Τι είναι ένα gel: έννοια, ορισμός, χημική σύνθεση πηκτωμάτων, σκοπός και εφαρμογή

Πίνακας περιεχομένων:

Τι είναι ένα gel: έννοια, ορισμός, χημική σύνθεση πηκτωμάτων, σκοπός και εφαρμογή
Τι είναι ένα gel: έννοια, ορισμός, χημική σύνθεση πηκτωμάτων, σκοπός και εφαρμογή
Anonim

Στα ρωσικά υπάρχουν τρεις όροι που είναι παρόμοιοι μεταξύ τους - τζελ, ζελέ και ζελέ. Δεν υπάρχει μεγάλη διαφορά μεταξύ τους στη δομή, αλλά αυτές οι έννοιες εφαρμόζονται σε διαφορετικούς τομείς δραστηριότητας. Ο όρος "τζελ" χρησιμοποιείται συχνότερα στη χημεία ή σε σχέση με φαρμακευτικά και καλλυντικά προϊόντα, "ζελέ" - στη μαγειρική, λιγότερο συχνά στη χημεία, "ζελέ" - στη μαγειρική και την κοσμετολογία. Ας μάθουμε τι είναι τα τζελ και πώς μπορούν να χρησιμοποιηθούν.

Η έννοια του "gel"

Η λέξη "gel" είναι λατινικής προέλευσης. Γέλο στη μετάφραση σημαίνει «πάγωμα», gelatus σημαίνει «ακίνητος, παγωμένος».

Τύποι τζελ
Τύποι τζελ

Η έννοια ορίζεται από τη χημεία των κολλοειδών, την επιστήμη που μελετά συστήματα διασποράς και επιφανειακά φαινόμενα.

Τι είναι το gel από άποψη χημείας; Το gel είναι ένα τέτοιο σύστημα διασποράς με μέσο διασποράς στο οποίοτα σωματίδια φάσης σχηματίζουν ένα χωρικό δομικό πλέγμα. Το τζελ περιέχει τουλάχιστον δύο συστατικά.

Γέλη-κολλοειδές σύστημα

Διασκορπισμένα συστήματα είναι εκείνα στα οποία τα σωματίδια μιας ουσίας είναι ομοιόμορφα κατανεμημένα μεταξύ των σωματιδίων μιας άλλης ουσίας. Σε τέτοια συστήματα, διακρίνουν:

  • μέσο διασποράς - η ουσία στην οποία γίνεται κατανομή,
  • διασκορπισμένη φάση - μια ουσία της οποίας τα σωματίδια είναι κατανεμημένα.
  • Τύποι διασκορπισμένων συστημάτων
    Τύποι διασκορπισμένων συστημάτων

Το σύστημα διασποράς, για παράδειγμα, είναι ομίχλη. Εδώ, το μέσο διασποράς είναι αέριο, ο αέρας παίζει το ρόλο του και η διεσπαρμένη φάση είναι υγρή, είναι σωματίδια νερού που κατανέμονται στον αέρα. Υπάρχουν πολλά παραδείγματα διασκορπισμένων συστημάτων. Όλα αυτά τα συστήματα διαφέρουν ως προς την κατάσταση συσσωμάτωσης της φάσης και του μέσου, καθώς και ως προς τον βαθμό λεπτότητας των σωματιδίων της φάσης. Ο υψηλότερος βαθμός εξευγενισμού φάσης - σε μεμονωμένα μόρια - βρίσκεται σε αληθινά διαλύματα. Εδώ δεν υπάρχει διεπαφή μεταξύ των σωματιδίων - των μορίων της φάσης και του μέσου. Τέτοια συστήματα ονομάζονται ομοιογενή, είναι σταθερά. Παραδείγματα αληθινών διαλυμάτων: διάλυμα θειικού οξέος, αέρας, θαλασσινό νερό, χυτοσίδηρος.

Στα χονδροειδή συστήματα, το μέγεθος των σωματιδίων είναι μεγαλύτερο από 100 nm, αυτά είναι μεγάλα σωματίδια που μπορούν να φανούν με γυμνό μάτι. Μια διεπαφή μπορεί να διακριθεί μεταξύ των σωματιδίων της φάσης και του μέσου· επομένως, τέτοια συστήματα ονομάζονται ετερογενή, είναι ασταθή και στρωματοποιούνται με την πάροδο του χρόνου. Παραδείγματα χονδροειδών συστημάτων: αλεσμένη κιμωλία σε νερό, ασβέστη, κονιάματα, οδοντόκρεμα, φυτικό λάδι σε νερό, γάλα.

