СДЕЛАЙТЕ СВОИ УРОКИ ЕЩЁ ЭФФЕКТИВНЕЕ, А ЖИЗНЬ СВОБОДНЕЕ

Благодаря готовым учебным материалам для работы в классе и дистанционно

Скидки до 50 % на комплекты
только до

Готовые ключевые этапы урока всегда будут у вас под рукой

Организационный момент

Проверка знаний

Объяснение материала

Закрепление изученного

Итоги урока

Исследовательский проект по ОУД Химии на тему: «Дисперсные системы».

Категория: Химия

Нажмите, чтобы узнать подробности

Содержание:

Введение …………………………………………………………………3

1.Общие понятия…………………………………………………….......4

2.Классификация дисперсных систем………………………………….6

I.) Грубодисперсные системы

II.) Тонкодисперсные системы

III.) Взвеси………………………………………………………………..7

          1) Суспензия

          2) Эмульсия

          3) Аэрозоль

      4) Пены

          3. Коллоидные растворы (системы)……………………………..9

А) Гели или студни

Б) Золи

В) ВМС

4. Применение в промышленности и медицине……………………12

5.Заключение………………………………………………………….14

Литература…………………………………………………………….15

 

Просмотр содержимого документа
«Исследовательский проект по ОУД Химии на тему: «Дисперсные системы».»

Государственное автономное профессиональное образовательное учреждение Саратовской области «Вольский медицинский колледж им. З. И. Маресевой»











Исследовательский проект по химии: «Дисперсные системы.»









Выполнила работу:

Студентка 1 курса 614 группы специальности "Сестринское дело"

Парфенова Анна









г. Вольск, 2020 год.





Содержание:

Введение …………………………………………………………………3

1.Общие понятия…………………………………………………….......4

2.Классификация дисперсных систем………………………………….6

I.) Грубодисперсные системы

II.) Тонкодисперсные системы

III.) Взвеси………………………………………………………………..7

1) Суспензия

2) Эмульсия

3) Аэрозоль

4) Пены

3. Коллоидные растворы (системы)……………………………..9

А) Гели или студни

Б) Золи

В) ВМС

4. Применение в промышленности и медицине……………………12

5.Заключение………………………………………………………….14

Литература…………………………………………………………….15



















Введение



Наш проект посвящён знакомству с дисперсными системами.

В окружающем нас мире чистые вещества встречаются крайне редко, в основном большинство веществ на земле и в атмосфере – это разнообразные смеси, содержащие более двух компонентов. Частицы размером примерно от 1 нм (несколько молекулярных размеров) до 10 мкм называются дисперсными (лат. dispergo – рассеивать, распылять). Разнообразные системы (неорганические, органические, полимерные, белковые), в которых хотя бы одно из веществ находится в виде таких частиц, называются дисперсными.

Дисперсные системы находят широкое применение в промышленности и медицине. Очень много лекарственных препаратов имеют лекарственную форму в виде дисперсной системы такие как эмульсии, суспензии, аэрозоли.

Цель работы: изучить дисперсные системы и их применение.

Задачи:

1. дать определение дисперсным системам

2. составить классификацию дисперсных систем

3. дать характеристику дисперсной системе согласно их классификации

4. изучить применение



Результаты проделанной работы были использованы как познавательный материал на классных часах: «Химия вокруг нас», «Химия и медицина». Был выпущен буклет.









  1. ОБЩИЕ ПОНЯТИЯ

Дисперсными называют гетерогенные системы, в которых одно вещество в виде очень мелких частиц равномерно распределено в объеме другого.

То вещество, которое присутствует в меньшем количе­стве 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 дисперсионной средой. Между ней и частицами дисперсной фазы существует поверхность раздела, поэтому дисперсные системы называют гетерогенными (неоднородными).

В зависимости от размера частиц дисперсной фазы различают грубодисперсные (размер частиц больше 100 нм) и тонкодисперсные (от 1 до 100 нм), или коллоидные системы. Если размер частиц дисперсной фазы становится меньше 1 нм, система перестает быть гетерогенной, образуется истинный раствор. В истинном растворе вещество раздроблено до отдельных молекул или ионов. В зависимости от агрегатного состояния дисперсной фазы и дисперсионной среды дисперсные системы разделяют на суспензии, эмульсии, пены и аэрозоли. В суспензии твёрдые частицы распределены в жидкости. Эмульсия состоит из мелких капель жидкости, равномерно распределённых в другой жидкости, причем эти жидкости взаимно нерастворимы. Пена – это мелкие пузырьки газа в жидкости. Аэрозоль представляет собой газообразную среду, в которой распылены мелкие твёрдые или жидкие частицы.

