2 сем. дз 15

Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«КИРОВСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ МЕДИЦИНСКАЯ АКАДЕМИЯ»

Министерства здравоохранения Российской Федерации

Кафедра ХИМИИ

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ДЛЯ ВНЕАУДИТОРНОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТОВ

1 КУРСА СПЕЦИАЛЬНОСТИ «МЕДИЦИНСКАЯ БИОХИМИЯ»

Дисциплина «Органическая и физическая химия»

2 семестр

ЗАНЯТИЕ №15

ТЕМА: Защита разделов «Коллоидные системы. Эмульсии. Коллоидные ПАВ. ВМС»

Цель изучения темы: Закрепить знания, полученные по темам «Коллоидная химия», «Микрогетерогенные и грубодисперсные системы», «Коллоидные растворы ПАВ», «Физическая химия биополимеров».

ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ ВНЕАУДИТОРНОЙ РАБОТЫ:

Теоретические вопросы:

1. Получение коллоидных систем - дисперсионные и конденсационные методы.

2. Очистка золей: фильтрование, диализ, электродиализ, гемодиализ, перитонеальный диализ, ультрафильтрация. Принципы функционирования искусственной почки.

3. Свойства коллоидно-дисперсных систем: оптические, молекулярно-кинетические (диффузия, броуновское движение, осмос), электро-кинетические - электрофорез и электроосмос.

4. Условия образования золей. Роль стабилизатора. Строение коллоидной частицы (мицеллы). Возникновение двойного электрического слоя (ДЭС). Изоэлектрическое состояние золя.

5. Устойчивость коллоидных систем: седиментационная и агрегативная. Расклинивающее давление.

6. Коагуляция коллоидных систем. Скрытая и явная коагуляция. Коагуляция электролитами. Правило Шульце-Гарди. Порог коагуляции. Способы его определения. Механизм коагуляции электролитами. Коллоидная защита. Ее механизм.

7. Микрогетерогенные и грубодисперсные системы. Общая характеристика эмульсий, аэрозолей, пен, суспензий. Их особенности как дисперсных систем.

8. Коллоидные ПАВ. Биологически важные коллоидные ПАВ (мыла, детергенты, желчные кислоты). мицеллобразование в растворах ПАВ. Критическая концентрация мицеллообразования. Способы ее определения. Солюбилизация.

9. Растворы ВМС. Особенности растворения ВМС. Механизм набухания и растворения ВМС. Зависимость величины набухания от различных факторов.

10. Аномальная вязкость растворов ВМС. Ее зависимость от концентрации раствора, давления, температуры, формы макромолекулы. Осмотическое давление растворов биополимеров. Уравнение Галлера. Полиэлектролиты. Кислотно-основные свойства белков. Изоэлектрическая точка. Мембранное равновесие Доннана. Его вывод. Онкотическое давление плазмы и сыворотки крови.

11. Устойчивость растворов биополимеров. Нарушение устойчивости. Высаливание биополимеров из растворов. Денатурация. Застудневание растворов ВМС. Свойства студней: синерезис и тиксотропия.

Расчетные задачи:

1. Золь гидроксида цинка, полученный из нитрата цинка, стабилизирован щелочью.

- напишите строение мицеллы;

- укажите ее поведение при электрофорезе;

- какие ионы: CaCl₂ и K₃PO₄ являются ионами – коагулянтами;

- какой ион имеет ниже порог коагуляции.

2. Золь гидроксида цинка получен сливанием растворов хлорида цинка и щелочи. Гранула заряжена положительно.

- определите, что в избытке?

-напишите строение мицеллы.

-укажите ее поведение при электрофорезе.

-определите ионы коагулянты: CaCl₂ и K₃PO_4, для какого иона ниже порог коагуляции?

3. Золь карбоната кальция получен сливанием равных объемов растворов солей хлорида кальция и карбоната натрия. Образуется отрицательно заряженная гранула.

- концентрация, какой соли выше?

- приведите строение мицеллы.

- укажите ее поведение при электрофорезе.

- какие ионы: MgSO₄ и K₃PO_4, являются ионами-коагулянтами, где выше порог коагуляции?

4. При получении золя карбоната свинца (II) при взаимодействии растворов нитрата свинца (II) и соды образуется отрицательно заряженная гранула. Напишите ее строение.

- определите, какая соль взята в избытке;

- укажите ее поведение при электрофорезе;

- какой из ионов смеси: CaCl₂ и K₃PO₄ оказывает коагулирующий эффект и у которого ниже порог коагуляции;

- в чем заключается роль избытка электролита при получении золя?

5. Золь карбоната цинка получен при взаимодействии хлорида цинка и соды. При электрофорезе гранула мигрирует к катоду.

- какой заряд имеет гранула;

- какой электролит взят в избытке;

- напишите строение мицеллы;

- какие ионы (CaCl₂ и K₃PO₄) являются коагулянтами этого золя и для какого иона ниже порог коагуляции;

- что называют порогом коагуляции.

6. При пропускании сероводорода через разбавленный раствор нитрата ртути (II) получен золь сульфида ртути с отрицательно заряженной гранулой.

- какой реактив был в избытке;

- напишите строение мицеллы;

- укажите ее поведение при электрофорезе;

- какие ионы являются коагулянтами этого золя: (CaCl₂ и K₃PO₄) и для какого иона ниже порог коагуляции;

- что такое порог коагуляции.

7. При рН=11,0 белок лизоцим при электрофорезе остается на старте.

- Почему?

- Какой это белок?

- Изобразите его при этом значении рН.

- К какому электроду он будет перемещаться при рН= 7?

8. Объясните, будет ли происходить набухание яичного белка альбумина и почему (ИЭТ при рН= 4,6) в среде: а) фосфатного буфера (рН=7,2),

б) ацетатного буфера (рН=4,73), в) в воде.

Изобразите схематично строение данного белка при рН вышеуказанных буферов.

9. Изобразите схематично строение кислого белка в нейтральной среде и при рН=1,0. Укажите, к какому электроду перемещается этот белок при данном рН.

Изоэлектрическая точка белка находится при рН =9,3

- укажите его характер (нейтральный, кислый, основной);

- приведите схему образования зарядов в нейтральной, кислой и щелочной среде;

- к какому электроду при электрофорезе перемещается этот белок

при рН = 2,0

10. Изоэлектрическая точка β - лактоглобулина при рН=5,2. Определите характер и направление движения макромолекул белка при электрофорезе в среде вероналмединалового буфера (рН=8,6)

11. Эмульсия какого рода образуется при встряхивании смеси воды, масла и порошка сажи. Изобразите схематично капельки этих стабилизированных эмульсий и поясните ваш выбор

12. Эмульсия какого рода образуется при встряхивании смеси воды, масла и кварцевой пудры. Изобразите схематично капельки этих стабилизированных эмульсий и поясните ваш выбор

13. Каплю эмульсии поместили на предметное стекло и смешали ее с каплей водорастворимого красителя фуксина. Получили следующую картину.

Объясните, какой это вид эмульсии, стабилизированной ПАВ

14. Каплю эмульсии поместили на предметное стекло и смешали ее с каплей водорастворимого красителя фуксина. Получили следующую картину.

Объясните, какой это вид эмульсии, стабилизированной ПАВ

15. Каплю эмульсии поместили на чистое предметное стекло. Она растеклась. Поясните, какого рода эта эмульсия. Изобразите ее каплю, стабилизированную ПАВ

Зав. кафедрой химии

д.м.н., профессор Цапок П.И.