Правило дерягіна формулювання. Вивчення стійкості гідрозолю гідроксиду заліза

Поточна сторінка: 16 (загалом у книги 19 сторінок) [доступний уривок для читання: 13 сторінок]

Шрифт:

100% +

99. Антагонізм та синергізм у дії електролітів на процес коагуляції

Взаємна коагуляція відбувається при змішуванні двох колоїдів із різними знаками зарядів. Кожен колоїд можна розглядати як електроліт, у якого один нормальний іон, а інший має величезну масу. Звідси випливає, що колоїд з частинками, зарядженими позитивно, гратиме роль коагулюючого електроліту для золю з негативними частинками, і назад. Природно, що найповніша коагуляція відбувається при деякому оптимальному співвідношенні колоїдних розчинів, що відповідає взаємній нейтралізації частинок. При надлишку одного з колоїдів відбудеться часткова коагуляція, або система збереже стійкість зі знаком заряду надлишкового колоїду (перезаряджання). Різними виявляються результати коагуляції колоїдних розчинів сумішами електролітів. Тут бувають три випадки:

1) явище адитивності;

2) антагонізм іонів;

3) синергізм іонів.

У роботах Ю. М. Глазмана, Е. Матійовича та інших авторів досліджено складніший, але дуже важливий для практики випадок – коагуляція сумішшю електролітів.

Адитивнедія полягає в тому, що коагуляційна здатність у суміші складається арифметично за правилом змішування. У разі адитивної дії, якщо одного електроліту додано з 1/2 до 1 золю, то для досягнення коагуляції потрібно додати з 2/2. Адитивна дія спостерігається часто, особливо при коагуляції сумішами електролітів з домінуючими іонами однакової валентності.

Давно відомо, що поряд з адитивною коагулюючою дією двох протиіонів спостерігаються випадки антагонізму та синергізму в їх дії, дуже важливі не тільки для багатьох технологічних процесів, але й для розуміння закономірностей впливу іонів на органи та тканини живого організму, в якому біологічно активні іони часто виступають. як антагоністи чи синергісти.

Коагулююча дія одного електроліту починається в присутності іншого, що являє собою явище, яке спостерігається в сумішах іонів різновалентних (наприклад, Al 3+ і R +), а також при коагуляції негативного золя. Причинами відхилення від адитивності можуть бути електростатичне зниження активності іона в суміші електролітів та комплексоутворення.

При коагуляції сумішами електролітів у деяких випадках спостерігається синергізм іонів (зворотний ефект явища антагонізму, тобто коли коагулююча дія одного електроліту підвищується у присутності іншого). При низькій концентрації електролітів колоїдні розчини піддаються коагуляції. При додатковому створенні поверхні колоїдних частинок адсорбційних шарів з підвищеними структурно-механічними властивостями можна значно підвищити стійкість розчинів проти електромагнітної коагуляції. Ці шари можуть запобігти коагуляції електролітами. Подібна стабілізація золю по відношенню до електронів шляхом додавання незначної кількості розчину високомолекулярних сполук (желатину, агар-агару, яєчного альбуміну тощо) називається захистом.

Дуже стійкими до електролітів є захисні золі. Наприклад, колоїдні розчини срібла, які захищені білковими речовинами і використовуються як лікарські препарати (протаргал, колларгал), стають малочутливими до електролітів і можуть бути випарені насухо. Після обробки водою сухий залишок знову переводить у сіль. Однак у різних речовин захисні дії неоднакові. Кількість речовини, достатня для запобігання коагуляції того чи іншого золю, у деяких стандартних умовах є мірою захисної дії. Наприклад, "Золоте число" желатину дорівнює 0,01, що означає, що 0,01 мг її захищає 10 мл. Золя золота від коагуляції 1 мл 10% розчину NaCl «Золоте число» яєчного альбуміну – 2,5, крохмалю – 20. Подібним чином можна оцінити «Срібне число», «Сіркове число» і т.д.

100. Коагуляція сильно і слабо заряджених золів

У процесі розвитку колоїдної хімії виникло чимало теорій, які намагалися пов'язати стійкість гідрофобних золів (зокрема коагулюючу дію електролітів) з тими чи іншими параметрами системи та явищами, що виникають при взаємодії дисперсної фази з дисперсійним середовищем. Найбільш вдалою виявилася сучасна теорія стійкості, яка носить ім'я радянських вчених та позначається як теорія ДЛФО (Б. В. Дерягіна, Л. Д. Ландау, Е. Фервея, Я. Овербека). Відповідно до теорії ДЛФО підвищення концентрації електроліту в дисперсійному середовищі відбувається зменшення товщини дифузного шару. Товщина дифузного шару зменшується до розмірів, за яких починають діяти сили молекулярного тяжіння. Внаслідок цього відбувається втрата агрегативної, а потім і кінетичної стійкості. Фізична теорія коагуляції ДЛФО є першою кількісною теорією. За її допомогою можна розрахувати поріг коагуляції. Як наслідок цієї теорії випливає правило Шульце-Гарди.

«Закон шостого ступеня» Дерягіна Z 6 Z 6 встановлює залежність порога коагуляції або коагулюючої здатності ( Vдо = 1/Ск) від заряду іона. Величини Vдля одно-, двох- і трьох зарядних протиіонів співвідносяться між собою як 1:64:729 у згоді з правилом Шульце-Гарді.

Якщо коагуляція відбувається в результаті ближньої взаємодії частинок, то такі системи нестійкі, і коагуляція йде в більшості випадків необоротно, оскільки глибина першого мінімуму зазвичай більша за kТ. Зниження висоти бар'єру може бути спричинене специфічною адсорбцією. Тому можна говорити про два види коагуляції: концентраційної та адсорбційної.

Необхідно зауважити, що зіставлення розглянутої простої теорії з досвідом для z > 2 не можливе, оскільки при даному варіанті теорії не враховується ψ 1 (с) для багатозарядних протиіонів, що стосуються як величини, так і знака ψ 1 .

При подальшій розробці теорії ДЛФЗ для взаємної фіксації частинок у другому мінімумі можна дійти величини показника ступеня, що дорівнює 3,5–2,5. Це підтверджується уявними досвідченими даними щодо подальшої взаємодії.

