенные файлы: 1 файл

Высокомолекулярными соединениями.docx

Введение…………………………………………………….. ……..….. 3 стр.
Историческая справка и раскрытие вопроса в литературных источниках…………………………………………………… . ……. 5 стр.
Характеристика свойств растворов высокомолекулярных соединений…………………………………………………… . …….. 8 стр.

Общие сведения о растворах высокомолекулярных соединений…………………………………………………. ….……. 8 стр.

Особенности растворов высокомолекулярных соединений…………………………………………………… ….…. 12 стр.

Классификация высокомолекулярных соединений (пепсин, желатин, крахмал)………………………………………………………. …….. 14 стр.

Технологические процессы свойственные растворам высокомолекулярных соединений ( набухание, растворение, высаливание)…………………………..……………… ……….……24 стр.

Технологические стадии изготовления и контроль качества данных растворов……………………………………………………… ..…… 34 стр.

Практическая часть………………………………………………… 35 стр.
Вывод по курсовой работе………………………………..……..
Список литературы……………………………………….……..

Стремительное развитие химии высокомолекулярных соединений

(ВМС) в последнее время способствует их широкому использованию в

различных отраслях промышленности. Особый интерес представляет

применение ВМС в фармации.

В фармацевтической практике ВМС применяются в качестве

лекарственных (белки, гормоны, ферменты, полисахариды, растительные

слизи и т.д.), и вспомогательных веществ, таро-укупорочных материалов.

Вспомогательные вещества широко используются в качестве

стабилизаторов, эмульгаторов, формообразователей, стабилизаторов

для создания более стойких дисперсных систем при производстве

различных лекарственных форм: суспензий, эмульсий, мазей, аэрозолей и

т.д. Введение в технологию новых ВМС позволило создать новые

лекарственные формы: многослойные таблетки длительного действия,

спансулы (гранулы, пропитанные раствором ВМС) микрокапсулы;

глазные лекарственные пленки; детские лекарственные формыи т.д.

Растворы ВМС – устойчивые системы, однако, при определенных

условиях возможно нарушение устойчивости, что приводит к

высаливанию, коацервации, застудневанию. Поэтому для технолога очень

важны знания об интенсивности взаимодействия между частицами

дисперсной фазы и дисперсионной среды, так как это существенно влияет

на выбор способа приготовления лекарственного препарата.

В современной фармацевтической практике находят применение

лекарственные вещества, представляющие собой защищенные коллоиды,

которые состоят из коллоидного компонента и высокомолекулярного

вещества. Все эти вопросы очень актуальны сейчас, именно поэтому мы рассмотрим данную тему в нашей курсовой работе.

В ходе данной работы мы подробно остановимся на решении следующих задач:

изучение высокомолекулярных растворов, их описание, мы так же попытаемся дать определение, установить взаимосвязи данных соединений с другими веществами используемыми в фармацевтической практике, исследуем методы образования и разложения ВМС, рассмотрим различные точки зрения по данной теме в разных источниках литературы, опишем физико - химические свойства ВМС, проведем анализ полученных теоретических данных, на основе теоретического материала проведем практическую работу, сделаем выводы и обобщения.

Объектом нашей работы будут являться растворы ВМС, а предметом их физико-химические особенности, строение, технология приготовления, получения, способы разложения, их полезные и отрицательные свойства.

Историческая справка и раскрытие вопроса в литературных источниках.

Термин "полимерия" введен в науку Й.Берцелиусом в 1833 для обозначения особого вида изомерии, при которой вещества одинакового состава имеют различную молекулярную массу, например этилен и бутилен, кислород и озон (таким образом, содержание термина не соответствовало современным представлениям о полимерах).

Ряд высокомолекулярных соединений был получен, по-видимому, еще в 1-й половине 19 в. Однако в то время их рассматривали как нежелательные побочные продукты "осмоления". Первые упоминания о синтетических высокомолекулярных соединениях относятся к 1838 (поливинилхлорид) и 1839 (полистирол).