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

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


Классификация дисперсных систем

Несмотря на многочисленные попытки предложить единую классификацию этих систем, она до сих пор отсутствует. Причина заключена в том, что в любой классификации принимаются в качестве критерия не все свойства дисперсных систем, а только какое-нибудь одно из них. Рассмотрим наиболее распространенные классификации коллоидных и микрогетерогенных систем.

В любой области знаний, когда приходится сталкиваться со сложными объектами и явлениями, для облегчения и установления определенных закономерностей целесообразно классифицировать их по тем или иным признакам. Это относится и к области дисперсных систем; в разное время для них были предложены различные принципы классификации.



Грубодисперсные системы

Дисперсные системы, размер частиц в которых более 10-5 см называются грубодисперсными. К ним относят эмульсии, суспензии, порошки, пены. В таких системах коллоидные частицы можно увидеть невооруженным глазом и их растворы, как правило, не прозрачные. В грубодисперсных системах практически отсутствует броуновское движение, поэтому они кинетически неустойчивы. Частицы дисперсной фазы в них сравнительно быстро оседают или всплывают.

Взвеси – это дисперсные системы, в которых размер частицы фазы более 100 нм. Это непрозрачные системы, отдельные частицы которых можно заметить невооруженным глазом. Дисперсная фаза и дисперсная среда легко разделяются отстаиванием, фильтрованием. Такие системы разделяются на:

1. Суспензия - смесь веществ, где твёрдое вещество распределено в виде мельчайших частиц в жидком веществе во взвешенном (неосевшем) состоянии. 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.

Суспензии характерны своей мутной и непрозрачной консистенцией. Частицы дисперсной фазы в суспензиях, в отличие от коллоидных золей, довольно крупные, их можно обнаружить под микроскопом, отделить, они медленно, но неуклонно оседают, в связи с чем в них не происходит диффузионного распространения дисперсной фазы и отсутствует осмотическое давление.

2. Эмульсия — дисперсная система, состоящая из микроскопических капель жидкости (дисперсной фазы), распределенных в другой жидкости (дисперсионной среде). Из воды и масла можно приготовить эмульсию длительным встряхиванием смеси. Это хорошо известные вам молоко, лимфа, водоэмульсионные краски и т.д.

Положительные стороны эмульсий: Легко срывается неприятный вкус и запах (касторового масла, рыбьего жира), уменьшается раздражающее действие на слизистую оболочку желудка некоторых лекарств, мелкая раздробленность вещества повышает степень взаимодействия между лекарственным веществом и тканями и жидкостями организма. Поэтому когда масла назначаются в виде эмульсий, ускоряется действие лекарственных веществ, растворимых в масле, из-за мелкой дисперсности ускоряется процесс гидролиза жиров ферментами в ЖКТ, следовательно терапевтический эффект наступает более быстро.

3. Аэрозоль — дисперсная система, состоящая из взвешенных в газовой среде (дисперсионной среде), обычно в воздухе, мелких частиц (дисперсной фазы). Аэрозоли, дисперсная фаза которых состоит из капелек жидкости, называются туманами, а в случае твёрдых частиц, если они не выпадают в осадок, говорят о дымах (свободнодисперсных аэрозолях), либо о пыли (грубодисперсном аэрозоле). 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 аэрозоли. 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.

4. Пена – ячеистая грубодисперсная система, в которой дисперсной фазой является совокупность пузырьков газа (или пара), а дисперсионной средой – жидкость.

В пенах общий объем находящегося в пузырьках газа может в сотни раз превосходить объем жидкой дисперсионной среды, заключенной в прослойках между пузырьками газа.

Тонкодисперсные системыэто системы, содержащие в качестве дисперсной фазы частицы диаметром от 500 до 105 нм. Их можно частично различить с помощью микроскопа оптического.

Коллоидные системы 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.

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

1. 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, хлеб, мясо, джем, желе, ) и конечно же бесконечное множество природных гелей: минералы (опал), тела медуз, хрящи, сухожилия, волосы, мышечная и нервная ткани и т.д.

Студни − это структурированные системы со свойствами эластичных твердых тел. Студнеобразное состояние вещества можно рассматривать как промежуточное между жидким и твердым состоянием.

Студни высокомолекулярных веществ могут быть получены в основном двумя путями: методом образования студней из растворов полимеров и методом набухания сухих высокомолекулярных веществ в соответствующих жидкостях.

Процесс перехода раствора полимера или золя в студень называется студнеобразованием. Студнеобразование связано с увеличением вязкости и замедлением броуновского движения и заключается в объединении частиц дисперсной фазы в форме сетки или ячеек и связывании при этом всего растворителя.

2. 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 — высокодисперсная коллоидная система (коллоидный раствор) с жидкой (лиозоль) или газообразной (аэрозоль) дисперсионной средой, в объеме которой распределена другая (дисперсная) фаза в виде капелек жидкости, пузырьков газа или мелких твердых частиц, размер которых лежит в пределе от 1 до 100 нм (10−9—10−7м)

Золь образуется и при гидролизе хлорида железа (III) в горячей воде.

Золи прозрачны, как и истинные растворы. Чтобы отличить золь от истинного раствора, надо посмотреть на проходящий через раствор луч в отражённом свете. В коллоидном растворе свет рассеивается, образуя светлый конус. Это явление получило название «эффект Тиндаля» - по фамилии английского физика Джона Тиндаля, который впервые описал и объяснил это явление. С древних времён люди ценили драгоценный камень опал за игру света. Его окраска в зависимости от угла зрения изменяется с голубой на желтоватую. Опал – это затвердевший коллоидный раствор, а свойство золей изменять окраску в проходящем и отражённом свете получило название «опалесценция».

В зависимости от дисперсионной среды золи бывают твёрдыми, аэрозолями (газообразная дисперсионная среда) и лиозолями (жидкая дисперсионная среда). В зависимости от природы среды лиозоли называют гидрозолями (вода), органозолями (органическая среда) или, более конкретно, алкозолями (спирты), этерозолями (эфиры) и др. 3оли занимают промежуточное положение между истинными растворами и грубодисперсными системами (суспензиями, эмульсиями). Золи диффундируют медленнее, чем неорганические соли, обладают эффектом светорассеяния (Эффект Тиндаля). В противоположность гелям, в золях частицы дисперсной фазы не связаны в пространственную структуру, а свободно участвуют в броуновском движении.

Частицы дисперсной фазы лиозоля вместе с окружающей их сольватной оболочкой из молекул (ионов) дисперсионной среды называют мицеллами. К лиозолям относятся мицеллярные растворы различных типов, водные растворы биополимеров, органо- и гидрозоли металлов, синтетические латексы.

Примером аэрозоля на основе жидкости является туман — взвесь капель воды в воздухе; находящийся в воздухе дым или пыль — пример твердотельного аэрозоля. Золи прозрачны, как и истинные растворы. Чтобы отличить золь от истинного раствора, надо посмотреть на проходящий через раствор луч в отражённом свете. В коллоидном растворе свет рассеивается, образуя светлый конус. Это явление получило название «эффект Тиндаля» - по фамилии английского физика Джона Тиндаля, который впервые описал и объяснил это явление. С древних времён люди ценили драгоценный камень опал за игру света. Его окраска в зависимости от угла зрения изменяется с голубой на желтоватую. Опал – это затвердевший коллоидный раствор, а свойство золей изменять окраску в проходящем и отражённом свете получило название «опалесценция».

3. Растворы высокомолекулярных веществ.

ВМС могут быть природного происхождения белки, высшие полисахариды, пектины, натуральный каучук) или синтетические (пластмассы, синтетические волокна). Природные ВМС биополимеры) являются структурной основой всех живых организмов.

ВМС бывают природными (белки, полисахариды) и синтетическими (метил целлюлоза – МЦ и её производные, поливиниловый спирт). По способности к растворению выделяют ограниченно и неограниченно набухающие ВМС. Наконец, ВМС классифицируют по применению: лекарственные вещества (пепсин, трипсин, панкреатин) и вспомогательные вещества для приготовления различных лекарственных форм (стабилизаторы суспензий, основы для мазей, пленкообразователи и др.)
Применение в промышленности и медицине

Дисперсные системы широко используются в промышленности в качестве смазывающих и охлаждающих жидкостей. Например, при обработке металлов резанием на токарных и фрезерных станках применяют фрезол — эмульсию из масла и воды, стабилизированную ионами гидроксида.  В виде эмульсии получают битумные материалы, пропиточные композиции, пестицидные препараты, лекарственные и косметические средства, пищевые продукты, светочувствительный слой фотоплёнки и т.д.

Суспензиями абразивных материалов в жидкостях или в виде паст очищают и полируют металлические поверхности.Гели кремниевой кислоты используют в сварочном и литейном деле для производства электродных покрытий, керамических флюсов и литейных форм различного типа и назначения.

Обезвоженными селикагелем и алюмогелем осушают различные газы (например, атмосферный воздух, водород, аргон).Лаки и краски широко используются для окраски тканей, металлоконструкций, различных строительных и отделочных материалов: дерева, бетона, технических ситаллов и шлакоситаллов, стекла, пластмасс и т.п.

Промышленность выпускает разнообразные композиционные материалы, представляющие собой дисперсные системы. Композиционные материалы получают с заданными прочностью, упругостью, эластичностью, пластичностью, электропроводностью, химической стойкостью и другими необходимыми потребителю физико-химическими или механическими свойствами.

Отметим, что многие пищевые про­дукты представляют собой суспензии: плодово-ягодные соки, разнообразные пасты (томатная, шоколадная, шоколадное–ореховая и т. д.) соусы и кетчупы, готовая горчица и другие. Суспензии являются объектами производственных процессов при получении удобрений, катализаторов, кра­сителей и т. д. Суспензии являются объектами производственных процессов при получении удобрений, катализаторов, кра­сителей и т. д.

Эмульсии находят разнообразное применение в производстве продуктов питания. Часть продуктов питания и продукции пищевой промышленности представляет собой эмульсии. К эмульсиям относятся молоко, сливки, сливочное масло, сметана, маргарин, т.е. жиросодержащие продукты питания. Эмульсии широко используют в пищевой технологии. Жиры в тесто вводят в виде эмульсии типа масло/вода, что значительно улучшает качество хлеба и хлебобулочных изделий.

В промышленности аэрозоли представлены в виде: шипучих напитков, лаков для волос, дезодорантов, краски в баллонах, освежителей воздуха, дихлофософ и т.д.

Гели (студень) представлены в виде: моющих средств, шампуни, мыла, кремов и т. д.

Нельзя не упомянуть о том, что многие лекарствен­ные и косметические средства используются нами в виде суспензий: зубная паста, Смекта, Дипросалин, Дипрокин-с, Нурофен и т.д.

Применение суспензии в медицине с учетом свойств твердых лекарственных веществ, содержащихся в суспензии, их подразделяют на:

суспензии легко смачивающихся нерастворимых веществ, такие, как водные суспензии, включающие белую глину, крахмал, оксиды магния или цинка;

суспензии трудно смачивающихся нерастворимых веществ, к числу которых относят водные суспензии, включающие салол, камфару, тальк, ментол, соли ртути и ряд подобных веществ.

Лекарственные препараты часто также представляют собой эмульсии. Для введения их в организм через рот рекомендуется применять прямые эмульсии типа масло/вода (Эспумизан). Через кожу в организм вводят лекарственные препараты в виде обратных эмульсий типа вода/масло Бензилбензоат, Перекись водорода, Глицирин, жидкость Бунова, Ванилин, Деготь.

Аэрозоли являются средством против болезней и для лечения: Гексорал, Ингалипт, спреи для носа, Каметон и т. д.

Гели (студень) представлены в виде мазей для наружного применения: Лиотон, Фаструм гель, Дипросалин, цинковая мазь.Есть гели для внутреннего применения Энтеросгель, перед применением разводится в воде обладает адсорбирующим действием.







Заключение

В проекте были рассмотрены дисперсные системы, составлена классификация дисперсных систем. Дана характеристика дисперсных систем. Они могут быть грубодисперсными, тонкодисперсными, коллоидные растворы и истинные растворы.

Коллоидные растворы широко распространены в природе. Плазма крови, яичный белок, сырая нефть, речная и озёрная вода, почвенный раствор являются золями. Дисперсными системами являются облака, туман, дым, морская пена, молоко, газированная вода. В промышленности и быту человек использует эмульсионные краски, клеи, лаки, косметические и лечебные гели и шампуни. В пищевой промышленности дисперсными системами являются тесто, желе, студни, соусы, бульоны, мармелад, суфле.

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.





Литература:

1.Рудзитис, Г. Е., Фельдман, Ф. Г. Химия. 10 класс. Базовый уровень; учебник/ Г. Е. Рудзитис, Ф. Г, Фельдман – М.: Просвещение, 2018. – 224 с.

2. Рудзитис, Г.Е. Химия. 10 класс : учебное пособие для общеобразовательных организаций. Углублённый уровень / Г.Е. Рудзитис, Ф.Г. Фельдман. – М. : Просвещение. – 2018. – 352 с.

http://poznayka.org/s91705t1.html





https://ru.m.wikipedia.org/wiki/%D0%9...





https://studfiles.net/preview/3549731/



9

9




Скачать

Рекомендуем курсы ПК и ППК для учителей

Вебинар для учителей

Свидетельство об участии БЕСПЛАТНО!