В основі всіх спільних робіт лежить теорія ДЛФО, яка встановлює зв'язок між властивостями електричного шару та стійкістю дисперсних систем. У цих роботах розглядаються складніші випадки (наприклад, облік адсорбції іонів), а отже, зміни 1 , що приходить до явища зон коагуляції.

Уявлення про електричну природу або відштовхування стає правомірнішим при встановленні зв'язку між зонами коагуляції і характером змін ψ 1 в розчинах електролітів з багатозарядними протиіонами. При однойменній зарядженості частинок дисперсійної фази однакового складу здається очевидним, що вони повинні взаємно відштовхуватися електростатично.

Отже, в рамках якісного розгляду сили відштовхування виникають при деформації дифузного шару, і для зближення частинкам треба подолати бар'єр тим більш високий, чим вище 1 , і тим далі відстає від поверхні, чим більша товщина дифузного шару.

Для багатовалентних протиіонів значення 1 зменшуються зі зростанням концентрації значно швидше, ніж і пояснюється правило Шульце-Гарді.

101. Флокуляція, гетерокоагуляція (визначення, приклади)

Флокуляція- вид коагуляції, якою призводить до утворення пухких, пластів'я коагулятів - флокул.

У багатьох випадках залежність стійкості, вираженої через будь-яку кількісну характеристику, наприклад, з кількості, доданого «захисного» колоїду (ВМС), проходить через ясно виражений мінімум. Іншими словами, стійкість знижується при додаванні ВМС у кількості, недостатній для захисної дії. Це, особливо характерне для лінійних макромолекул, що несуть полярні групи на обох кінцях ланцюга (наприклад, полівінілових спиртів), пояснюється в даний час тим, що довга молекула полімеру приєднується двома кінцями до двох різних частинок дисперсної фази, скріплюючи їх вуглеводневим "містком".

Кількісна інтерпретація явища флокуляції, проведена теоретично Ла Мера на основі уявлень І. Ленгмюра , показала, що ймовірність адсорбції іншим кінцем на другій частинці для молекул, вже адсорбованих на першій частинці, буде тим більша, чим більше число цих молекул і чим більша частка вільної поверхні. Отже, мінімальна стійкість відповідає половинному заповненню поверхневого шару макромолекулами.

Це явище (флокуляція) завдяки порівняльній дешевизні флокулянтів широко використовується для осадження суспензій, золів і особливо для очищення природних і стічних вод.

Гетерокоагуляція– взаємодія між частинками, різними за складом чи за величиною. Поняття гетерокоагуляції є загальним, воно включає як окремий випадок у розглянуту нами взаємодію двох однакових тіл.

Прикладом гетерокоагуляції є взаємна коагуляція різноіменно заряджених частинок. При цьому електростатичні сили змінюють знак і стають силами тяжіння. Відсутність енергетичного бар'єру призводить до швидкої коагуляції за будь-яких значень. з.

Цей процес досить широко використовують для практичного руйнування дисперсних систем, особливо важливого у зв'язку з проблемою очищення природних та промислових вод. Так, на водопровідних станціях перед надходженням води на піщані фільтри до неї додають Al 2 (SO 4) 3 або FеCl 3; позитивно заряджені золі гідратів оксидів Fe або Al, що утворюються в результаті гідролізу, викликають швидку коагуляцію зважених негативно заряджених частинок ґрунту. Явище взаємної коагуляції золів має значення у низці природних і технологічних процесів. Взаємна коагуляція поширена у природі (наприклад, при змішуванні морської та річкової води). Коагуляція колоїдів річкової води відбувається в такий спосіб. Іони солей морської води адсорбуються на заряджених колоїдних частинках річкової води. В результаті адсорбції частинки розряджаються, з'єднуються у великі агрегати та осідають. Ось чому на дні поступово накопичується багато мулу, а пізніше утворюються острівці та мілини. Так утворилися дельти багатьох наших річок.

Застосування теорії ДЛФОдо процесів гетерокоагуляції показує, що у деяких випадках змінює знак як U тер, а й U а. Природа лондонівських сил у випадках не змінюється, завжди є силами тяжіння. Істотну роль процесі фіксації адсорбованих колоїдів відіграє їх коагуляція, викликана різноіменними зарядами адсорбованих частинок і поверхні адсорбенту.

Л. А. Кульський встановив, що коагуляції піддаються не колоїдні домішки води, а гідроокису, що утворюються при гідролізі коагулянту. Сама ж очищення води відбувається не внаслідок коагуляції, а внаслідок адсорбції колоїдних домішок на поверхні гідроксиду. Коагуляція частинок гідроксиду алюмінію та пов'язане з цим випадання їх із води відбуваються під дією розчинених у воді електролітів.

102. Вплив електролітів на електрокінетичний потенціал. Зона коагуляції

Величина ζ -Потенціалу визначається загальним вмістом електролітів у розчині. Збільшення концентрації спричиняє скорочення товщини дифузного шару і, отже, супроводжується зменшенням електрокінетичного потенціалу. Він залежить як від концентрації іонів, а й від їх валентності, причому особливо значної ролі грають протиіони, т. е. іони, заряд яких протилежний заряду частинок. Особливо сильний вплив на ζ -потенціал надають одновалентні складні органічні іони (барвники, алкалоїди і т. д.), вплив яких можна порівняти з впливом на потенціал двовалентних неорганічних іонів.

Досвід показує, що водневі та гідроксильні іони, іони високої валентності (AI 3+ , Fe 3+ , PO 3- , цитрат-іони і т. д.), а також складні органічні іони алкалоїдів, барвників не тільки здатні сильно знизити ζ -потенціал, а й за певної концентрації викликати зміну його знака.

При коагуляції частинки повинні зближуватися на таку відстань, при якій енергія взаємного тяжіння була б більшою за енергію теплового (броунівського) руху, що віддаляє частинки один від одного. Необхідного зближення перешкоджає електростатичне відштовхування, що виникає при дотику іонних оболонок дифузного шару. При введенні в колоїдний розчин електроліту відбуваються два незалежні процеси.

Перший- Обмінна адсорбція іонів у зовнішній дифузній оболонці, тобто обмін іонів дифузного шару на домінуючі іони введеного електроліту; цим пояснюється їхнє захоплення коагулятом.