До конца 20-х гг. 20 в. наука о высокомолекулярных соединениях развивалась главным образом в русле интенсивного поиска способов синтеза каучука (Г.Бушарда, У.Тилден, И.Л.Кондаков, С.В.Лебедев. и др.). В 30-х гг. было доказано существование свободнорадикального (Г.Штаудингер и др.) и ионного (Ф.Уитмор и др.) механизмов полимеризации. Большую роль в развитии представлений о поликонденсации сыграли работы У.Карозерса, который ввел в химию высокомолекулярных соединений понятия функциональности мономера, линейной и трехмерной поликонденсации. Он же в 1931 синтезировал совместно с Дж.А.Ньюландом хлоропреновый каучук (неопрен) и в 1937 разработал метод получения полиамида для формования волокна типа найлон.

Автором принципиально новых представлений о высокомолекулярных соединениях как о веществах, построенных из макромолекул, был Штаудингер. Победа его идей (к нач. 40-х гг. 20 в.) привела к тому, что высокомолекулярные соединения стали рассматривать как качественно новый объект исследования химии и физики. В 40-60-х гг. значительный вклад в исследование закономерностей поликонденсации, теорию растворов высокомолекулярных соединений и статистическую механику макромолекул внес П.Флори.

Развитие химии и физики высокомолекулярных соединений в СССР связано с именами: С.С.Медведева, который в 30-х гг. впервые установил свободнорадикальную природу активных центров роста цепи при инициированииполимеризации пер оксидами и сформулировал понятие передачи цепи; А.П.Александрова, впервые развившего в 30-х гг. представления о релаксационной природе деформации полимерных тел; В.А.Каргина, установившего в конце 30-х гг. факт термодинамической обратимости растворов полимеров и сформулировавшего систему представлений о трех физических состояниях аморфных высокомолекулярных соединений; К.А.Андрианова, впервые синтезировавшего в 1937 полиорганосилоксаны, и др.

Характеристика свойств растворов высокомолекулярных соединений.

Общие сведения о растворах высокомолекулярных соединений.

Высокомолекулярными соединениями (ВМС) называются вещества с молекулярной массой от нескольких тысяч до миллиона и более. Молекулы этих соединений - гигантские образования, состоящие из сотен и даже тысяч отдельных атомов, связанных друг с другом силами главных валентностей. Молекулы ВМС обычно имеют линейное, нитевидное строение, т. е. резко анизодиаметричны. Например, длина молекулы целлюлозы может достигать 400-500 нм, в то время как в поперечнике она всего 0,3-0,5 нм. Поскольку поперечник молекул указанных соединений значительно меньше 1 нм, они, будучи приведены в соприкосновение с соответствующим растворителем, образуют истинные (молекулярные) растворы.

Из-за больших размеров молекул этих соединений диффузия в их растворах, естественно, протекает медленно. По этой же причине они неспособны проникать через полупроницаемые мембраны. Эти особенности растворов ВМС сближают их с коллоидными растворами, но не дают оснований ставить между ними знак равенства.

Огромные размеры молекул являются причиной значительного своеобразия свойств и поведения растворов указанных соединений. Несмотря на то что макромолекулы не обнаруживаются в ультрамикроскопе, эти растворы обладают способностью светорассеяния, приводящей к опалесценции или некоторой мутности раствора. Растворы ВМС не подчиняются закону Вант-Гоффа и характеризуются небольшим по абсолютной величине, но аномально высоким осмотическим давлением. Такие растворы отличаются высокой вязкостью и способностью к тиксо-тропин. Последнее свойство говорит о том, что они должны быть отнесены к структурированным системам.

После того как будут разрушены связи между макромолекулами, т. е. когда нити их будут достаточно отодвинуты друг от друга, макромолекулы, получив способность к тепловому движению, начинают медленно диффундировать в фазу растворителя. Набухание переходит в растворение.

Процесс набухания указанных соединений нужно рассматривать как протекающий в две стадии. Первая стадия (сольватация - гидратация) сопровождается выделением тепла, т. е. убылью свободной энергии, и объемным сжатием (объем набухшего соединения оказывается меньше, чем суммарный объем его и поглощенного растворителя). Во второй стадии набухания жидкость поглощается без выделения тепла. Растворитель просто диффузно всасывается в петли сетки, образуемой спутанными нитями макромолекул. В этой стадии происходит поглощение большого количества растворителя, а в связи с этим и весьма значительное (в 10-15 раз) увеличение объема набухающего ВМС.