Σωματίδια της φάσης που κυμαίνονται σε μέγεθος από 1 έως 100 nm σχηματίζουν κολλοειδή διαλύματα. Αυτά τα συστήματα χαρακτηρίζονται από ειδικές ιδιότητες που δεν είναι χαρακτηριστικές των πραγματικών λύσεων και των χονδροειδών συστημάτων. Τα κολλοειδή διαλύματα είναι μικροετερογενή μάλλον σταθερά συστήματα· τα σωματίδια τους δεν καθιζάνουν με την πάροδο του χρόνου υπό τη δράση της βαρύτητας. Παραδείγματα: υδατικά κολλοειδή θειούχων μετάλλων, θείο.

Τα πηκτώματα προσδιορίζονται από το βαθμό διασποράς της φάσης στα κολλοειδή συστήματα.

Τζελ - ζελατίνη
Τζελ - ζελατίνη

Συνολική κατάσταση φάσης και μέσου σε γέλες

Ανάλογα με την κατάσταση συσσωμάτωσης του μέσου διασποράς και της φάσης διασποράς, διακρίνονται 8 τύποι συστημάτων διασποράς. Εάν το μέσο είναι αέριο, τότε η φάση μπορεί να είναι υγρό (έχουμε ήδη εξετάσει την ομίχλη) ή στερεό. Για παράδειγμα, καπνός ή αιθαλομίχλη - σωματίδια της στερεάς φάσης κατανέμονται σε ένα αέριο μέσο. Και τα δύο συστήματα ονομάζονται αεροζόλ.

Αν το μέσο είναι υγρό και τα στερεά σωματίδια της φάσης κατανέμονται σε αυτό, τότε ένα τέτοιο σύστημα ονομάζεται κολλοειδές διάλυμα ή εναιώρημα, ανάλογα με το μέγεθος των σωματιδίων. Τα πηκτώματα σχηματίζουν πηκτώματα υπό ορισμένες συνθήκες.

Σύμφωνα με τον ορισμό της χημείας, τα πηκτώματα είναι διασκορπισμένα συστήματα στα οποία το μέσο διασποράς είναι ένα στερεό, η διεσπαρμένη φάση είναι ένα υγρό. Δηλαδή, gel είναι το όνομα του τύπου συστήματος διασποράς μαζί με γαλάκτωμα, αεροζόλ, εναιώρημα κ.λπ.

Gels - διαλύματα που έχουν χάσει ρευστότητα

Ορισμένα διαλύματα μακρομοριακών ουσιών και λυμάτων μπορεί να μετατραπούν σε πηκτώματα κατά τη μακροχρόνια αποθήκευση. Τα σωματίδια IUD ή sol συνδέονται μεταξύ τους, σχηματίζοντας ένα συνεχές δίκτυο. Μέσα σε ένα τέτοιο πλέγμασωματίδια διαλύτη διεισδύουν. Έτσι, το μέσο διασποράς και η διεσπαρμένη φάση αλλάζουν τους ρόλους τους. Η φάση γίνεται συνεχής και τα σωματίδια του μέσου απομονώνονται. Έτσι, το σύστημα χάνει ρευστότητα και αποκτά νέες μηχανικές ιδιότητες. Τι είναι ένα τζελ; Πρόκειται για κολλοειδή συστήματα που έχουν χάσει τη ρευστότητά τους λόγω του σχηματισμού εσωτερικών δομών σε αυτά.

Sol - gel
Sol - gel

Μερικά τζελ αποκολλώνται με την πάροδο του χρόνου, με την αυθόρμητη απελευθέρωση υγρού. Αυτό το φαινόμενο ονομάζεται συνέργεια. Παρατηρείται συμπίεση του χωρικού δικτύου, μείωση του όγκου της γέλης, σχηματισμός του λεγόμενου στερεού κολλοειδούς.

Ο σχηματισμός ενός στερεού κολλοειδούς από ένα τζελ είναι ένα συνηθισμένο φυσικό φαινόμενο. Για παράδειγμα, η ουσία της πήξης του αίματος είναι η μετατροπή του ινωδογόνου, μιας διαλυτής πρωτεΐνης, σε ινώδες, μια αδιάλυτη πρωτεΐνη. Υπό κανονικές συνθήκες, η πήξη του αίματος είναι μια ζωτική διαδικασία. Το Syneresis είναι σημαντικό στην παρασκευή τυριού cottage, τυριού. Σε αυτές τις περιπτώσεις είναι χρήσιμο το φαινόμενο της συνέργειας. Ωστόσο, αυτό το φαινόμενο πρέπει συχνά να αποφευχθεί, καθώς καθορίζει τη διάρκεια ζωής και τη διάρκεια ζωής διαφόρων πηκτωμάτων - ιατρικών, καλλυντικών, τροφίμων. Για παράδειγμα, η μαρμελάδα και το σουφλέ, όταν φυλάσσονται για μεγάλο χρονικό διάστημα, αρχίζουν να απελευθερώνουν υγρά και γίνονται άχρηστα.

