Введение

Важнейшим разделом программы по общей химии является раздел, посвященный основам коллоидной химии, изучающей поверхностные явления, свойства дисперсных систем, к которым относятся лиофобные и лиофильные коллоидные растворы, а также растворы ВМС.

Большинство реальных систем существует в коллоидном состоянии. Многие минералы представляют собой дисперсии твердых, а иногда жидких и газообразных частиц в твердой дисперсионной среде. Речная вода содержит минеральные и органические вещества в виде частиц различной дисперсности. Почва представляет собой дисперсию различных минералов и органических веществ растительного и животного происхождения. Находящиеся в атмосфере облака, пыль и дым также образуют дисперсные системы, равно как и капилляры, и узкие поры. К дисперсным системам относятся нефть, лаки, краски, моющие средства, полимеры, бумага, ткани, молоко, масло и т. д.

Наконец, тело человека содержит гели и растворы высокомолекулярных соединений, а кровь представляет собой коллоидный раствор, содержащий макромолекулы и капли эмульсий. Согласно крылатому определению И.И. Жукова, человек – "ходячий коллоид".

Многие разнообразнейшие биологические процессы, протекающие в клетке, тканях и органах, происходят с веществами, находящимися в коллоидном состоянии. Характерные изменения коллоидных систем (коагуляция, пептизация и др.) постоянно происходят в организме. Они тесно связаны с обменом веществ и проявлением функций живых тканей. Знание и понимание особенностей коллоидного состояния помогает понять сущность процессов в условиях нормального физиологического функционирования организма (пищеварение, дыхание, сокращение мышц, сохранение постоянства осмотического давления, реакции среды и т.д.), а также их изменения в условиях патологии.

Изучение основ коллоидной химии является необходимым звеном в подготовке будущего врача.

Цели изучения модуля: формирование основных понятий модуля, приобретение знаний основ коллоидной химии, их систематизация, интеграция; формирование понимания процессов, протекающих на границе раздела фаз, с участием коллоидных систем, ВМС, ценностного отношения к получаемым знаниям и умениям, как профессионально значимым.

В результате изучения модуля:

Студент должен иметь представление о:

• поверхностных явлениях, их биологическом значении (адсорбция, адгезия, смачивание);

• физико-химической основе адсорбционной терапии;

• устойчивости дисперсных систем;

• природе коллоидного состояния; методах получения и очистки коллоидных растворов;

• хроматографическом методе анализа, возможностях его применения в медико-биологических и санитарно-гигиенических исследованиях;

• электрокинетических явлениях (электрофорез, электроосмос, потенциалы течения, оседания, СОЭ);

• мембранном равновесии Доннана;

• микрогетерогенных системах, их применении в медицине;

• применении полимеров в медицине, в санитарно-гигиенической практике.

Студент должен знать:

• причины возникновения свободной поверхностной энергии;

• суть и виды сорбции, теоретические основы адсорбции;

• суть хроматографического анализа;

• структурные единицы лиофобных и лифильных коллоидов;

• особенности лиофобных и лифильных коллоидов, их биологическую роль;

• механизм коагуляции, биологическое значение, принцип коллоидной защиты;

• принцип строения ПАВ, их биологическую роль;

• особенности строения ВМС, их классификацию;

• свойства растворов биополимеров (осмос, осмотическое и онкотическое давление; набухание, застудневание, вязкость, денатурация, высаливание, ИЭС, ИЭТ- рI).

• свойства биологических жидкостей и тканей организма как дисперсных систем.

Студент должен уметь:

• используя соответствующий математический аппарат рассчитывать величину адсорбции, порог коагуляции, вязкость раствора ВМС, молекулярную массу полимера, степень набухания ВМС, защитное число, осмотическое давление, ИЭТ;

• объяснять поведение молекул белка в среде с разным значением рН, направление движения при электрофорезе;

• составлять формулу мицеллы лиофобного золя;

• описывать наблюдения эксперимента и представлять результаты наблюдений лабораторных опытов в виде таблиц, графиков, делать выводы из результатов эксперимента и оформлять отчет по лабораторной работе.

Студент должен закреплять навыки:

• самостоятельно работать с учебной, научной и справочной литературой, вести информационный поиск и делать обобщающие выводы;

• соблюдать элементарные правила техники безопасности и правила работы в химических лабораториях, с лабораторной посудой.

Опорные знания

1. Способы выражения концентрации вещества в растворе.

2. Основы химической термодинамики.

3. Химическое равновесие. Принцип Ле-Шателье. Константа химического равновесия.

4. Диффузия, осмос.

5. Свойства растворов электролитов, рН растворов, электрическая проводимость.

6. Возникновение двойного электрического слоя, потенциала на межфазной границе.

7. Строение и получение белков, реакции полимеризации и поликонденсации.

8. Виды химической связи.

ЛИТЕРАТУРА

Основная:

1. Общая химия. Биофизическая химия. Химия биогенных элементов. Учебник для мед. спец. вузов /А. Берлянд, Ю. Ершов, А. Книжник.– М., Высшая школа, 2007. – 560 с.

2. Попков В.А., Пузаков С.А.Общая химия. Электронный учебник для вузов. – Москва: ГЭОТАР-Медиа, 2007.– 976 с. (печатный вариант, 2009.–976 с.)

3. Слесарев В.И. Химия: Основы химии живого. СПб: Химиздат, 2005. – 784 с.

4. Литвинова Т.Н. Сборник задач по общей химии. Задачи по общей химии с медико-биологической направленностью: учебное пособие для студентов медицинских вузов.– 3-е изд., перераб. Гриф УМО МЗ и СР//– М.: ООО «Изд-во Оникс»: ООО «Издательство «Мир и образование», 2007 – 224 с.– (Высшее образование)

5. 1000 тестов по общей химии для студентов медицинских вузов Учебное пособие. Гриф УМО МЗ и СР / Т.Н. Литвинова [и др.]. –Изд.2-е, испр. и доп. – Ростов н/Д: Феникс, 2007.– 429 с.

Дополнительная

1. Гельфман М.И., Ковалевич О.В., Юстратов В.Н. Коллоидная химия. – СПб.: «Лань», 2003. – 336 с.

2. Зимон А.Д., Лещенко Н.Ф. Коллоидная химия: Учебник для вузов. – М.: АГАР, 2001. – 320 с.

3. Физическая и коллоидная химия: учебник для вузов / А. П. Беляев [и др.]; под ред. А.П. Беляева. - М.: ГЭОТАР-Медиа, 2008. - 701 с.

Список Интернет-сайтов по химии

1. Химия и жизнь–ХХ1 век: научно-популярный журнал. http://www.hij.ru

2. Alhimik. http://www.alhimik.ru

3. Химия для всех. Электронный справочник за полный курс химии. http://www.informika.ru/text/database/chemy/START.html

4. Репетитор по химии. http://www. chemistry.nm.ru

5. http://www. Webelement.narod. ru

6. IQlib – электронная Интернет-библиотека образовательных и просветительских изданий, в коллекции которой собраны электронные учебники, справочные и учебные пособия, общеобразовательные и научные издания.

Сокращения, использованные в тексте:

АИП – аппарат «искусственная почка»

ВМС – высокомолекулярные соединения

ГЛБ – гидрофильно-липофильный баланс

ДЛФО – теория коагуляции Дерягина-Ландау-Фервея-Овербека

ДЭС – двойной электрический слой

ЖКТ – желудочно-кишечный тракт

ИЭС – изоэлектрическое состояние

ИЭТ (pI) – изоэлектрическая точка

ККМ – критическая концентрация мицеллообразования

НМВ – низкомолекулярные вещества

ООД – ориентировочная основа действий

ПАВ – поверхностно-активные вещества

ПИВ – поверхностно-инактивные вещества

ПНВ – поверхностно-неактивные вещества

ПОИ – потенциалопределяющие ионы

СОЭ – скорость оседания эритроцитов

СМС – синтетические моющие средства

ТСХ – тонкослойная хроматография