Набухание такого соединения не всегда заканчивается его растворением. Набухание может быть неограниченным и ограниченным. Неограниченное набухание заканчивается растворением: соединение сначала поглощает растворитель, а затем при той же температуре переходит в раствор. При ограниченном набухании высокомолекулярное соединение поглощает растворитель, а само в ней не растворяется, сколько бы времени оно ни находилось в контакте. Ограниченное набухание такого соединения всегда заканчивается образованием эластического геля (студня).

Набухание высокомолекулярных соединений носит избирательный характер. Они набухают лишь в жидкостях, которые близки им по химическому строению. Так, указанные соединения, имеющие полярные группы, набухают в полярных растворителях, а углеводородные - только в неполярных жидкостях (бензин, бензол и т. п.).

В аптечной практике растворы подобных соединений встречаются повседневно. Большей частью это растворы природных ВМС (животные и растительные белки, крахмал, пектины, камеди, растительные слизи и т. д.). Эти соединения в разнообразных сочетаниях содержатся в экстракционных галеновых препаратах (настойки, экстракты), которые вводятся в разнообразные микстуры.

Особенности строения высокомолекулярных соединений.

Отметим две особенности.

1. Существование двух типов связи:

• химические связи, соединяющие атомы в полимерной цепи (энергия связи порядка десятков и сотен кДж/моль);

• межмолекулярные силы Ван-дер-Ваальса, связывающие между собой макромолекулярные цепи и звенья, водородные связи (энергия связи порядка единиц и десятков кДж/моль).

2. Гибкость цепей, обусловленная внутренним вращением звеньев. Благодаря этому макромолекула может принимать различные конформации.

Конформациями называют пространственные энергетически неравноценные формы макромолекул, возникающие в результате вращения звеньев вокруг химических связей (без их разрыва).

В результате конформационных изменений макромолекулы могут принимать различную форму: линейную, клубка, глобул.

Глобула - это частица, образованная из скрученной макромолекулы, в которой осуществляется связь между сходными звеньями. Конформации и различные состояния макромолекул объясняются стремлением к самопроизвольному уменьшению энергии Гиббса, которое происходит при условии: ТДS >ДН.

Таким образом, конформация представляет собой пространственную форму макромолекул, соответствующую максимуму энтропии.

Особенности растворов высокомолекулярных соединений

По некоторым признакам растворы ВМС сходны с золями. Размер частиц в растворах ВМС соответствует коллоидной степени дисперсности (10-6-10-7 см). Частицы этих растворов, как и золей, задерживаются полупроницаемыми перегородками при диализе, обладают сравнительно небольшой скоростью диффузии, способны под влиянием внешних факторов коагулировать. Все это послужило основанием причислять такие растворы к золям. Однако исследованиями В. А. Каргина и С. М. Липатова было показано, что растворы ВМС представляют собой гомогенные истинные растворы, содержащие отдельные макромолекулы или макроионы растворенных веществ. Отличительной особенностью растворов ВМС (по сравнению с золями) является способность частиц взаимодействовать с молекулами растворителя, что выражается термином лиофильность. Вследствие этого такие растворы образуются самопроизвольно путем неограниченного набухания, переходящего в обычное растворение.

ВМС используются в технологии всех лекарственных форм: как основы для мазей, суппозиториев, пилюль и др., как стабилизаторы, как пролонгирующие компоненты, как вещества, исправляющие вкус. Введение в технологию новых ВМС позволило создать новые ЛФ: многослойные таблетки длительного действия, спансулы (гранулы, пропитанные раствором ВМС) микрокапсулы; глазные лекарственные пленки; детские лекарственные формы.

Содержание

Прикрепленные файлы: 1 файл

реферат 1.doc

Глава 1. Характеристика ВМС как вспомогательных веществ

Глава 2. Применение ВМС в качестве вспомогательных средств

Высокомолекулярные соединения — химические соединения, молекулярная масса которых — от нескольких тысяч до нескольких миллионов. Атомы в них соединены между собой химическими связями. Атомы или атомные группировки в молекуле высокомолекулярных соединений располагаются либо в виде длинной цепи (линейные высокомолекулярные соединения, например целлюлоза), либо в виде разветвленной цепи (разветвленные высокомолекулярные соединения, например амилопектин). Высокомолекулярные соединения, состоящие из большого числа повторяющихся группировок (звеньев) одинакового строения, называют полимерами, например поливинилхлорид (-СН2—СНС1—)n, каучук натуральный и др. Высокомолекулярные соединения, молекулы которых содержат несколько типов повторяющихся группировок, называют сополимерами. Благодаря ценным свойствам высокомолекулярные соединения применяются, прежде всего, в аптечной технологии .

Глава 1. Характеристика ВМС как вспомогательных веществ

К высокомолекулярным соединениям (ВМС) относятся различные природные и синтетические вещества, имеющие молекулярную массу от нескольких тысяч до миллиона и более.

Хотя растворы ВМС обладают свойствами, характерными для коллоидных растворов (способностью к диализу, малой диффузионной способностью и др.), их все же нельзя относить к типичным коллоидным системам в связи с тем, что в растворах ВМС растворенное вещество раздроблено до молекул, и, следовательно, эти растворы представляют гомогенные и однофазные системы. Молекулы ВМС чаще всего имеют линейное строение, причем длина их значительно больше поперечника. Например, длина молекулы целлюлозы равна 400—500 нм, а ширина ее — 0,3—0,5 нм. Все ВМС вследствие их большой молекулярной массы нелетучи и чувствительны к воздействию различных внешних факторов: молекулы их легко распадаются под действием самого незначительного количества кислорода и других повреждающих агентов. Большинство ВМС при повышении температуры размягчается постепенно и не имеет определенной температуры плавления.

У этих веществ температура разложения ниже температуры кипения, поэтому ВМС могут находиться только в конденсированном состоянии. Свойства высокомолекулярных соединений зависят не только от величины, но и от формы их молекулы. Например, ВМС с изодиаметрическими молекулами (гемоглобина, гликогена, пепсина, трипсина, панкреатина и др.) обычно представляют собой порошкообразные вещества и при растворении почти не набухают. Их растворы не обладают высокой вязкостью даже при сравнительно больших концентрациях.

ВМС с сильно асимметричными молекулами (желатина, целлюлозы и ее производных) при растворении сильно набухают и образуют высоковязкие растворы.

Растворение ВМС с линейной структурой состоит из двух стадий: сольватации макромолекул в результате диффузии в ВМС растворителя (при этом происходит разрушение связей между отдельными макромолекулами) и собственно растворения, заключающегося в смешении макромолекул с маленькими молекулами растворителя.

Полярные группы обладают способностью гидратироваться, т.е. ориентировать молекулы воды и удерживать их. Ориентировочно карбоксильная группа удерживает 4 молекулы воды, гидроксильная — 3, кето- и альдегидная — по 2. При тепловом движении макромолекул между ними образуются зазоры, в которые легко проникают молекулы воды. Последние более подвижны, поэтому сначала происходит их диффузия внутрь молекул ВМС. При этом молекулы воды ориентируются вокруг полярных групп, гидратируя их и образуя мономолекулярный слой. Высокомолекулярные соединения при набухании увеличиваются в объеме примерно в 10—15 раз. Когда связь между молекулами ВМС ослабляется, они диффундируют в воду, образуя истинный раствор. Однако набухание не всегда завершается растворением. Очень часто после достижения известной степени набухания процесс прекращается (ограниченное набухание, обусловленное ограниченным растворением). Примером может служить набухание производных целлюлозы в воде при комнатной температуре.

При изменении условий ограниченное набухание может переходить в неограниченное. Например, желатин и агар-агар, набухающие в ограниченном количестве в холодной воде, в теплой набухают неограниченно.

Растворы ВМС (если они находятся в термодинамическом равновесии) являются агрегативно устойчивыми. Однако при введении больших количеств электролитов отмечается выделение ВМС из раствора в результате уменьшения их растворимости в концентрированном растворе электролита (высаливание). Этот процесс обратим: после удаления из осадка электролита промыванием или диализом ВМС снова становится способным к растворению. Высаливающее действие различных осаждающих веществ является следствием их собственной сольватации, при которой происходит затрата растворителя, ведущая к снижению растворимости ВМС. Высаливание ВМС в растворах наблюдается и при низкой температуре.

При изготовлении сложных растворов, содержащих одновременно высокомолекулярные соединения и вещества, которые обладают высаливающим действием, целесообразно делить растворитель на две части и использовать одну из них для растворения высокомолекулярного соединения, а другую — для веществ, оказывающих высаливающее действие. Впоследствии полученные растворы смешивают друг с другом. В случае слабой концентрации высаливающих ингредиентов высокомолекулярное соединение можно растворять (обязательно в первую очередь) в чистом растворителе, а затем к полученному раствору добавлять вещества с высаливающим действием.

При обратном порядке работы, а также при растворении высокомолекулярного вещества в растворе высаливающих соединений растворение, как правило, сильно затруднено.

Кроме того, под действием перечисленных выше факторов может наблюдаться явление коацервации, т.е. разделение системы на два слоя. При этом вещество дисперсной фазы не отделяется от растворителя в виде хлопьев, а вся система расслаивается на концентрированный слой полимера в растворителе и разбавленный раствор того же полимера.

Под действием некоторых факторов (в основном низких температур) возможно также застудневание, или желатинирование, растворов ВМС. Переход раствора из свободнодисперсного состояния в гель сопровождается потерей текучести. Процесс желатинирования может продолжаться и в самом геле, при этом происходит разделение студня на две фазы и выделение воды.
1.2 Классификация ВМС

По происхождению высокомолекулярные соединения делят на природные, или биополимеры (белки, нуклеиновые кислоты, полисахариды), и синтетические (полиэтилен, полистирол, феноло-алъдегидные смолы). В зависимости от расположения в макромолекуле атомов и атомных групп различают:

1) линейные ВМС, макромолекулы которых представляют собой открытую, линейную, цепь (каучук натуральный) или вытянутую в линию последовательность циклов (целлюлоза);

2) разветвленные ВМС, макромолекулы которых имеют форму линейной цепи с ответвлениями (амилопектин);

3) сетчатые высокомолекулярные соединения - трехмерные сетки, образованные отрезками ВМС цепного строения.

Макромолекулы одного и того же химического состава могут быть построены из различных стереоизомеров звена. Высокомолекулярные соединения, молекулы которых состоят из одинаковых стереоизомеров или из различных стереоизомеров, чередующихся в цепи с определенной периодичностью, называются стереорегулярными.

По химическому составу макромолекулы различают гомополимеры (полимер образован из одного мономера, например полиэтилен) и сополимеры (полимер образован, по меньшей мере, из двух различных мономеров, например бутадиен-стирольный каучук). ВМС, состоящие из одинаковых мономерных звеньев, но различающиеся по молекулярной массе, называются полимергомологами .

Сополимеры в зависимости от характера распределения различных звеньев в макромолекуле делят на регулярные и нерегулярные. В регулярных макромолекулах наблюдается определенная периодичность распределения звеньев. Простейшие примеры - чередующиеся сополимеры стирола с малеиновым ангидридом или некоторых олефинов с акриловыми мономерами, построенные по типу . АВАВАВАВ. где А и В - мономерные звенья. Более сложные регулярные последовательности чередования звеньев реализованы, например, в полипептидах – сополимерах α - аминокислот.

В зависимости от состава основной (главной) цепи макромолекулы все ВМС делят на два больших класса: гомоцепные, основные цепи которых построены из одинаковых атомов, и гетероцепные, в основной цепи которых содержатся атомы разных элементов, чаще всего С, N, Si, P.

Среди гомоцепных высокомолекулярные соединения наиболее распространены карбоцепные (главные цепи состоят только из атомов углерода), например полиэтилен, полиметилметакрилат, политетрафторэтилен, гуттаперча. Примеры гетероцепных высокомолекулярные соединения - полиэфиры (полиэтилен оксид, полиэтилентерефталат, поликарбонаты), полиамиды, кремнийорганические полимеры, мочевино - формалъдегидные смолы, белки, целлюлоза.

Высокомолекулярные соединения, в макромолекулы которых наряду с углеводородными группами входят атомы неорганогенных элементов, называются элементоорганическими. В полимерах, содержащих атомы металла обычные ковалентные связи могут сочетаться с координационными.