Οι διαδικασίες μετατροπής ενός κολλοειδούς διαλύματος σε γέλη και ενός πηκτώματος σε στερεό κολλοειδές είναι αναστρέψιμες. Για παράδειγμα, η πρωτεΐνη ζελατίνη, που είναι ένα στερεό κολλοειδές, όταν διογκωθεί στο νερό, μετατρέπεται σε ζελέ - τζελ. Είναι σημαντικό να τηρείτε το καθεστώς θερμοκρασίας, να φέρετε τη ζελατίνη σε βράση, αλλά μην βράσετε, διαφορετικά η δομή καταστρέφεται και η γέλημετατρέπεται σε sol, γίνεται ρευστό.

Κατά το στέγνωμα, τα τζελ καταστρέφονται μη αναστρέψιμα.

Ταξινόμηση πηκτωμάτων

Ανάλογα με τη χημική φύση του μέσου διασποράς, οι γέλες διακρίνονται: υδρογέλες, αλκογελές, βενζογέλη κ.λπ. Τα πηκτώματα που είναι φτωχά σε υγρό ή εντελώς άνυδρα ονομάζονται ξηρογέλη. Το Xerogel είναι ξυλόκολλα σε πλακάκια, άμυλο, ξηρή λαμαρίνα ζελατίνης. Τα σύνθετα ξερότζελ είναι μπισκότα, αλεύρι, κράκερ.

Μερικά τζελ περιέχουν λίγη ξηρή ύλη, αλλά εξακολουθούν να έχουν τρισδιάστατη δομή. Αυτά είναι διαλύματα ζελέ, ζελέ, γιαούρτι, σαπουνιού. Ονομάζονται lyogels.

Επιλέξτε μια ομάδα coagels. Πρόκειται για ζελατινώδη ιζήματα που λαμβάνονται με πήξη διαλυμάτων (πυριτικό οξύ, υδροξείδιο σιδήρου (III) κ.λπ.) και αλάτισμα διαλυμάτων πολυμερών. Στα πηκτώματα, το μέσο διασποράς σχηματίζει μια ξεχωριστή φάση, μόνο ένα μικρό μέρος του μέσου είναι δεσμευμένο.

φακοί επαφής
φακοί επαφής

Η χρήση και η σημασία των πηκτωμάτων στην ιατρική πρακτική

Τα τζελ χρησιμοποιούνται στην ιατρική:

  • κατά τη διεξαγωγή υπερηχογραφικών και ηλεκτρογραφικών εξετάσεων;
  • για τη δημιουργία τεχνητών αρθρώσεων, συνδέσμων;
  • για διακοπή της αιμορραγίας με απόφραξη (εμβολή) αιμοφόρων αγγείων,
  • για αποκατάσταση κερατοειδούς;
  • αντιβακτηριακά, αντιικά τζελ;
  • θερμαντικά τζελ για την ανακούφιση από τον πόνο διαφόρων τμημάτων του μυοσκελετικού συστήματος;
  • ψυκτικά τζελ για τραυματισμούς.
Τζελ για υπερηχογράφημα
Τζελ για υπερηχογράφημα

Θερματικά τζελ

Θερμαντικά τζελαυξήστε τη διαπερατότητα των τριχοειδών αγγείων λόγω των συστατικών που αποτελούν τη σύνθεσή τους - αυτά είναι το δηλητήριο μέλισσας και φιδιού, εκχύλισμα πιπεριού. Το σαλικυλικό μεθύλιο έχει λιγότερο έντονο αποτέλεσμα. Αυτά τα συστατικά προκαλούν αύξηση της πλήρωσης των αιμοφόρων αγγείων - υπεραιμία, αυξάνοντας έτσι την τοπική μεταφορά θερμότητας. Τα θερμαντικά τζελ χρησιμοποιούνται τοπικά για διάφορες βλάβες του μυοσκελετικού συστήματος - αρθρώσεις, μύες, συνδέσμους, τένοντες. Χρησιμοποιούνται για την ανακούφιση του οιδήματος, τη μείωση του πόνου, την ενεργοποίηση της κυκλοφορίας του αίματος στην πληγείσα περιοχή. Τα θερμαντικά τζελ χρησιμοποιούνται από τους αθλητές πριν από την προπόνηση για την προετοιμασία των μυών. Ο μυϊκός ιστός υπό τη δράση των συστατικών της γέλης θερμαίνεται και ως εκ τούτου καταστρέφεται λιγότερο κατά τη διάρκεια της άσκησης, γεγονός που αποτρέπει τα διαστρέμματα και τους τραυματισμούς. Η χρήση τέτοιων τζελ μετά την προπόνηση βοηθά στην ανακούφιση της μυϊκής έντασης και της κούρασης.

Τα δημοφιλή θερμαντικά τζελ βασίζονται σε:

  • πιπεριά καψαϊκίνη ή το συνθετικό της ανάλογο - "Finalgon", "Kapsicam";
  • δηλητήριο μελισσών και φιδιών - "Viprosal";
  • δικλοφενάκη, ιβουπροφαίνη, ινδομεθακίνη - μη στεροειδείς αντιφλεγμονώδεις ουσίες - Δικλοφενάκη, Ορτοφέν, Ινδομεθακίνη.

Όταν χρησιμοποιείτε θερμαντικούς παράγοντες, πρέπει να διαβάσετε τις οδηγίες για τη χρήση των πηκτωμάτων, να λάβετε υπόψη τις αντενδείξεις και να παρατηρήσετε τη συχνότητα χρήσης.

Cooling Gels

Τα θερμαντικά τζελ δεν πρέπει να χρησιμοποιούνται αμέσως μετά τον τραυματισμό. Αυτή τη στιγμή είναι απαραίτητο να χρησιμοποιήσετε αντίθετα ψυκτικά. Είναι καλύτερο να εφαρμόσετε εν συντομία πάγο καιχρησιμοποιήστε κρύα κομπρέσα. Οι αθλητές χρησιμοποιούν ειδικά ψυκτικά σπρέι. Στη συνέχεια, μπορείτε να εφαρμόσετε ένα ψυκτικό τζελ, για παράδειγμα με μενθόλη. Η ψύξη αποτρέπει την ανάπτυξη οιδήματος και φλεγμονής, αναισθητοποιεί. Το κρύο πρέπει να εφαρμόζεται την πρώτη ημέρα μετά τον τραυματισμό. Μετά από 2-3 ημέρες, αρχίζουν να χρησιμοποιούν θερμαντικούς παράγοντες που αυξάνουν την τοπική ροή αίματος, η οποία συμβάλλει στην απορρόφηση των αιματωμάτων.

Προσδιορισμός αντοχής γέλης

Οι κατασκευαστές ιατρικών, φαρμακευτικών, καλλυντικών τζελ πρέπει να γνωρίζουν τη σκληρότητά τους. Η ελαστικότητα και η αντοχή σε ρήξη των πηκτωμάτων είναι σημαντική για την κατασκευή στεφανιαίων στεντ, το υλικό των οποίων θα πρέπει να είναι παρόμοιο σε μηχανικές ιδιότητες με τον ζωντανό ιστό. φακοί επαφής, υπόθετα, λιπαντικά gel, θρεπτικά συστατικά μικροβιακής καλλιέργειας. Η ισχύς των τζελ είναι σημαντική για την παρασκευή οδοντόκρεμων, κρεμών, παστίλιων.

Προσδιορισμός δύναμης
Προσδιορισμός δύναμης

Για να προσδιορίσετε την αντοχή του τζελ σύμφωνα με το Bloom, χρησιμοποιήστε τη συσκευή Bloom. Καθορίζει το φορτίο που απαιτείται για την ώθηση της επιφάνειας γέλης με ένα κυλινδρικό ακροφύσιο ορισμένης διαμέτρου (12,7 mm) σε βάθος 4 mm.

Τι είναι το τζελ; Πρόκειται για διασκορπισμένα συστήματα που χαρακτηρίζονται από μια συγκεκριμένη δομή που τους δίνει τις ιδιότητες των στερεών. Τα τζελ αποτελούνται από τουλάχιστον δύο συστατικά, το ένα εκ των οποίων κατανέμεται συνεχώς στο άλλο. Μπορούν να ληφθούν με πήξη λυμάτων. Τα τζελ χαρακτηρίζονται από το φαινόμενο του πρηξίματος. Ελπίζουμε ότι αν η εξέταση σας ρωτήσει: "Περιγράψτε την έννοια του "gels"!", μπορείτε να το κάνετε εύκολα!

Συνιστάται: