Физическая химия - наука, изучающая химические явления и устанавливающая их общие закономерности на основе физических подходов и с использованием физических экспериментальных методов.
Предметом физической химии является изучение двух главных групп вопросов:
- изучение свойств веществ в зависимости их от химического состава и строения и от условий существования;
- изучение химических реакций и других форм взаимодействия между веществами или частицами в зависимости от их химического состава и строения, а также от условий, при которых происходит процесс.
Физическую химию можно рассматривать как совокупность преимущественно количественных методов, прилагаемых к изучению и описанию различных химических проблем. Исследователь в области физической химии старается предсказать возможность, направление и глубину протекания химических процессов, исходя из определённых физических моделей, законов и правил.
Физическая химия - не только теоретическая дисциплина. Знание её законов позволяет понять сущность химических процессов и сознательно выбирать наиболее благоприятные условия для их практического осуществления. Её законы лежат в основе природных и промышленных процессов, например, различных технологий синтеза химических и в том числе лекарственных веществ.
Содержание курса физической химии обычно делится на следующие основные разделы:
- Учение о строении вещества;
- Химическая термодинамика и термохимия;
- Учение о химическом равновесии;
- Учение о фазовом равновесии;
- Учение о растворах;
- Электрохимия;
- Химическая кинетика и учение о катализе;
- Фотохимия.
Так как учение о строении вещества достаточно подробно излагается в курсах физики и общей химии, в нашем курсе этот раздел рассматриваться не будет. Кроме того, в него не включаются некоторые темы, изучаемые на практических занятиях.
Профессия провизора охватывает многие виды деятельности, непосредственно связанные с физической химией и физико-химическими методами анализа. Ниже приведены некоторые наиболее важные из таких взаимосвязей:
Деятельность провизора | Соответствующие разделы физической химии или физико-химические методы анализа |
Промышленное производство лекарственных веществ | Учение о химическом равновесии, химическая кинетика и катализ |
Извлечение лекарственных веществ из растительного и животного сырья | Учение о фазовом равновесии, (экстрагирование), учение о растворах, учение о диффузии |
Приготовление лекарственных препаратов и лекарственных форм | Свойства дисперсных систем, фазовые равновесия, поверхностные явления, свойства растворов и др. |
Определение физической совместимости лекарственных веществ | Фазовые и химические равновесия, растворы, термический анализ |
Анализ лекарственных веществ в субстанции, в лекарственных формах, в природных объектах, в экстрактах | Физико-химические методы анализа: оптические - спектрофотометрия, фотоколориметрия, нефелометрия, турбидиметрия и т. д.; электрохимические - потенциометрическое, кондуктометрическое, амперометрическое титрование, полярография и т.д. хроматографические - адсорбционная, распределительная хроматография, колоночная, тонкослойная, бумажная, электрофоретическая хроматография и др. |
Определение и продление сроков годности лекарственных препаратов | Кинетика, катализ, фотохимия |
Выбор способа введения лекарств в организм человека | Учение о растворах (осмос, взаимная растворимость веществ), учение о фазовом равновесии (экстракция, распределение, диффузия), кислотно-основный катализ, кинетика, свойства дисперсных систем |
Исследование поведения лекарственных веществ в организме | Диффузия, свойства гелей, свойства поверхностно--активных и высокомолекулярных веществ, кинетика, учение о растворах, учение о химическом равновесии и др. |
Знание физической химии необходимо также и биологу широкого профиля, биохимику, врачам всех специальностей. Еще И.М.Сеченов сравнил живую клетку с миниатюрной физико-химической лабораторией, это представление совершенно справедливо и сейчас. Врач и фармаколог в своей работе постоянно сталкиваются с физико-химическими процессами, протекающими в организме как здорового, так и больного человека, поэтому они обязаны иметь определённый минимум знаний в этой области.