På russisk er det tre termer som ligner på hverandre - geler, geléer og geléer. Det er ingen stor forskjell mellom dem i struktur, men disse konseptene brukes i ulike aktivitetsfelt. Begrepet "gel" brukes oftere i kjemi eller i forhold til medisinske og kosmetiske produkter, "gelé" - i matlaging, sjeldnere i kjemi, "gelé" - i matlaging og kosmetikk. La oss finne ut hva geler er og hvordan de kan brukes.
Konseptet "gel"
Ordet "gel" er av latinsk opprinnelse. Gelo i oversettelse betyr "fryse", gelatus betyr "immobil, frossen."
Konseptet er definert av kolloidkjemi, vitenskapen som studerer spredningssystemer og overflatefenomener.
Hva er en gel når det gjelder kjemi? Gel er et slikt dispergert system med et dispersjonsmedium derfasepartikler danner et romlig strukturelt rutenett. Gelen inneholder minst to komponenter.
Gel-kolloid alt system
Dispergerte systemer er de der partikler av ett stoff er jevnt fordelt mellom partikler av et annet stoff. I slike systemer skiller de:
- dispersjonsmedium - stoffet som distribusjonen skjer i,
- dispergert fase - et stoff hvis partikler er fordelt.
Spredningssystem, for eksempel, er tåke. Her er dispersjonsmediet gassformet, luft spiller sin rolle, og den dispergerte fasen er flytende, det er vannpartikler fordelt i luften. Det er mange eksempler på spredte systemer. Alle disse systemene er forskjellige i aggregeringstilstanden til fasen og mediet, så vel som i graden av finhet til fasepartiklene. Den høyeste graden av faseforfining - til individuelle molekyler - er i sanne løsninger. Her er det ingen grensesnitt mellom partiklene - molekylene i fasen og mediet. Slike systemer kalles homogene, de er stabile. Eksempler på sanne løsninger: svovelsyreløsning, luft, sjøvann, støpejern.
I grove systemer er partikkelstørrelsen mer enn 100 nm, dette er store partikler som kan sees med det blotte øye. Et grensesnitt kan skilles mellom partiklene i fasen og mediet; derfor kalles slike systemer heterogene, de er ustabile og stratifiserer over tid. Eksempler på grove systemer: m alt kritt i vann, kalkmaling, mørtel, tannkrem, vegetabilsk olje i vann, melk.
Partikler av fasen som varierer i størrelse fra 1 til 100 nm danner kolloidale løsninger. Disse systemene er preget av spesielle egenskaper som ikke er karakteristiske for ekte løsninger og grove systemer. Kolloide løsninger er mikroheterogene ganske stabile systemer; partiklene deres legger seg ikke over tid under påvirkning av tyngdekraften. Eksempler: vandige kolloider av metallsulfider, svovel.
Gel bestemmes av graden av spredning av fasen til kolloidale systemer.
Aggregert tilstand av fase og medium i geler
Avhengig av aggregeringstilstanden til dispersjonsmediet og den dispergerte fasen, skilles 8 typer dispergeringssystemer. Hvis mediet er en gass, kan fasen være en væske (vi har allerede vurdert tåke) eller et fast stoff. For eksempel røyk eller smog - partikler av den faste fasen er fordelt i et gassformig medium. Begge systemene kalles aerosol.
Hvis mediet er en væske, og faste partikler av fasen er fordelt i det, så kalles et slikt system en sol eller en suspensjon, avhengig av størrelsen på partiklene. Soler danner geler under visse forhold.
I henhold til definisjonen av kjemi er geler dispergerte systemer der dispersjonsmediet er et fast stoff, den dispergerte fasen er en væske. Det vil si at gel er navnet på typen dispersjonssystem sammen med emulsjon, aerosol, suspensjon osv.
Gels - løsninger som har mistet flyt
Noen løsninger av makromolekylære stoffer og soler kan bli til geler ved langtidslagring. IUD- eller solpartikler binder seg til hverandre og danner et kontinuerlig nettverk. Inne i et slikt rutenettløsemiddelpartikler trenger inn. Dermed endrer dispersjonsmediet og den dispergerte fasen sine roller. Fasen blir kontinuerlig, og partiklene i mediet blir isolert. Dermed mister systemet fluiditet og får nye mekaniske egenskaper. Hva er en gel? Dette er kolloidale systemer som har mistet flyten på grunn av dannelsen av indre strukturer i dem.
Noen geler delaminerer over tid, med spontan frigjøring av væske. Dette fenomenet kalles synerese. Det er en komprimering av det romlige nettverket, en reduksjon i volumet av gelen, dannelsen av det såk alte faste kolloidet.
Danningen av et fast kolloid fra en gel er et vanlig naturfenomen. For eksempel er essensen av blodkoagulering konvertering av fibrinogen, et løselig protein, til fibrin, et uløselig protein. Under normale forhold er blodpropp en viktig prosess. Synerese er viktig i tilberedning av cottage cheese, ost. I disse tilfellene er fenomenet synerese nyttig. Imidlertid må dette fenomenet ofte forhindres, siden det bestemmer holdbarheten og holdbarheten til forskjellige geler - medisinsk, kosmetisk, mat. For eksempel begynner syltetøy og sufflé, når de lagres over lengre tid, å frigjøre væske og blir ubrukelige.
Prosessene med å konvertere en sol til en gel og en gel til et fast kolloid er reversible. For eksempel blir proteinet gelatin, som er et fast kolloid, når det svulmer i vann, til en gelé - gel. Det er viktig å observere temperaturregimet, kok opp gelatinen, men ikke kok, ellers blir strukturen ødelagt og gelenblir til en sol som blir flytende.
Ved tørking ødelegges gelene irreversibelt.
Klassifisering av geler
Avhengig av dispersjonsmediets kjemiske natur skilles geler: hydrogeler, alkogeler, benzogeler osv. Geler som er fattige på væske eller helt vannfrie kalles xerogeler. Xerogel er trelim i fliser, stivelse, tørr gelatin. Komplekse xerogeler er kjeks, mel, kjeks.
Noen geler inneholder lite tørrstoff, men har fortsatt en tredimensjonal struktur. Dette er gelé, gelé, yoghurt, såpeløsninger. De kalles lyogels.
Velg en gruppe koagler. Dette er gelatinøse utfellinger som oppnås ved å koagulere soler (kiselsyre, jern(III)hydroksid, etc.) og s alte ut polymerløsninger. I koagel danner dispersjonsmediet en egen fase, kun en liten del av mediet er bundet.
Bruken og betydningen av geler i medisinsk praksis
Geler brukes i medisin:
- ved ultralyd og elektrografiske undersøkelser;
- for å lage kunstige ledd, leddbånd;
- for å stoppe blødninger ved blokkering (emboli) av blodårer;
- for restaurering av hornhinnen;
- antibakterielle, antivirale geler;
- varmende geler for smertelindring av ulike deler av muskel- og skjelettsystemet;
- kjølegeler for skader.
Opvarmingsgeler
Varmende gelerøke permeabiliteten til kapillærer på grunn av komponentene som utgjør sammensetningen deres - disse er bie- og slangegift, pepperekstrakt; metylsalisylat har en mindre utt alt effekt. Disse komponentene forårsaker en økning i blodfylling av blodkar - hyperemi, og øker dermed lokal varmeoverføring. Varmende geler brukes lok alt for ulike lesjoner i muskel- og skjelettsystemet - ledd, muskler, leddbånd, sener. De brukes til å lindre hevelse, redusere smerte, aktivere blodsirkulasjonen i det berørte området. Oppvarmingsgeler brukes av idrettsutøvere før trening for å forberede muskler. Muskelvev under påvirkning av gelkomponentene blir oppvarmet og blir derfor mindre skadet under trening, noe som forhindrer forstuinger og skader. Bruk av slike geler etter trening bidrar til å lindre muskelspenninger og tretthet.
Populære oppvarmingsgeler er basert på:
- pepper capsaicin eller dets syntetiske analog - "Finalgon", "Kapsicam";
- gift av bier og slanger - "Viprosal";
- diklofenak, ibuprofen, indometacin - ikke-steroide antiinflammatoriske stoffer - Diklofenak, Ortofen, Indometacin.
Ved bruk av varmemidler må du lese bruksanvisningen for geler, ta hensyn til kontraindikasjoner og observere bruksfrekvensen.
Cooling Gels
Varmende geler skal ikke brukes umiddelbart etter skade. På dette tidspunktet er det nødvendig å bruke tvert imot kjølevæsker. Det er best å kort bruke is ogbruk en kald kompress. Idrettsutøvere bruker spesielle kjølesprayer. Da kan du påføre en avkjølende gel, for eksempel med mentol. Avkjøling forhindrer utvikling av ødem og betennelse, bedøver. Kulde bør påføres den første dagen etter skade. Etter 2-3 dager begynner de å bruke varmemidler som øker den lokale blodstrømmen, noe som bidrar til resorpsjon av hematomer.
Bestemmelse av gelstyrke
Produsenter av medisinske, farmasøytiske, kosmetiske geler trenger å kjenne hardheten deres. Elastisiteten og bruddstyrken til geler er viktig for fremstilling av koronarstenter, hvis materiale bør være likt i mekaniske egenskaper til levende vev; kontaktlinser, stikkpiller, gel smøremidler, næringsstoffer fra mikrobiell kultur. Styrken til geler er viktig ved fremstilling av tannkrem, kremer, pastiller.
For å bestemme styrken til gelen i henhold til Bloom, bruk Bloom-enheten. Den bestemmer belastningen som kreves for å skyve geloverflaten med en sylindrisk dyse med en viss diameter (12,7 mm) til en dybde på 4 mm.
Hva er en gel? Dette er spredte systemer som er preget av en viss struktur som gir dem egenskapene til faste stoffer. Geler består av minst to komponenter, hvorav den ene er kontinuerlig fordelt i den andre. De kan oppnås ved koagulering av soler. Geler er preget av fenomenet hevelse. Vi håper at hvis eksamen spør deg: "Beskriv konseptet "gels"!", kan du enkelt gjøre det!
