Опыт 3. Определение типа эмульсии методом смешения

Занятие № 15

«Химия»

Тема «Микрогетерогенные системы: аэрозоли, пены, эмульсии»

(подготовьте самостоятельно)

Значение темы

Знания о свойствах микрогетерогенных и грубодисперсных систем (эмульсий, суспен­зий, порошков, пен, аэрозолей) необходимы студентам при изучении курса биохимии (сус­пензии форменных элементов крови), фармакологии, терапии (приготовление, хранение и использование лекарственных форм), хирургии (гашение пен при травмах грудной клетки, отеках легких), физиологии и патофизиологии (при изучении процесса пищеварения), судеб­ной медицины (прижизненное образовании пены в дыхательных путях при утоплении) и т.д.

Теоретические вопросы

1. Какие дисперсные системы относят к микрогетерогенным и грубодисперсным?

2. Эмульсии. Понятие, способы получения, классификация.

3. По какому признаку эмульсии делят на два типа? Как определяют тип эмульсии?

4. Причины неустойчивости эмульсий. Стабилизаторы эмульсий: примеры, стабилизирующее действие. Обращение фазы эмульсий.

5. Пены. Понятие, способы получения, причины неустойчивости.

6. Пенообразователи и пеногасители: примеры, механизм воздействия.

7. Аэрозоли. Понятие, способы получения.

8. Медико-биологическое значение аэрозолей. Способы придания устойчивости и неустойчивости аэрозолям.

9. Суспензии и порошки. Понятие, способы получения, медико-биологическое значение.

Выполните письменно задания.

1. Какого типа эмульсия образуется при встряхивании растительного масла с водным раство­ром NaOH?

- приведите уравнение реакции образования эмульгаторов за счет частичного гидро­лиза масла (на примере триолеоилглицерина);

- изобразите строение частицы полученной эмульсии, стабилизированной образовав­шимся эмульгатором.

2. Какое явление будет наблюдаться при добавлении в эмульсию в примере 1 раствора MgCl₂?

- напишите уравнение происходящего превращения

- нарисуйте строение частицы новой эмульсии.

3. Объясните причину устойчивости суспензий кварца в воде и сажи в бензоле.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА «Эмульсии»

Цель 1. Получить эмульсии без эмульгатора и эмульсии I и II рода с эмульгаторами.

2. Определить тип эмульсии методом смешения.

Опыт 1. Получение эмульсии без эмульгатора

Налейте в пробирку 5 мл дистиллированной воды, добавьте 5-6 капель растительного масла и встряхните.

Опыт 2. Получение эмульсии с эмульгатором

а) налейте в пробирку 5 мл дистиллированной воды, добавьте 5-6 капель растительного масла, 5-6 капель 1% раствора К₂СО₃ и сильно встряхните.

б) налейте в пробирку 0,5 мл масла, 5 капель воды и 5 капель 1% раствора СаCI₂, встряхните.

Укажите внешний вид образовавшихся эмульсий. Что происходит с эмульсиями, полученными в опыте 1 и 2 со временем. Почему?

Подсказка

В растительном масле присутствует некоторое количество свободных жирных кислот. Они образуются также при частичном гидролизе жира. При добавлении к маслу растворов К₂СО₃ или CaCl₂ образуются соли жирных кислот – мыла, являющиеся эмульгаторами :

k H₂O

а) 2C₁₇H₃₃COOH + K₂CO₃ ® 2C₁₇H₃₅COOK + H₂CO₃

m CO₂

б) 2C₁₇H₃₃COOH + CaCl₂ ® (C₁₇H₃₃COO)₂Ca¯ + 2HCl

Приведите схему стабилизации эмульсий каждым из эмульгаторов. Эмульсию какого типа стабилизирует растворимый в воде (гидрофильный) олеоат калия и нерастворимый (гидрофобный) олеоат кальция?

Нарисуйте схему стабилизации эмульсий данными эмульгаторами. Сделайте общий вывод о зависимости типа эмульсий от свойств эмульгатора.

Опыт 3. Определение типа эмульсии методом смешения

а) каплю эмульсий из опыта 2 и каплю воды поместите рядом на предметное стекло и наклоните стекло так, чтобы капли соприкоснулись.

Если капли сольются, то, следовательно, средой в эмульсии служит вода – эмульсия типа М/В, если не сольются, то эмульсия относится к типу В/М.

б) тип эмульсии можно определить смешиванием с гидрофобным или гидрофильным красителем.

По 1 капле полученных в опыте 2 эмульсий нанесите палочкой на предметное стекло и добавьте по 1 капле водного раствора метилового оранжевого (гидрофильный краситель, преимущественно растворим в полярной жидкости – воде).

Зарисуйте распределение полярного растворителя и красителя в эмульсиях.

ЛИТЕРАТУРА

1. Конспект лекций.

2. Беляев А.П. Физическая и коллоидная химия. М. : ГЭОТАР-Медиа, 2014. 752с.

3. Власова Л.В. Коллоидная химия. Учебное пособие.- Киров: КГМА, 2009.- 100 с.

4. Ленский А.С. Биофизическая и бионеорганическая химия: учебное пособие для студентов медицинских ВУЗов. МИА, 2008. – 408с.

5. Общая химия. Биофизическая химия. Химия биогенных элементов: учебник для медицинских вузов./ Ю.А.Ершов, В.А.Попков, А.С.Берлянд и др.. - Под ред. - Ю.А.Ершова. - М.: Высшая школа. – 2007. – 559с.

Заведующий кафедрой химии

д.м.н., профессор Цапок П.И.