І Кіріспе ІІ Негізгі бөлім 1.Коллоидты химия пәні 2.Коллоидты химияның даму жолдары 3.Коллоидты ерітінділерді алу жолдары 4.Коллоидты ерітінділердің медицинада қолданылуы ІІІ Қорытынды Пайдаланылған әдебиеттер
Кіріспе Тақырыптың мақсаты мен өзектілігі: Коллоиды химия -үстіртті құбылыстарды және дисперсті жүйелерді зерттейтін ғылым. Анықтау объекттері ретінде негізгі колда бар заттар мен материалдарды қолдана отырып, коллоидты химия, жалпы химиялық білім береді. Қазіргі кезде физикалық химия, үстіртті кұбылыстардьщ химиясын және дисперсті жүйелер мен қатар да тағы көптеген табиғаттың спецификалық кұбылыстарын зерттеп келеді, оларға осы кезге дейін жөнді көңіл бөлінбеген болатын. 1.Дисперсті фаза – ұнтақталған ұсақ бөлшектер. Дисперсті орта –дисперсті фаза бөлшектерін біркелкі таратушы газ, сұйық, не қатты зат. Коллоидты жүйелер деп дисперсті фаза бөлшектерінің ұнтақталу дәрежесі жоғары гетерогенді жүйелерді атайды. Академик П.А Ребиндердің айтуы бойынша, қазіргі коллойдты химияны дисперсті жүйелер мен беттік құбылыстардың физикалық-химиясы деп анықтауға болады. Себебі жоғары дисперстілік заттарға жаңа қасиеттер береді, ерігіштік және жоғары реакциялық қабілет, түс қарқынының артуы, жарықты шашырату т.б Коллоидты химияның даму кезеңдері Коллоид түсінігі XIX ғ 60-жылдарында пайда болған кезде химияның іргелі заңдары, А.М. Бутлеровтың құрылыс теориясы мен Д.И.Менделеевтің периодттық заңы белгілі. 1816 жылы алғаш рет П.Лаплас капилярлық қысым үшін сандық қатынастарды есептеді. 1808 жылы Мәскеу университетінің профессоры Ф.Ф. Рейсс су электролизін зерттей отырып, дисперсті жүйелерді электр тоғы өткенде байқалатын электрокинетикалық құбылыстарды ашты. Маңызды тамақ өнімдері: нан, сүт, май –коллоидты жүйелер. Өте ұсақталған заттар терінің тесіктері арқылы оңай өтіп ағзаға ықпалды әсер етеді, сондықтан медицинада дәрілік заттар коллоидты жүйелер түрінде қолданылады(Суспензия, эмульсиялар, жағатын майлар, пасталар және аэрозолдар). Коллоидтық химияның негізін салушы ретінде ағылшын ғалымы Т.Гремді (1861 ж) атайды. Заттардың ерітіндідегі диффузиясын бақылады. Diagram Коллоидты жүйелерді алудың екі әдісі бар: Қан, плазма, лимфа, жұлын сұйықтары сияқты биологиялық сұйықтарды коллоидты жүйелерге жатқызуға болады,ондағы заттардың көпшілігі, мысалы, ақсыл заттар, холестерин, гликоген және тағы басқалары коллоидты жүйелер түрінде болады. Металдардың коллоидтық дәрілерін терапияда қолданғанда олар өте баяу және аз мөлшерде ұзақ мерзімде әсер етуге негізделген. Өкпенің жұқпалы ауруларын емдегенде, сонымен қатар, тыныс алу жолдары ауырғанда әр түрлі антибиотиктердің аэрозолдары мен ингаляциясы қолданылады. Коллоидтық химия Коллоидтық химия пәні Коллоидтық химияны беттік құбылыстар және дисперсті жүйелер туралы ғылым деп атауға болады. Жоғарыда айтқандай, беттік қабаттағы молекулалар ерекше қасиеттерге ие болып, жүйенің күйін анықтайды. Затты ұнтақтаған сайын оның беттік ауданы артып, бұл майда бөлшектерге жаңа қасиеттер береді. Негізінде коллоидтық заттар ережесі, заттардың ерекше коллоидтық күйі туралы айтқан жөн. Неғұрлым бөлшектер майдаланға сайын оның коллоидтық күйде болу ықтималдылығы артады. Мұндай бөлшектері бар жүйелерде беттік қабат қатты дамыған. Оларға майда бөлшектер, қабыршықтар, капилярлар, конусты денелер (топырақ, адсорбциялар, катализаторлар, ұнтақтар) мембраналар, гельдер жатады, олар белгілі бір ортада (газ, сұйық не қатты) таралып, дисперсті жүйені құрайды. Коллоидтық химия өзінің аталуы (грекшеден колла-желім, eidos-түр) зерттелетін мақсаттары мен міндеттеріне сәйкес келмейтін ғылымдардың бірі. Дисперсті жүйелер-коллоидтық химияның зерттейтін негізгі нысаны, себебі осы жүйелерде беттік құбылыстардың сипаты барлық қырынан көрінеді. Дисперсті жүйелерді жіктеу Дисперсті жүйелерді әртүрлі белгілеріне байланысты жіктейміз. а) Бөлшек өлшеміне байланысты жіктеу. Бөлшектердің ұнтақталу дәрежесіне (диеперстілігі) байланысты дисперсті жүйелерді үш топқа бөлеміз: Ірі дисперсті жүйелер (жүзінділер, суспензия, эмульсия, ұнтақтар), бөлшектер радиустары 10-2-10-5см. Коллойдтық - дисперсті жүйелер (зольдер), бөлшектер радиустары 10"5 - 10'7см. Молекулалық-иондық ерітінділер, бөлшектер радиустары 10-8-10-І0см. Демек, коллоидтық жүйелер бөлшектер өлшемдері бойынша ірі дисперсті және молекулалық-иондық жүйелердің ортасында тұр. Дисперстілік жүйенің негізгі қасиеттеріне (кинетикалық, оптикалық, каталиттік т.б.) қатты әсер етеді. Коллоидты ерітінділерді алу жолдары Коллоидты ерітінділерді алу үшін мына шарттар қажет: дисперсті фазаның дисперсті ортада аз ерігіштігі, белгілі бір коллоидтық-дисперстілік дәрежесі (бөлшектер өлшемдері
10-7-10-9м аралықта) және жүйеде стабилизатордың (электролит не жоғары молекулалық қосылыс) болуы, ол коллоидты бөлшектердің жабысуына кедергі жасайды. Коллоидты жүйелерді алудың екі әдісі бар: Дисперстілеу- ірі бөлшектерді коллоидты дисперстілік дәрежесіне дейін ұнтақтау. 2. Конденсация - атомдар, молекулалар, иондарды коллоидты дисперстілік дәрежесіне дейін ірілету, біріктіру. Коллоидты ерітінділерді тазалау Коллоидтық ерітінділерде әрдайым электролиттер және төменгі молекулалық заттар болады. Оларды коллоидтық бөлшектерден диализ, электродиализ және ультрафильтрация арқылы бөледі. Диализ - ірі коллоидты болшектерді ұстайтын және иондарды, төменгі молекулалық заттар бөлшектерін өткізетін мембраналарды қолдануға негізделген. Диализ диализатор деп аталатын құралда жүргізіледі. Ол төменгі бөлігі целлофаннан не коллодийдан жасалған, яғни жартылай өткізгішпен тартылған шыны ыдыс. Диализаторға коллоидты ерітінді құйылады және ол дистилденген суы бар стаканға батырылады. Зольдегі иондар мен молекулалар біртіндеп сыртқы ыдысқа өтеді, ондағы суды ластанған сайын ауыстыру қажет. Коллоидты ерітінділер Коллоидты ерітінділердің молекулалық-кинетикалық қасиеттері Молекулалық - кинетикалық теория молекулалардың өздігінен қозғалу заңдылықтарын зерттейді. Ерітіңділердің кейбір қасиеттері осы қозғалыспен анықталады, демек, бұл қасиеттер химиялық құрамға енеді, бірлік колемдегі немесе массадағы кинетикалық бірліктер - молекулалар санымен анықталады. Мұндай колдигативті қасиеттерге осмос қысымы, диффузия, бу қысымының, қайнау немесе қату температураларының өзгеруі жатады. Коллоидтық жүйелердің молекулалық - кинетикалық қасиеттері бойынша нағыз ерітінділерден ерекше айырмашылығы жоқ. Ерітіндіде жүзгін күйінде болатын бөлшектер үздіксіз тәртіпсіз қозғалыста болады. Коллоидты бөлшектердің өлшемдері үлкен және концентрациясы аз болғандықтан, олардың бөлшектерінің жылулық қозғалысымен байланысты қасиеттері броундық қозғалыс, диффузия, осмос-төменгі молекулалық заттардың нағыз ерітінділеріне қарағанда нашар байқалады Коллоидты ерітінділердің оптикалық қасиеттері . Коллоидты ерітіндіні өткінші жарықта қарастырғанда мөлдір сияқты көрінеді. Егер жарық сәулесі коллоидты ерітіндіге бүйірінен түсірілсе, онда оның жолы қараңғы аймақта жарқыраған конус түрінде байқалады, ол Тимдаль конусы деп аталады. Тиндаль конусының негізінде коллоидты бөлшектердің өлшемдері мен түскен жарықтың толқын ұзындығына байланысты, коллоидты бөлшектердің көрінетін жарықты шашырату құбылысы жатыр. Жарық толқындарын (10-3-10-6м) ірі бөлшектер шағылыстырады. Коллоидты ерітінділердің оптикалық қасиеттері . Коагуляция (ұю) Коагуляция (ұю) Коагуляция (ұю) - коллоидты бөлшектердің бірігу үдерісі, нәтижеде ірі агрегаттар түзіліп, агрегатты тұрақтылық жоғалады. Коагуляция бөлшектер арасындағы тартылу күштері бірдей зарядталған гранулалардың тебу күштерінен артқан кезде жүреді. Коагуляция үдерісін әртүрлі факторлар туғызады: температура өзгерісі, концентрация өсімі, механикалық әсер, сәулелендіру, электролиттер қосу, ультрацентрифугалау т.б. Ең зерттелгені және ең практикалық маңыздысы коллоидтарды электролиттермен коагуляциялау. Электролиттер, бір жағынан зольдерді тұрақтандырады, екінші жағынан, оларды артық мөлшерде қосу зольдердің коагуляциясына әкеледі. Коллоидты ерітінділерге электролитті қосу қарама-қарсы иондардың барлық қабатындағы, оның ішінде, адсорбциялық қабаттағы мөлшерінің өсуіне, сонымен бірге, дзета - потенциалдың кемуіне әкеледі. Мицелланың дисперсті ортамен байланысы нашарлап, коагуляция жүреді. Электролиттермен коагуляциялаудың тәжірибеде жинақталған заңдылықтарын «коагуляция ережелерімен» береді Коагуляция құбылысы тірі ағзада елеулі роль атқарады, себебі жасушалар мен биологиялық сұйықтардың коллоидты ерітінділер электролиттермен жанасады. Сондықтан ағзаға қандай-да бір электролитті енгізгенде оның концентрациясын және ион зарядын еске алу керек. Мысалы, натрий хлоридінің физиологиялық ерітіндісін MgCІ2 изотонды ерітіндісімен ауыстыруға болмайды, себебі бұл тұзда ұйыту әсері жоғары екі зарядты магний ионы бар. Мицелла құрылысы және мицелла түзілудің шекті концентрациясы. Коллоидтар БАЗ өте төмен концентрациялы ерітінділерінде бөлшектері молекула немесе ион түрінде болып, олар нағыз ерітінділер түзеді. БАЗ молекулалары дифильді болғандықтан жоғары концентрациялы ерітіндіде олар жинақталып, өзара бірігіп, ірі агрегат-мицеллалар түзеді Олардың құрылысы әртүрлі. Мицелла түзудің алғы шарты - БАЗ көмірсутек радикалдарының өзара гидрофобты әрекеттесуі. Нәтижеде молекуланың липофильді бөлігі өзара бағытталып, гидрофобты ядро түзеді ол су фазасынан молекуланың гидрофильді белікррінің қабықшасымен қорғалған.
Пайдаланылған әдебиеттер 1. Патсаев Ә.Қ , Шитыбаев С.А, Төребекова Г.А, " Физикалық және коллоидтық химия” , Шымкент – 2010 2. С.Ж. Жайлау, Қ.С.Құлажанов , "Физикалық және коллоидтық химия” , Алматы - 1999