Отдельная группа высокомолекулярные соединения - неорганические полимеры (полифосфазены), макромолекулы которых построены из неорганических главных цепей и не содержат органических боковых радикалов (обрамляющих групп).

Свойства и основные характеристики.

Высокомолекулярные соединения обладают специфическим комплексом физико-химических и механических свойств. Эти свойства обусловлены высокой молекулярной массой ВМС, цепным строением макромолекул, их гибкостью и наиболее полно выражены у линейных высокомолекулярных соединений. По мере перехода от линейных цепей к разветвленным, редким трехмерным сеткам и, наконец, к частым сетчатым структурам комплекс характерных свойств высокомолекулярных соединений становится все менее выраженным. Трехмерные высокомолекулярные соединения с очень большой частотой сетки нерастворимы, неплавки и неспособны к высокоэластичным деформациям.

По фазовому состоянию высокомолекулярные соединения могут быть кристаллическими или аморфными. Необходимое условие кристаллизации - регулярность достаточно длинных участков молекулярной цепи.

Глава 2. Применение ВМС в качестве вспомогательных средств

2.1 Мазевые основы

Полиэтиленоксиды (ПЭО) получают полимеризацией этилена оксида или поликонденсацией этиленгликоля.

Среди водорастворимых основ ПЭО применяются наиболее широко и входят в фармакопеи большинства стран мира. Это объясняется следующими преимуществами ПЭО:

обладают хорошей растворимостью в воде, сохраняющейся у полимергомологов с молекулярной массой даже до 1000.

В связи с этим мази, приготовленные из них, легко смываются водой, что особенно важно при поражении кожи, покрытой волосами, и для лечения ран без нарушения гранулята;

способны растворять гидрофильные и гидрофобные лекарственные препараты;

способны растворяться в спирте, не диссоциировать в водном растворе и не изменяться в присутствии электролитов;

хорошо смешиваются с парафинами и глицеридами с образованием стабильных псевдоэмульсий;

способны хорошо наноситься на кожу и равномерно распределяться на ней, не препятствуя газообмену и не нарушая деятельности желез; сохраняют однородность после смешивания с секретами кожи или слизистой оболочки;

обладают слабым бактерицидным действием за счет наличия в молекуле первичных гидроксильных групп. Поэтому ПЭО не подвергаются действию микроорганизмов и могут сохраняться достаточно длительное время при любых температурных условиях;

осмотически активны, что особенно важно при обработке загрязненных ран.

Полиэтиленоксиды выпускаются с молекулярной массой от 400 до 4000 и различной консистенции (от жидкой до твердой). Они не имеют запаха и вкуса, хорошо смешиваются с водой, глицерином, органическими растворителями, нерастворимы в эфире, маслах.

ПЭО совместимы с большинством лекарственных веществ, однако несовместимы с фенолами, тяжелыми металлами и танином; а при сочетании с лекарственными веществами, содержащими окси- и карбоксильные группы возможна потеря их терапевтической активности.

В качестве основ для мазей используют как сплавы твердых и жидких ПЭО (марок 400, 1500, 4000), так и композиции ПЭО различной молекулярной массы с глицерином и другими вспомогательными веществами.

Полиэтиленоксидная основа (ПЭО-400 — 60,0; ПЭО-4000 — 40,0) готовится следующим образом: на водяной бане при температуре 70 °С расплавляют ПЭО-4000, добавляют ПЭО-400 и перемешивают механической мешалкой в течение 30 мин при 500—550 об/мин до получения однородной вязкой сметанообразной массы. Для ректальных мазей рекомендована основа состава: 70,0 ПЭО-400; 30,0 ПЭО-1500; для вагинальных — 80,0 ПЭО-400; 20,0 ПЭО-1500. Все ПЭО-основы нейтральны, нетоксичны, физиологически индифферентны, при длительном применении не мацерируют кожу, легко освобождают лекарственные вещества, не являются средой для развития микрофлоры. При диспергировании липофильных веществ в полиэтиленоксидных основах получают псевдоэмульсию, а при добавлении эмульгатора — истинную эмульсию. Благодаря хорошей смешиваемости с другими веществами эти основы могут быть использованы для всех растворимых и большинства нерастворимых в воде препаратов .

Читайте также: