🗊Презентация Броуновское движение

Броуновское движение Броуновское движение – беспрерывное хаотическое движение малых частичек, взвешенных в жидкой или газовой среде, вызываемое тепловыми движениями молекул окружающей среды. Открыто Р.Броуном (1827) при микроскопическом исследовании частичек цветочной пыльцы, небольших растительных клеток и других частичек в воде. В дальнейшем оно установлено для многих веществ, находящихся во взвешенном состоянии в жидкостях или газах. Броуновское движение зависит от размеров частичек, температуры и вязкости среды.

Диффузия Диффузия – самопроизвольный процесс выравнивания концентрации коллоидных частичек по всему объему раствора за счет броуновского движения.

Осмотическое давление Коллоидные системы обладают осмотическим давлением. Величина осмотического давления, по И.Вант-Гоффу, определяется уравнением p = cRT, где с – молярная концентрация. Осмотическое давление пропорционально количеству коллоидных частичек в единице объема, газовой постоянной и абсолютной температуре. С увеличением размера коллоидных частичек осмотическое давление раствора уменьшается, с уменьшением – возрастает, так как частички по своей величине приближаются к молекулам или ионам истинных растворов, осмотическое давление которых намного выше.

Мембранное равновесие Доннана Явление изучено английским физикохимиком Ф.Доннаном (1870 – 1956). Коллоидные системы, как правило, содержат в том или ином количестве примеси низкомолекулярных электролитов. Между коллоидными частичками и ионами складываются определенные взаимоотношения, которые следует учитывать при изучении биохимических и физиологических процессов в живом организме. Особого внимания заслуживают такие взаимоотношения, когда по одну сторону полупроницаемой мембраны размещают соединения коллоидных частичек с ионом низкомолекулярного электролита, по другую – сам электролит. В этих условиях коллоидные частички не проникают через поры полупроницаемой мембраны, а ионы низкомолекулярных электролитов свободно циркулируют по обе стороны такой перегородки.

Седиментация и седиментационное равновесие Седиментация (от лат. sedimentum – оседание) – оседание частичек дисперсной фазы в жидкости или газе под влиянием гравитационного поля или центробежных сил. В коллоидных растворах седиментация наступает лишь при укрупнении частичек в результате перекристаллизации или их коагуляции. Суть явления седиментации следующая. На частички дисперсной фазы, находящиеся в газообразной или жидкой дисперсионной среде, действует две взаимопротивоположные силы – тяжести и диффузии. Под влиянием силы тяжести коллоидные частички стремятся сконцентрироваться в нижних слоях раствора и осесть на дно сосуда. Вторая сила – сила диффузии – направлена на перемещение частичек дисперсной фазы из больших концентраций в меньшие. Последняя действует до тех пор, пока не наступает равномерная концентрация частичек дисперсной фазы по всему объему системы.

Способность дисперсных систем, в том числе и коллоидных растворов, сохранять равномерное распределение частичек дисперсной фазы по всему объему называется седиментационной, или кинетической, устойчивостью. Грубодисперстные системы седиментационно неустойчивы. Коллоидные растворы вследствие броуновского движения частичек дисперсной фазы в обычных условиях практически не оседают. В таких системах существует седиментационное равновесие. Оно характеризуется равновесным распределением взвешенных одинаковых частичек дисперсной фазы по всей высоте системы. Способность дисперсных систем, в том числе и коллоидных растворов, сохранять равномерное распределение частичек дисперсной фазы по всему объему называется седиментационной, или кинетической, устойчивостью. Грубодисперстные системы седиментационно неустойчивы. Коллоидные растворы вследствие броуновского движения частичек дисперсной фазы в обычных условиях практически не оседают. В таких системах существует седиментационное равновесие. Оно характеризуется равновесным распределением взвешенных одинаковых частичек дисперсной фазы по всей высоте системы.

Ультрацентрифугирование Ультрацентрифугирование – физический метод разделения и исследования высокодисперсных систем, клеток и вирусов с помощью ультрацентрифуг. Ультрацентрифуга – прибор, работа которого основана на создании больших центробежных сил в роторах, в 104 – 105 раз превышающих ускорение свободного падения. Современные ультрацентрифуги имеют роторы, которые развивают скорость 65000 и более об/мин. Мощность ультрацентрифуг характеризуется количеством q, определяющим, во сколько раз превышается ускорение свободного падения.