På russisk er der tre udtryk, der ligner hinanden - geler, geléer og geléer. Der er ikke den store forskel mellem dem i struktur, men disse begreber anvendes i forskellige aktivitetsområder. Udtrykket "gel" bruges oftere i kemi eller i relation til medicinske og kosmetiske produkter, "gelé" - i madlavning, sjældnere i kemi, "gelé" - i madlavning og kosmetologi. Lad os finde ud af, hvad geler er, og hvordan de kan bruges.
Begrebet "gel"
Ordet "gel" er af latinsk oprindelse. Gelo i oversættelse betyder "fryse", gelatus betyder "immobil, frossen."
Begrebet er defineret af kolloidkemi, videnskaben, der studerer disperse systemer og overfladefænomener.
Hvad er en gel med hensyn til kemi? Gel er sådan et dispergeret system med et dispersionsmedium, hvorifasepartikler danner et rumligt strukturelt gitter. Gelen indeholder mindst to komponenter.
Gel-kolloidsystem
Dispergerede systemer er dem, hvor partikler af et stof er ensartet fordelt blandt partikler af et andet stof. I sådanne systemer skelner de mellem:
- dispersionsmedium - det stof, hvori distributionen finder sted,
- dispergeret fase - et stof, hvis partikler er fordelt.
Spredningssystem er for eksempel tåge. Her er dispersionsmediet gasformigt, luft spiller sin rolle, og den dispergerede fase er flydende, det er vandpartikler fordelt i luften. Der er mange eksempler på spredte systemer. Alle disse systemer adskiller sig i tilstanden af aggregering af fasen og mediet, såvel som i graden af finhed af fasepartiklerne. Den højeste grad af faseforfining - til individuelle molekyler - er i ægte løsninger. Her er der ingen grænseflade mellem partiklerne - fasens og mediets molekyler. Sådanne systemer kaldes homogene, de er stabile. Eksempler på rigtige løsninger: svovlsyreopløsning, luft, havvand, støbejern.
I grove systemer er partikelstørrelsen mere end 100 nm, det er store partikler, der kan ses med det blotte øje. En grænseflade kan skelnes mellem fasens og mediets partikler; derfor kaldes sådanne systemer heterogene, de er ustabile og lagdelte over tid. Eksempler på grove systemer: malet kridt i vand, kalk, mørtler, tandpasta, vegetabilsk olie i vand, mælk.
Partikler af fasen, der varierer i størrelse fra 1 til 100 nm, danner kolloide opløsninger. Disse systemer er karakteriseret ved særlige egenskaber, der ikke er karakteristiske for ægte løsninger og grove systemer. Kolloide opløsninger er mikroheterogene ret stabile systemer; deres partikler sætter sig ikke over tid under påvirkning af tyngdekraften. Eksempler: vandige kolloider af metalsulfider, svovl.
Gel bestemmes af spredningsgraden af fasen til kolloide systemer.
Aggregeret tilstand af fase og medium i geler
Afhængig af aggregeringstilstanden for dispersionsmediet og den dispergerede fase skelnes der mellem 8 typer af dispersionssystemer. Hvis mediet er en gas, kan fasen være en væske (vi har allerede overvejet tåge) eller et fast stof. For eksempel er røg eller smog - partikler af den faste fase fordelt i et gasformigt medium. Begge systemer kaldes aerosol.
Hvis mediet er en væske, og faste partikler af fasen er fordelt i det, så kaldes et sådant system en sol eller en suspension, afhængigt af partiklernes størrelse. Soler danner geler under visse forhold.
Ifølge definitionen af kemi er geler dispergerede systemer, hvori dispersionsmediet er et fast stof, den dispergerede fase er en væske. Det vil sige, gel er navnet på typen af dispersionssystem sammen med emulsion, aerosol, suspension osv.
Gels - løsninger, der har mistet flydighed
Nogle opløsninger af makromolekylære stoffer og soler kan blive til geler under langtidsopbevaring. IUD eller sol-partikler binder til hinanden og danner et kontinuerligt netværk. Inde i sådan et gitteropløsningsmiddelpartikler trænger ind. Således ændrer dispersionsmediet og den dispergerede fase deres roller. Fasen bliver kontinuerlig, og mediets partikler bliver isoleret. Således mister systemet fluiditet og får nye mekaniske egenskaber. Hvad er en gel? Disse er kolloide systemer, der har mistet flydende evne på grund af dannelsen af indre strukturer i dem.
Nogle geler delaminerer over tid med den spontane frigivelse af væske. Dette fænomen kaldes synerese. Der er en komprimering af det rumlige netværk, et fald i gelens volumen, dannelsen af det såkaldte faste kolloid.
Danningen af et fast kolloid fra en gel er et almindeligt naturligt fænomen. For eksempel er essensen af blodkoagulation omdannelsen af fibrinogen, et opløseligt protein, til fibrin, et uopløseligt protein. Under normale forhold er blodpropper en vital proces. Synerese er vigtig ved fremstilling af hytteost, ost. I disse tilfælde er fænomenet synerese nyttigt. Imidlertid skal dette fænomen ofte forhindres, da det bestemmer holdbarheden og holdbarheden af forskellige geler - medicinske, kosmetiske, fødevarer. For eksempel begynder marmelade og soufflé, når de opbevares i længere tid, at frigive væske og bliver ubrugelige.
Processerne med at omdanne en sol til en gel og en gel til et fast kolloid er reversible. For eksempel bliver proteinet gelatine, som er et fast kolloid, når det hæves i vand, til en gelé - gel. Det er vigtigt at observere temperaturregimet, bring gelatinen i kog, men kog ikke, ellers ødelægges strukturen og gelenbliver til en sol, der bliver flydende.
Ved tørring ødelægges gelerne irreversibelt.
Klassificering af geler
Afhængigt af dispersionsmediets kemiske beskaffenhed skelnes der mellem geler: hydrogeler, alkogeler, benzogeler osv. Geler, der er fattige på væske eller helt vandfrie, kaldes xerogeler. Xerogel er trælim i fliser, stivelse, tørplade gelatine. Komplekse xerogeler er kiks, mel, kiks.
Nogle geler indeholder lidt tørstof, men har stadig en tredimensionel struktur. Disse er gelé, gelé, yoghurt, sæbeopløsninger. De kaldes lyogels.
Vælg en gruppe af coagels. Det er gelatinepræcipitater, der opnås ved at koagulere soler (kiselsyre, jern(III)hydroxid osv.) og uds alte polymeropløsninger. I koagel danner dispersionsmediet en separat fase, kun en lille del af mediet er bundet.
Gelers brug og betydning i medicinsk praksis
Geler bruges i medicin:
- når der udføres ultralyds- og elektrografiske undersøgelser;
- til at skabe kunstige led, ledbånd;
- for at stoppe blødning ved blokering (emboli) af blodkar;
- til restaurering af hornhinden;
- antibakterielle, antivirale geler;
- varmende geler til smertelindring af forskellige dele af bevægeapparatet;
- kølegeler til skader.
Opvarmningsgeler
Varmende gelerøge permeabiliteten af kapillærer på grund af komponenterne, der udgør deres sammensætning - disse er bi- og slangegift, peberekstrakt; methylsalicylat har en mindre udt alt effekt. Disse komponenter forårsager en stigning i blodfyldning af blodkar - hyperæmi, hvilket øger lokal varmeoverførsel. Varmende geler bruges topisk til forskellige læsioner i bevægeapparatet - led, muskler, ledbånd, sener. De bruges til at lindre hævelse, reducere smerte, aktivere blodcirkulationen i det berørte område. Varmende geler bruges af atleter før træning for at forberede musklerne. Muskelvæv under påvirkning af gelkomponenterne opvarmes og bliver derfor mindre beskadiget under træning, hvilket forhindrer forstuvninger og skader. Brugen af sådanne geler efter træning hjælper med at lindre muskelspændinger og træthed.
Populære opvarmningsgeler er baseret på:
- peber capsaicin eller dets syntetiske analog - "Finalgon", "Kapsicam";
- gift af bier og slanger - "Viprosal";
- diclofenac, ibuprofen, indomethacin - ikke-steroide antiinflammatoriske stoffer - Diclofenac, Ortofen, Indomethacin.
Når du bruger varmemidler, skal du læse brugsanvisningen til geler, tage hensyn til kontraindikationer og observere brugshyppigheden.
Cooling Gels
Varmende geler bør ikke bruges umiddelbart efter skade. På dette tidspunkt er det nødvendigt at bruge tværtimod kølemidler. Det er bedst at kort påføre is ogbrug en kold komprimering. Atleter bruger specielle kølesprays. Så kan du påføre en kølende gel, fx med mentol. Køling forhindrer udvikling af ødem og betændelse, bedøver. Forkølelse bør påføres den første dag efter skaden. Efter 2-3 dage begynder de at bruge varmemidler, der øger den lokale blodgennemstrømning, hvilket bidrager til resorptionen af hæmatomer.
Bestemmelse af gelstyrke
Producenter af medicinske, farmaceutiske, kosmetiske geler skal kende deres hårdhed. Elasticiteten og brudstyrken af geler er vigtig for fremstillingen af koronarstents, hvis materiale i mekaniske egenskaber bør svare til levende væv; kontaktlinser, stikpiller, gel smøremidler, mikrobiel kultur næringsstoffer. Styrken af geler er vigtig ved fremstilling af tandpastaer, cremer, sugetabletter.
For at bestemme styrken af gelen ifølge Bloom skal du bruge Bloom-enheden. Den bestemmer den nødvendige belastning for at skubbe geloverfladen med en cylindrisk dyse med en vis diameter (12,7 mm) til en dybde på 4 mm.
Hvad er en gel? Disse er dispergerede systemer, der er karakteriseret ved en bestemt struktur, der giver dem faste stoffers egenskaber. Geler består af mindst to komponenter, hvoraf den ene er kontinuerligt fordelt i den anden. De kan opnås ved koagulering af soler. Geler er karakteriseret ved fænomenet hævelse. Vi håber, at hvis eksamen spørger dig: "Beskriv begrebet "gels"!", kan du nemt gøre det!
