Карболен (активированный уголь) назначают при расстройствах кишечника, метеоризме, пищевых интоксикациях. Нужно ли измельчать таблетки карболена перед их приемом? Как влияет измельчение на адсорбционную способность и активность лекарственного препарата?
21
Измельчение приводит к увеличению площади поверхности и соответственно повышению эффективности поглощающего действия карболена, что определяет его терапевтический эффект.
22
Адсорбция на границах жидкость-жидкость и жидкость-газ
Процесс адсорбции на подвижных границах раздела фаз описывается с помощью уравнения Гиббса
A = − c d
RT dc
A — это избыток количества молей адсорбированного вещества в объёме поверхностного слоя с площадью s = 1 м2 по сравнению с количеством его молей в таком же объёме, находящимся внутри раствора; с — молярная концентрация этого вещества в объёме раствора;
σ — поверхностное натяжение; Т — абсолютная температура;
R — универсальная газовая постоянная.
Адсорбция положительна, если растворенное вещество снижает поверхностное натяжение, то есть A > 0, при dσ/dc < 0,
а отрицательна, если вещество повышает поверхностное натяжение, то есть A < 0 при dσ/dc > 0.
23
Адсорбция на границах жидкость-жидкость и жидкость-газ
Способность растворённых веществ изменять поверхностное натяжение (σ) растворителя называется
поверхностной активностью (g) (Дж∙м)/моль
g = − |
|
или точнее |
g = − |
d |
C |
|
dC |
По знаку изменения поверхностного натяжения водные растворы можно разделить на три группы:
1 группа — растворы |
2 группа — растворы |
3 группа — растворы |
поверхностно-инактивных |
поверхностно-активных веществ |
поверхностно-неактивных |
веществ (ПИВ), незначительно |
(ПАВ), уменьшающих |
веществ (ПНВ), которые не влияют |
увеличивающих поверхностное |
поверхностное натяжение |
на поверхностное натяжение |
натяжение растворителя ( >0, |
растворителя ( <0, g>0). (водные |
растворителя (хорошо растворимые |
g<0). (щелочи, некоторые |
растворы высших жирных кислот |
в воде вещества: глицерин, моно- |
неорганические кислоты и |
и их солей (мыл), спиртов, |
и дисахариды и др.) |
соли) |
молекулы которых дифильны); |
|
24
Типы изотермы поверхностного натяжения растворов
σ |
σ |
|
|
ПИВ |
|
|
|
|
σрастворителя |
|
ПНВ |
|
ПАВ |
|
|
|
|
σ |
|||
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
Садсорбтива |
|||
|
|
|||
Обозначение молекул ПАВ
Гидрофобный «хвост» |
Полярная головка |
Правило Дюкло́-Тра́убе: удлинение углеводородной цепи в молекулах ПАВ низших членов гомологических рядов жирных кислот, спиртов, аминов и т.п. на одну метиленовую группу –CH2– при одинаковой молярной концентрации ПАВ увеличивает поверхностную активность и величину адсорбции из полярного растворителя на неполярной поверхности в 3–3.5 раза.
25
Какие вещества относятся к ПАВ?
1)пальмитиновая кислота;
2)нитрат калия;
3)сахароза;
4)лецитин.
26
К ПАВ относят вещества, поверхностное натяжение которых значительно ниже, чем чистого растворителя ( < 0), как правило, это вещества дифильного строения с количеством атомов углерода n ≥ 8. Пальмитиновая кислота (С15Н31СООН) и лецитин относятся к ПАВ, так как их молекулы имеют лиофильное строение. Электролиты являются ПИВ. Нитрат калия — сильный неорганический электролит, поэтому является поверхностно-инактивным веществом, сахароза (C12H22O11) — дисахарид с полярными молекулами, хорошо растворима в воде, не проявляет поверхностной активности, является ПНВ.
27
По отношению к какой жидкости оливковое масло, поверхностное натяжение которого 0.033 Н/м, будет поверхностно активным?
1)Глицерин (σ = 0.047 Н/м);
2)Бензол (σ = 0.029 Н/м);
3)Уксусная кислота (σ = 0.027 Н/м).
28
1 – глицерин, так как оливковое масло снизит его поверхностное натяжение (σ оливкового масла < σ глицерина ).
29
Сравните поверхностную активность (g) масляной, валериановой и капроновой кислот в водных растворах.
30