Задание № 31 тема: физико-химия поверхностных явлений.

I. Мотивация цели.

Поверхностные явления, в частности адсорбция различных соединений на плазматической мембране клетки имеет исключительное значение для регуляции клеточного метаболизма, а следовательно жизнедеятельности клетки и организма в целом. Явления адсорбции на поверхности раздела фаз лежат в основе высокоэффективных методов разделения и очистки веществ в технике, медицинской промышленности и медицинской практики. Это различные виды хроматографии: газовая, жидкостная, ионнообменная, гель-проникающая и т.д. Это эффективные методы лечения - гемосорбция, лимфосорбция и т.д.

Изучение поверхностных явлений очень важно для понимания тонкой молекулярной организации, свойств и функции биологических мембран клетки и разработки новых высокоэффективных способов коррекции и лечения патологических состояний организма.

II. Цель самоподготовки.

После самостоятельного изучения темы студент должен знать.

1. Механизм процесса адсорбции.

2. Анализировать адсорбционное уравнение Гиббса, уравнение химической адсорбции Ленгмюра и эмпирическое уравнение Фрейдлиха.

3. Принципы устройства биологических мембран.

4. Хроматографические методы разделения и анализа.

5. Использование в медицине.

III. План изучения материала данной темы.

1. Поверхностная энергия и поверхностное натяжение.

2. Адсорбция поверхностного слоя жидкой фазы. Уравнение Гиббса.

3. Поверхностноактивные и неактивные вещества. Правило Дюкло-Граубе для гидрофобных ПАВ.

4. Адсорбция на твердой фазе (твердой поверхности). Уравнение Ленгмюра и Фрейндлиха.

5. Адсорция сильных электролитов: избирательная, ионообменная.

6. Применение адсорбции в медицине.

7. Хроматография, сущность, применение в медицине.

IV. Исходный уровень знаний.

Для усвоения материала данной темы необходимо знать:

1. Основы термодинамики, направление протекания процессов.

2. Химическую связь, строение молекул, диполь - дипольное взаимодействие.

3. Понятие поверхностного натяжения.

V. Литература.

1. Равич-Щербо М.И., Анненков Р.А. Физическая и коллоидная химия. – М.: Высшая школа, 1975.

2. Ершов Ю.А., Попков В.А., Берлянд А.С., Книжник А.З., Михайличенко Н.И. Общая химия. Биофизическая химия. Химия биогенных элементов. – М.: Высшая школа.

3. Лекции.

4. Калоус В., Павличек З. Биофизическая химия. – М.: Мир, 1985.

VI. Вопросы для самоконтроля.

1. Что такое поверхностное натяжение на границе раздела фаз и чем оно характеризуется.

2. Как адсорбционное и растворенное вещество влияет на поверхностное натяжение на границе раздела фаз.

3. Сформулируйте правило Дюкло.

4. Уравнение Гиббса и его математическое выражение, объясните смысл входящих в уравнение величин.

5. Чем обусловлена поверхностная ориентация молекул поверхностно- активных веществ.

6. Какое уравнение используется для расчета величины адсорбции на твердой поверхности, объясните смысл входящих в него величин.

7. Что такое катионит и анионит.

8. Что представляют собой амфолиты.

9. Приведите схему ионного обмена на катиониты и аниониты.

10. Какие химические соединения входят в состав биологических мембран.

11. В чем сущность идеи всех моделей строения биологической мембраны.

12. Сформулируйте принцип хроматографического метода разделения.