Краткое теоретическое обоснование. Лиофобные коллоидные растворы, как термодинамически неустойчивые системы, могут разрушаться самопроизвольно или под влиянием внешних воздействий

Лиофобные коллоидные растворы, как термодинамически неустойчивые системы, могут разрушаться самопроизвольно или под влиянием внешних воздействий, и разрушение этих растворов начинается с их коагуляции.

Коагуляция – процесс объединения коллоидных частиц с образованием более крупных агрегатов из-за потери коллоидным раствором агрегативной устойчивости.

Коагуляцию можно вызвать различными внешними агентами:

Þ действием небольших количеств электролита (наиболее важный фактор);

Þ изменением температуры (сильное нагревание или охлаждение);

Þ концентрированием коллоидного раствора;

Þ действием ультразвука, электромагнитного поля и др.

Согласно правилу Шульце – Гарди: коагулирующим действием обладает тот ион электролита, который имеет заряд, противоположный заряду гранулы. Коагулирующее действие ионов тем сильнее, чем выше заряд иона – коагулятора (правило значимости).

Однако от правила Шульце – Гарди встречаются отклонения, поскольку на порог коагуляции кроме заряда иона- коагулянта влияет радиус этого иона и природа иона, сопутствующего иону-коагулянту.

Поэтому влияние электролитов на коагуляцию коллоидных растворов необходимо учитывать при введении растворов солей в живые организмы. При этом важно помнить, что имеет значение не только концентрация электролита, но и заряд иона. Так, изотонический раствор нельзя заменить изотоническим раствором , так как двухзарядные ионы обладают более высоким коагулирующим действием, чем однозарядные.

Кроме того, коагуляция в ряде случаев зависит и от способа прибавления электролита–коагулятора. Экспериментально доказано, что если электролит добавлять к золю небольшими порциями, то в итоге коагуляция наступает при более высокой концентрации электролита, чем при внесении сразу большого его количества и такое явление называют привыканием золей. Причиной привыкание золей может быть образование петизатора или адсорбция ионов, заряженных одноименно с частицей, что приводит к повышению первоначального заряда частиц.

В целом, принимая во внимание эти данные, следует заметить, что растворы электролитов необходимо водить внутривенно или внутримышечно очень медленно, чтобы не вызвать коагуляцию. При быстром введении из-за медленной скорости диффузии может произойти локальное накопление электролита, превышающее пороговую концентрацию, что приведет к коагуляции биосубстратов. При медленном введении электролит уносится с током крови, диффундирует в соседние ткани. Пороговая концентрация при этом не достигается и коагуляция не наступает.

Задача №2. Золь бромида серебра, получаемой по реакции:

при некотором избытке , коагулируют растворами сульфата калия / / и ацетата кальция / /. Какого электролита коагулирующее действие сильнее?

Решение.

1. Строение мицеллы золя следующее:

2. Согласно правиле Шульце – Гарди, коагуляция золя с отрицательно заряженными гранулами (потенциалопределяющий ион – анион ) происходит за счет действия положительно заряженных ионов. Так как заряд иона выше заряда иона , то наилучшим коагулирующим действием будет обладать раствор .

Ответ. Раствор .

Задача на порог коагуляции