Другий процес– стиск цього дифузного шару, у результаті частина його іонів перетворюється на внутрішню (гельмгольцевскую) частина подвійного електричного шару. Внаслідок скорочення товщини дифузного шару колоїдні частинки набувають можливості більш тісного зближення без того, щоб між ними виникли сили відштовхування; при якійсь досить малій відстані сили взаємного тяжіння може викликати злипання, коагуляцію частинок.

Про стиснення подвійного електричного шару можна судити з падіння ζ -потенціалу, яке зазвичай спостерігається в міру збільшення електроліту. Його падіння не є причиною коагуляції, а служить показником змін, що відбуваються в структурі подвійного електричного шару. Зв'язок ζ -потенціала з коагуляцією добре проявляється у виникненні неправильних рядів або зон коагуляції та може бути розглянута на прикладі. Іони трьох- і чотиривалентних металів, а також великі органічні катіони, будучи додані до негативного золю у зростаючих кількостях, поводяться зовсім особливо. Спочатку після досягнення порога коагуляції вони, як та інші іони-коагулятори, викликають коагуляцію золя (перша зона коагуляції). Потім у новій порції золю при вищій концентрації електроліту коагуляція не настає (зона стійкості). Далі за ще більш високої концентрації електроліту коагуляція знову відбувається (друга зона коагуляції). У другій зоні стійкості, як це легко встановити електрофорез, колоїдні частинки мають вже не негативний заряд, а позитивний. Очевидно, сильно адсорбовані високозарядні катіони та великі органічні катіони можуть входити до гельмгольцівської частини подвійного шару у надеквівалентних кількостях. Завдяки цьому до дифузної частини подвійного шару входять супутні їм аніони, що змінює знак ζ -Потенціалу.

Це явище отримало назву зон коагуляціїщо полягає у появі зі зростанням концентрації електроліту другої зони стійкості після зони коагуляції. У цій другій зоні заряд часток виявляється протилежним за знаком заряду в початковій зоні стійкості. З подальшим зростанням зза деякого нового критичного значення с"донастає друга зона коагуляції.

103. Кінетика швидкої коагуляції. Теорія Смолуховського

У вузькому інтервалі концентрацій спостерігається швидке зростання vдо деякої величини, що не змінюється з подальшим збільшенням з. Відповідно до цього можна виділити три чітко розмежовані зони: стійкості, повільної коагуляції (з порогом ск м) та швидкої коагуляції (з порогом ск б).

Оскільки зі зростанням ззнижується висота енергетичного бар'єру U, ми можемо пояснити закономірність, що спостерігається тим, що при с = ск м з'являється деяка ймовірність проходження через бар'єр найбільш «гарячих» (Т ≥ U)частинок; далі ймовірність ця збільшується і при с > ск б досягає граничної величини одиниці. Інакше висловлюючись, у цій галузі бар'єр знижений настільки, що це частинки його долають і кількість ефективних зіткнень, які призводять до з'єднання частинок, не змінюється. Це число залежить лише від концентрації частинок vта їх швидкості.

Область швидкої коагуляції визначається як область, де всі зіткнення ефективні.

Обчислення v для цієї галузі значно спрощується, оскільки зводиться до підрахунку числа зіткнень. Однак тут виникає чимало труднощів, тому що доводиться враховувати зіткнення не тільки первинних частинок, але й складніших у процесі коагуляції. Це завдання було блискуче вирішено М. Смолухівським (1916 р.), які запропонували кількісне трактування кінетики швидкої коагуляції на основі розгляду броунівського руху (дифузії) частинок

Швидкість процесу v – функція концентрації v та інтенсивності броунівського руху, що характеризується коефіцієнтом дифузії D.

Кінетика коагуляції була розроблена М. Смолуховським стосовно найпростішого випадку однорідних сферичних частинок. При досягненні відомої концентрації електроліту, що відповідає межі стійкості, початкові одиночні частинки, стикаючись, утворюють подвійні частки; вони, своєю чергою, зіштовхуючись друг з одним чи з первинними частками, утворюють дедалі складніші (п'ятірні, шестерні тощо. буд.) агрегати. Якщо позначити через п 1 , п 2 , п 3 ... концентрацію частинок, що складаються з однієї, двох, трьох початкових, то загальна кількість всіх частинок після початку коагуляції - Σп = п 1 + п 2 + п 3 + ...

Оскільки при кожному об'єднанні двох частинок утворюється одна (відбувається зменшення вдвічі), остільки процес коагуляції формально протікає як бимолекулярна реакція, тобто загальна кількість частинок зменшується в часі рівняння кінетики реакції другого порядку:

де k- Константа швидкості коагуляції, яка залежить від константи швидкості дифузії частинок і від радіусу сфери тяжіння.

Теорія Смолуховськогонеодноразово зазнавала експериментальної перевірки. Значення v(швидкості процесу) та ξ , (Період коагуляції) визначають на досвіді: або прямим шляхом - підрахунком числа частинок в одиниці об'єму ультрамікроскопічним методом в різні моменти часу, з побудовою кривих v - t,або шляхом світлорозсіювання з допомогою формули Релея. Значення v знаходять по тангенсу кута нахилу дотичної до кривої, значення ξ - За тангенсом кута нахилу прямої в координатах. Слід зазначити, що для наближеної оцінки vі з дочасто використовують час, що минув від початку впливу коагулюючого агента до початку помітного помутніння розчину, а також відношення оптичної щільності (або світлорозсіювання) золю в заданий стандартний момент часу (наприклад, 1 або 24 години від початку) до початкової оптичної щільності. Цей метод зазвичай називають турбідиметричним чи нефелометричним. Експериментальне підтвердження теорії швидкої коагуляції є чудовим доказом правильності основних уявлень теорії дифузії та броунівського руху.

104. Кінетика коагуляції. Оборотність процесу коагуляції. Пептизація

Теорія, розвинена радянським фізиком та хіміком Н. А. Фуксомспочатку для коагуляції аерозолів, враховує взаємодію частинок шляхом введення величини енергетичного бар'єру в кінетичні рівняння.

де W- Коефіцієнт уповільнення коагуляції або фактор випадковості, що показує, у скільки разів зменшується швидкість процесу в порівнянні з швидкою коагуляцією.

З рівняння видно, що коагуляція різко уповільнюється зі зростанням висоти енергетичного бар'єру U,вираженого в одиницях kT, а також зі збільшенням товщини дифузного шару (гальмування на «далеких» підступах) та зі зменшенням радіусу частинки.

Теорія показує лінійну залежність Wвід з, що підтверджується експериментально. Фізичний зміст результату відповідає тому, що швидкість коагуляції в силовому полі виявляється більшою, ніж при швидкій коагуляції без поля. Отже, вплив енергетичних параметрів на кінетику процесу описується теорією повільної коагуляції.

Повільна коагуляціяможе бути пояснена неповною ефективністю зіткнень внаслідок існування енергетичного бар'єру.

Оборотність процесу коагуляції- Здатність коагульованих систем до пептизації.

Опади, що випадають при коагуляції, мають різну структуру. Одні з них щільні, компактні, що свідчить про тісний контакт частинок, і коагуляція має необоротний характер. Інші коагуляти займають великий обсяг і мають пухку, ажурну структуру. Частинки в них залишаються відокремленими, розділені тонкими прошарками рідини та електричними стиснутими шарами. Можна вважати, що, збільшуючи рівень дифузії подвійного електричного шару, можна знову перевести коагулят в стан золя. Справді, у деяких випадках, звільняючись від електроліту-коагулятора промиванням осаду, вдається викликати процес, зворотний до коагуляції, - пептизацію (перехід коагеля в сіль).

Пептизація– це дезагрегація частинок, порушення зв'язку з-поміж них, відрив їх друг від друга. Пептизація тим паче ймовірна, що більше ліофілізований вихідний золь і що менше часу минуло з коагуляції, оскільки з часом при ближньому взаємодії відбувається поступове зрощення частинок зі зменшенням дисперсності і поверхневої енергії. У цьому випадку коагуляція набуває незворотного характеру, пептизація виключається. Спосіб практичного проведення пептизаціїзалежить від причин, що спричиняють коагуляцію. Дійсно, пептизація буде можлива, якщо відмити коагулят від електроліту водою (використовуючи декантацію, фільтрацію або діаліз). Наприклад, промиванням вдається пептизувати свіжі, особливо коагульовані однозарядними іонами опади двоокису кремнію, двоокису олова, сульфідів металів, сірки. Приклад пептизації чистою рідиною – пептизація глини під впливом води. При взаємодії з водою поверхні частинок глини виникають іонно-сольватные шари, що послаблюють зв'язок між частинками глини; внаслідок цього утворюється досить стійка суспензія глини у воді. Пептизація йде легше при додаванні невеликої кількості пептизатора, що дозволяє відновити структуру електричного подвійного шару. Пептизаторами є потенціалутворювальні електроліти. Ґрунти мають водопроникність, підвищену набухання, безструктурні, одним словом, пептизуються. Миюча дія мила також пов'язана з процесом пептизації. Іони жирних кислот адсорбуються на поверхні частинок «бруду», тим самим відривають їх від забрудненої поверхні та переводять у стан золю – пептизують; потоком води та бульбашками піни золь видаляється з предмета.

При вивченні коагуляції золів виникло багато теорій, за допомогою яких намагалися на якісному та кількісному рівнях пояснити всі закономірності, що спостерігаються.

Так, у 1908 р. Г. Фрейндліх сформулював основні положення адсорбційної теорії коагуляціїспостерігається при внесенні в сіль електролітів. Відповідно до цієї теорії, агрегація колоїдних частинок відбувається внаслідок адсорбції протиіонів поверхнею гранули та зменшення величини її дзетта-потенціалу. Проте це теорія мала обмежене застосування, т.к. враховувала тільки вплив електролітів і не могла пояснити ті факти, в яких злипання частинок було пов'язане лише зі змінами дифузного шару міцели, а величина ζ-потенціала гранули залишалася незмінною.

Пізніше Г. Мюллер був розроблений електростатистична теоріяяка вже виходила з того, що введення електроліту в золь не змінює загального заряду в подвійному електричному шарі частинки, а викликає стиснення (зменшення розмірів) дифузного шару. Це призводить до зменшення стійкості системи.

Адсорбційна, електростатична та ряд інших теорій коагуляції не могли пояснити всіх експериментальних фактів, але вони відіграли позитивну роль у розвитку уявлень про стійкість колоїдних систем. Їхні найважливіші положення увійшли складовою до сучасної теорії стійкості, яка добре узгоджується з поведінкою типових ліофобних дисперсних систем.

Ця теорія була розроблена в 1937-1943 роках. незалежно друг від друга Б.В. Дерягіним та Л.Д. Ландау в СРСР та Е. Фервеєм та Дж. Т. Овербеком у Голландії. Відповідно до перших літер прізвищ авторів теорія носить назву ДЛФО.

Згідно з цією теорією, колоїдні частинки в розчині внаслідок броунівського руху можуть безперешкодно зближуватися один з одним, поки не стикнуться своїми рідкими дифузними оболонками або шарами. У цьому з-поміж них немає ніяких сил взаємодії. Для подальшого зближення частинки повинні деформувати свої дифузні оболонки, щоб відбулося їхнє взаємне перекривання (або проникнення один в одного). Але рідини погано стискаються, і у відповідь на деформацію з їхнього боку з'являються так звані сили тиску, що розклинює, що перешкоджають здійсненню цього процесу. Причому чим більші розміри дифузного шару, тим значніші сили тиску, що розклинює.

Борис Володимирович Дерягін (1902 – 1994)- Російський фізико-хімік, професор (1935), член-кореспондент АН СРСР (1946), академік РАН (1992). Створив вчення про поверхневі сили та їх вплив на тиск, що розклинює, і властивості тонких рідких плівок. Премія ім. М. Ст Ломоносова АН СРСР (1958), Державна премія СРСР (1991). З 1936 по 1994 рік очолював створені ним лабораторію та Відділ сорбційних процесів Інституту фізичної хімії АН СРСР. Багато років був головним редактором журналу «Колоїдна хімія». У 1962 – 1973 pp. передбачав існування особливого різновиду води – поливоди. Потім сам себе спростував, виявивши критичний вплив домішок силікатів.

Якщо частинки, що зіткнулися, мають достатній запас кінетичної енергії для подолання дії цих сил, то їх дифузні шари перекриються, але в цей момент між ними і гранулами виникнуть електростатичні сили розштовхування (бо вони мають заряди однакового знака) (рис. 68).

Мал. 68. Схема взаємодії колоїдних частинок: а- Агрегативно стійка система; б- Перекривання дифузних шарів; в- Коагуляція

Л єв Давидович Ландау (1908 – 1968),найчастіше названий Дау – радянський фізик, академік АН СРСР (обраний 1946). Лауреат Нобелівської, Ленінської та трьох Сталінських премій, Герой Соціалістичної Праці. Член академій наук Данії, Нідерландів, США, Франції, Лондонського фізичного товариства та Лондонського королівського товариства. Ініціатор створення та співавтор Курсу теоретичної фізики, що витримав багаторазові видання та перекладеного багатьма мовами. Ім'ям Ландау названо золоту медаль, що вручається з 1998 р. Відділенням ядерної фізики РАН.

Чим більше ζ-потенціал гранул, тим сильніше взаємне відштовхування частинок.

У разі подолання цих сил і зближення гранул на відстань ≈ 10 -7 см і менше (тобто на відстань, рівну або меншу за розмірами однієї молекули дисперсійного середовища) між ними виникають так звані Ван-дер-Ваальсові сили тяжіння, що мають фізичну природу . Вони викликають зчеплення (з'єднання) колоїдних частинок друг з одним.

Зазвичай у стабілізованому гідрофобному золі лише невелика частка так званих активних частинок має достатній запас кінетичної енергії, щоб при зіткненні подолати дію всіх вищезгаданих сил. Тому такі колоїдні системи зберігають свою стійкість більш менш тривалий час (залежно від ступеня своєї стабілізації). При підвищенні температури швидкість та інтенсивність броунівського руху зростають. Це призводить до збільшення запасу кінетичної енергії колоїдних частинок. Дедалі більше їхня кількість перетворюється на розряд активних. В результаті при зіткненні вони частіше почнуть злипатися один з одним, а агрегативна стійкість золю зменшуватиметься.

Будь-які інші зовнішні впливи, що надаються на золь і призводять до зменшення розмірів дифузних шарів і величини ζ-потенціалу, також сприятимуть перебігу процесів коагуляції.

Найменшу стійкість мають колоїдні системи, частинки дисперсної фази в яких не мають подвійного електричного шару та захисної оболонки з молекул розчинника.

В даному випадку електростатичні сили розштовхування і сили тиску, що розклинює, між частинками не виникають і тому практично будь-яке зіткнення їх один з одним призведе до взаємного зчеплення.

Фізична теорія коагуляції ДЛФО має великий математичний апарат і дозволяє здійснювати різні кількісні розрахунки, які добре узгоджуються з експериментальними фактами.

Елементарний акт коагуляції відбувається внаслідок «ближньої взаємодії» частинок. Опади виходять щільними та незворотними, оскільки енергія тяжіння набагато перевищує енергію відштовхування. Тут є безпосередній контакт між частинками, на відстанях, що відповідають першому мінімуму, відбувається утворення конденсаційно-кристалізаційних структур або грубих дисперсій. 2. Якщо висота бар'єру велика, а глибина другого мінімуму мала, частки що неспроможні подолати бар'єру і розходяться без взаємодії. Це випадок «агрегативно стійкої системи». Порушити цю стійкість можна двома шляхами. а) Підвищення кінетичної енергії частинок призводить до збільшення числа зіткнень. Якщо енергія швидких частинок перевищить потенційний бар'єр, то частки можуть злипнутись. Тому підвищення температури може призвести до коагуляції системи. б) Потенційний бар'єр може бути зменшений при додаванні електролітів. При цьому ДЕС стискується за рахунок стиснення дифузної частини, внаслідок чого частки підходять одна до одної на менші відстані, де посилюються сили тяжіння. Рис.4.3 Схема впливу електроліту на коагуляцію: h2< h1 3. Если глубина второго минимума достаточно велика то, незави- симо от высоты барьера, происходит так называемое «дальнее взаимо- действие» двух частиц, отвечающее второму минимуму. Вторичный минимум на участке ВС отвечает притяжению частиц через прослойку среды. Возникает взаимодействие на дальних расстоя- ниях, осадки получаются рыхлыми и обратимыми, так как минимум не глубокий. Второму минимуму соответствует явление флокуляции или образо- вание коагуляционных структур. Интерес к этим системам в последнее время велик: фиксация час- тиц во втором минимуме при достаточной концентрации дисперсной фазы может привести к превращении. Золя в полностью структуриро- ванную систему. Реальные твердые тела, составляющие основу материальной куль- туры человечества (строительные материалы, деревянные изделия, оде- жда, бумага, полимеры) – в подавляющем большинстве являются струк- турированными дисперсными системами. Вывод: Рассмотренный классический вариант теории Дерягина-Ландау да- ет хорошее согласие с экспериментальными данными. Но может быть самым главным ее достижением является обоснование правила Шульце- Гарди, которое справедливо считается краеугольным камнем для про- верки теорий устойчивости. const g = 6 – «закон шестой степени» Дерягина, устанавливающий Z зависимость порога коагуляции от заряда иона-коагулятора. 4.7 Зависимость скорости коагуляции от концентрации электролита. Медленная и быстрая коагуляция Медленная коагуляция – это когда электролита введено в таком количестве, что небольшой барьер отталкивания сохраняется (DU), здесь не все сталкивающие частицы коагулируют. Скорость ее зависит от концентрации электролита. Быстрая коагуляция – имеет место при полном исчезновении энергетического барьера, здесь каждое столкновение частиц приводит к коагуляции. Скорость быстрой коагуляции u – не зависит от концен- трации электролита. Рис.4.4 Зависимость скорости коагуляции от концентрации электролита При небольших количествах электролита скорость коагуляции близка к нулю (участок I). Затем скорость растет при увеличении количества электролита (участок II). Коагуляция на участке II является медленной и зависит от концентрации электролита. На участке III скорость достигает максимальное значение и уже не зависит от количества прибавляемого электролита. Такая коагуляция называется быстрой и соответствует полному исчезновению потенци- ального барьера коагуляции DU . Начало участка III отвечает порогу быстрой коагуляции g б, здесь величина x -потенциала падает до нуля. Порогу быстрой коагуляции на основании теории ДЛФО можно дать строгое определение: Порог быстрой коагуляции – это количество электролита, необхо- димое для снижения энергетического барьера до нуля. 4.8 Изменение агрегативной устойчивости при помощи электролитов. Концентрационная и нейтрализационная коагуляция Одним из способов изменения агрегативной устойчивости золей является введение электролитов. Электролиты в состоянии изменить структуру ДЭС и его диффуз- ный слой, снизить или увеличить x -потенциал и электростатическое от- талкивание, т.е. способны вызвать или предотвратить коагуляцию. Воз- можны концентрационная и нейтрализационная коагуляция электроли- тами. Причина их одна и та же – снижение x -потенциала, ослабление электростатического отталкивания. Однако механизм снижения x - потенциала различный. Рис.4.5 Падение потенциала в ДЭС до (кривая 1) и после (кривая 2) введения электролита в процессе концентрационной (а) и нейтрализационной (б) коагуляции j1 и j 2 , x1 и x 2 – значения полного и электрокинетического по- тенциалов, соответственно, до и после введения электролитов; 3 и 4 – направления адсорбции ионов электролита; х – расстояние от твердой поверхности в глубь жидкости. 1. Концентрационная коагуляция наблюдается при больших заря- дах поверхности, когда j0 ³ 100 мВ, и проводится она в основном ин- дифферентными электролитами. Эти электролиты способствуют сжа- тию диффузной части ДЭС, снижению x -потенциала (x 2 < x1), но не изменяют полный потенциал j0 . Благодаря этому (сжатию ДЭС) частицы сближаются и межмоле- кулярные силы притяжения начинают превалировать, что и вызывает слияние частиц. Правило Шульце-Гарди подтвердили теоретически Б.В. Дерягин и Л.Д. Ландау, представив расклинивающее давление как суммарный эф- фект сил отталкивания и притяжения, что позволило им вывести урав- нение, связывающее порог коагуляции с зарядом иона-коагулятора. B * e (kб T) 5 Cкр = g = , (1) A2 e 6 Z 6 где B * – константа; e – диэлектрическая постоянная; kб – константа Больцмана; T – абсолютная температура; A – постоянная Ван-дер- Ваальса; e – заряд электрона; Z – заряд иона-коагулятора. Это уравнение (4) хорошо описывает зависимость порога коагуля- ции от заряда иона-коагулятора для сильно заряженных поверхностей и соответствует эмпирическому правилу Шульце-Гарди. В уравнение (1) не входит потенциал поверхности. Таким образом, правило Шульце-Гарди справедливо в случае концентрационной коагу- ляции. 2. Нейтрализационная коагуляция происходит при малых потен- циалах поверхности (j0 £ 100 м В) под действием неиндифферентных, т.е. родственных электролитов. Особенно эффективны электролиты, со- держащие ионы большого заряда и большого радиуса, то есть хорошо адсорбирующиеся. При введении таких электролитов идет частичная нейтрализация полного потенциала поверхности при адсорбции противоионов, что приводит к снижению не только полного потенциала j0 , но и j " и x - потенциала, а также к сжатию диффузной части ДЭС. Для случая нейтрализационной коагуляции при j0 £ 100 м В авторы теории ДЛФО нашли выражение для порога коагуляции: " x 4 Cкр = g = k 2 . (2) Z Из уравнения (2) следует, что для нейтрализационной коагуляции критическая концентрация зависит от x -потенциала и, следовательно, от полного потенциала поверхности j0 . Из уравнения (2) также следует: при малых j0 порог коагуляции обратно пропорционален Z 2 коагулирующего иона. Этот случай соответствует эмпирическому правилу Эйлерса- Корфа, которое оказывается справедливым для слабо заряженных по- верхностей. В реальных системах одновременно могут действовать оба меха- низма коагуляции, поэтому зависимость порога коагуляции от заряда иона-коагулятора оказывается промежуточной. 4.9 Особые явления при коагуляции. Явление неправильных рядов Коагулирующая сила ионов зависит не только от заряда и радиуса коагулирующих ионов, но и от их специфической адсорбции. Кроме того, многовалентные ионы могут вызвать перезарядку по- верхности и привести к чередованию зон устойчивого и неустойчивого состояния системы. Это явление получило название явления неправиль- ных рядов. Суть: при добавлении электролитов вначале наблюдается ус- тойчивость золя, затем – коагуляция. Далее – вновь устойчивость, и, на- конец, при избытке электролита – опять коагуляция. Это объясняется тем, что многовалентные ионы (Fe3+, Al3+, Th4+) перезаряжают частицы и переводят систему из неустойчивого в устой- чивое состояние. Введение электролита AlCl3 в золь сернистого мышь- яка, имеющего первоначально отрицательный заряд. Рис.4.6 Схема неправильных рядов На рис. 4.6 можно выделить две зоны устойчивого состояния (0-1, 2-3) и две зоны коагуляции (1-2, 3-4). Зона 0-1 – электролита добавлено недостаточно, устойчивое со- стояние. Зона 1-2 – электролита добавлено достаточно, x = xкр. Идет коагу- ляция. Далее начинается перезарядка поверхности, x -потенциал приоб- ретает противоположное значение. При достижении x >+ xкр знову настає стійкий стан (ділянка 2-3). На ділянці 3-4 знову йде коагуляція системи за схемою концентрованої коагуляції. На відміну від ділянки 1-2, де коагуляція йде іонами Al3+, у зоні 3-4 коагуляція проводиться іонами Cl–, оскільки заряд частинок став позитивним. 4.10 Коагуляція сумішшю електролітів У промислових умовах для коагуляції використовують не один електроліт, а суміш кількох електролітів. Коагулююча дія сумішшю двох електролітів часто буває неадитивною. Іноді потрібно електроліту у суміші більше, ніж одного з них – це явище антагонізму. Якщо ж суміш електролітів ефективніший за один електроліт, то проявляється явище синергізму, їх у суміші треба менше, ніж кожного окремо. При адитивному впливі електроліти коагулюють незалежно один від одного. Для характеристики суміші двох електролітів зручно користуватися графіком залежності порога коагуляції g1 від порога коагуляції g2. При адитивній дії залежність g 1 – g 2 – лінійна. Синергізм характеризується кривою 2, якщо перший електроліт береться у кількості g 1 / 2 , то другий – у кількості g 2< g 2 / 2 . Рис.4.7 График зависимости порога коагуляции: 1 – аддитивное действие; 2 – синергетическое действие; 3 – антагонистическое действие Синергизм электролитов широко используют на практике для коа- гуляции больших количеств дисперсных систем. 4.11 Применение коагулянтов и флокулянтов в процессах очистки воды Явление коагуляции тесно связано с проблемой удаления загрязне- ний из водных сред. В основе многих методов очистки от в.д.с – загрязнений лежит яв- ление потери системой агрегативной устойчивости путем объединения частиц под внесением специально вводимых реагентов: коагулянтов и флокулянтов. Это укрупнение частиц приводит к потере седиментационной ус- тойчивости системы и образованию осадков. В настоящее время подбор реагентов для коагуляции основывается преимущественно на эмпирических исследованиях. Чаще всего коагулирование загрязнений воды производится элек- тролитами, которые содержат многозарядные ионы (Al3+, Fe3+). Ранее процесс осветления воды объясняли нейтрализацией много- валентными катионами, заряженных, как правило, отрицательно, частиц природных вод. Однако коагуляция эти ионами связана с процессами их гидролиза, в результате которого возникают полиядерные аквагидро- комплексы, обладающие более сильной коагулирующей способностью, чем ионы. Сам процесс коагуляции подобен процессу флокуляции ВМС. В процессах водоочистки постепенно расширяется применение по- лимерных флокулянтов (ВМС): длинная молекула полимера адсорбиру- ется двумя концами на двух разных частицах дисперсной фазы и соеди- няет их «мостиком». Получается рыхлый агрегат – флоккула. Здесь час- тицы не имеют непосредственного контакта между собой. Флокулянты бывают природными и синтетическими, неионоген- ными и ионогенными. В последнем случае флокуляция возможна не только по механизму мостикообразования, но и путем нейтрализации заряда частиц противоположно заряженными ионами полиэлектролита. На празднике часто эффективным оказывается совместное приме- нение коагулянтов и флокулянтов. 4.12 Кинетика коагуляции Процесс коагуляции протекает во времени. Отсюда вытекает пред- ставление о скорости коагуляции. Скорость коагуляции – это измене- ние частичной концентрации в единице объема в единицу времени. Раз- личают быструю коагуляцию, когда каждое столкновение частиц при- водит к их слипанию и медленную коагуляцию, если не все столкновения частиц являются эффективными. Термины «быстрая» и «медленная» коагуляции условны и не связаны со скоростью процесса. При опреде- ленных условиях быстрая коагуляция может протекать очень медленно и, наоборот, медленная коагуляция может идти весьма быстро. Теория кинетики быстрой коагуляции предложена С. Смолуховским. Скорость процесса уменьшения общего числа частиц (n) во времени он рассматривает как скорость реакции второго порядка, поскольку слипание частиц происходит при столкновении двух частиц, dn = k × n2 . (3) dt После интегрирования этого уравнения получим 1æ1 1 ö k= ç - ÷ (4) t è n n0 ø или n0 n= , (5) 1+ kn0t где n0 – общее число частиц в единице объема золя до коагуляции, n – число частиц к моменту времени t, k – константа скорости процесса коагуляции, которая вычисляется по уравнению (5.5). Константа k свя- зана с коэффициентом диффузии частиц D и с расстоянием d, на кото- ром действуют силы притяжения между частицами, уравнением k = 4pDd . (6) Подставив в это уравнение вместо D его значение из уравнения Эйнштейна и учитывая, что d = 2r, получим 4 RT 3 –1 k= ,м с. (7) 3h Из формулы (7) видно, что величина k не зависит от начальной концентрации золя и от размера частиц и поэтому не меняется при их слипании. Константа скорости процесса коагуляции – постоянная толь- ко для данной коллоидной системы. Если величина константы k, вычис- ленная из экспериментальных данных, не совпадает с величиной, полу- ченной из теоретической формулы (7), то это значит, что в системе про- исходит не быстрая, а медленная коагуляция. С. Смолуховский предложил формулы, позволяющие определить с к о л ь к о ч а с т и ц того или иного порядка (первичных, вторичных и т.д.) имеется в золе ко времени t. Причем для того, чтобы исключить входящие в эти формулы трудно определяемые величины D и d, он ввел в них так называемое время половинной коагуляции q (период коагуля- ции), за которое начальная концентрация первичных частиц уменьшает- ся вдвое. Тогда для первичных частиц n0 n1 = , (8) (1 + t q) 2 для вторичных частиц n0 t q n2 = (9) (1 + t q) 3 и для частиц m-го порядка n0 (t q) m-1 nm = . (10) (1 + t q) m+1 На рис. 4.8 уравнения (8-10) изображены графически. Получен- ные кривые наглядно показывают распределение числа частиц в бы- стро коагулирующем золе. В на- чальный момент, т. е. когда t = 0, все частицы – первичные: n = n1 = n0, а n2 = n3 = n4 = 0. Через некоторое время количество всех частиц равно n, число первичных n1 уменьшается, но начинают появ- ляться двойные, тройные и др. час- тицы. По мере коагуляции эти час- тицы также постепенно исчезают, уступая место частицам высших порядков – более крупным агрега- там. Поэтому кривые, выражающие Рис.4.8 Распределение числа частиц при изменение числа частиц различных быстрой коагуляции золя порядков, со временем приобрета- ют ясно выраженные максимумы. Кривые, выражающие распределение числа частиц во времени, строят также в координатах n = f (t / q) , n = f (t) или в линейной форме – в координатах 1 / n = f (t) . Согласно теории С. Смолуховского, время половинной коагуляции не зависит от времени коагуляции. Чтобы проверить применимость тео- рии, по экспериментальным данным вычисляют q для нескольких зна- чений t по формуле, полученной из (4), . (11) Если величина q не остается постоянной при различных t, то это означает, что в системе происходит не быстрая, а медленная коагуля- ция. 4.13 Примеры коагуляции. Образование почв Мы рассмотрели развитие основных идей, определяющих содержа- ние проблемы устойчивости. Так, одна из важнейших задач заключается в сохранении устойчивого состояния суспензий, эмульсий и других объектов, проходящих в процессе переработки через сложные системы производственных агрегатов. Не менее важной для народного хозяйства является и обратная задача – скорейшего разрушения дисперсных сис- тем: дымов, туманов, эмульсий, промышленных и сточных вод. Огра- ничимся здесь иллюстрацией многообразия и сложности коагуляцион- ных явлений на примерах, связанных с процессами почвообразования. Почвы образуются при разрушении горных пород в результате вы- ветривания, выщелачивания, гидролиза и т. д. Эти процессы приводят к образованию окислов: как нерастворимых, типа SiO2, Al2O3, Fe2O3 (точ- нее – их гидроокисей), так и растворимых, типа RO и R2O (где R – ме- талл). Из-за значительной гидратации нерастворимых элементов почвы и дальнему взаимодействию в процессе взаимной коагуляции образуют- ся структурированные коагуляты, близкие по свойствам к гелям, назы- ваемые коагелями. Эти коллоидно-химические процессы определяют все многообразие существующих типов почв. Например, подзолистые почвы, типичные для северных районов нашей страны, образуются в условиях малого содержания органических остатков (гуминовых веществ) и большой влажности, вымывающей окислы основного характера (RO и R2O). Остающиеся коагели характе- ризуются высоким содержанием SiO2 и малым количеством питатель- ных веществ, необходимых для растений. Наоборот, черноземные почвы средней полосы России образуются в условиях малой влажности. В этих условиях ионы Са2+ и Mg2+ не вы- мываются и, взаимодействия с гуминовыми кислотами, образуют нерас- творимые высокомолекулярные коллоидные частицы – гуматы Са2+ и Mg2+. В процессе взаимной коагуляции положительно заряженных час- тиц R2O3 с отрицательно заряженными гуматами и SiO2 возникают

Для отримання тонко подрібненої лікарської речовини при диспергуванні рекомендується додавати розчинник в половинній кількості від маси подрібненої лікарської речовини.

Пояснення правила [ред.]

Частинки лікарської речовини мають тріщини (щілини Гріффітса), які проникає рідина. Рідина надає тиск, що розклинює, на частинку, який перевищує стягуючі сили, що і сприяє подрібненню. Якщо подрібнювана речовина є набухаючим, її ретельно подрібнюють у сухому вигляді і лише потім додають рідину. Після подрібнення лікарської речовини використовують прийом змучування з метою фракціонування частинок. Змучування полягає в тому, що при змішуванні твердої речовини з рідиною, в 10-20 разів за обсягом маси, що перевищує його, дрібні частинки знаходяться у зваженому стані, а великі осідають на дно. Цей ефект пояснюється різною швидкістю седиментації часток різних розмірів (закон Стокс). Суспензію найбільш подрібнених частинок зливають, а осад повторно подрібнюють і змучують з новою порцією рідини до тих пір, поки весь осад не перейде в тонку завис.

Застосування в технології [ред.]

Значення рецепта: у підставку відмірюють 200 мл очищеної води. У ступці подрібнюють 3 г крохмалю і 3 г основного вісмуту нітрату з 3 мл води (за правилом Дерягіна), потім додають 60-90 мл води, суміш змучують і залишають на кілька хвилин. Обережно зливають тонку завись із осаду у флакон. Вологий осад додатково розтирають маточкою, змішують з новою порцією води, зливають. Подрібнення та змучування повторюють, поки всі великі частинки не перетворяться на тонку завись.

Довідник хіміка 21

Хімія та хімічна технологія

Розраховане ставлення зіставляють із ставленням порогів швидкої коагуляції, що випливає з правила Дерягіна-Ландау (правила Шульце - Гарді).

Кількісне уточнення та теоретичне обґрунтування правила Шульце – Гарді були дані Дерягіним та Ландау. Для розрахунку порога коагуляції теорія дає таку формулу

Правило Дерягіна – Ландау, виведене авторами на основі уявлень фізичної теорії коагуляції, дозволяє визначити значення порога швидкої коагуляції, яке відповідає зникненню енергетичного бар'єру на кривій загальної взаємодії колоїдних частинок залежно від відстані між ними. Розраховані за цим правилом значення порога коагуляції не завжди збігаються з експериментальними значеннями внаслідок того, що коагулююча дія іонів залежить не тільки від валентності, а й від специфічної адсорбції, яка не враховується наведеним вище рівнянням.

Коагулююча здатність електроліту характеризується порогом коагуляції, тобто мінімальною концентрацією електроліту Б колоїдному розчині, що викликає його коагуляцію. Поріг коагуляції залежить від валентності коагулюючого іона. Ця залежність виражається правилом значності (правилом Шульце - Гарді). Суворіший, теоретично обґрунтований кількісний зв'язок між порогом швидкої коагуляції у і валентністю іона виражає правило Дерягіна - Ландау

Цей результат, вперше теоретично отриманий Дерягіним та Ландау, уточнює правило Шульце-Гарді.

Теоретичні уявлення про причини, що зумовлюють стійкість ліофобних золів, отримали подальший розвиток у роботах Б. В. Дерягіна та Л. Д. Ландау. Згідно з теоретичними поглядами та експериментальними даними Дерягіна, плівка рідини, укладена між двома зануреними в неї твердими тілами, надає на них тиск, що розклинює, і тим самим перешкоджає їх зближенню. Дія швидко зростає з витонченням плівки і значною мірою знижується від присутності електролітів. З цієї точки зору коагуляції частинок перешкоджає розклинювальну дію плівок, що їх розділяють. Введення електролітів в золь призводить до зміни подвійного електричного шару, стиснення його дифузної частини і зміни міцності частинок, що розділяють плівок і, тим самим, до порушення стабільності золю. Стройно розвинена математична теорія стабільності і коагуляції Дерягіна і Ландау призводить до суворого фізичного обгрунтування правила валентності Шульце - Гарді разом із тим підводить фізичну основу під емпіричні закономірності, виявлені Оствальдом.

Основні закономірності коагуляції під впливом електролітів. Зміна стійкості золів при зміні вмісту в них електролітів було відомо вже першим дослідникам колоїдних систем (Ф. Сельмі, Т. Грем, М. Фарадей, Г. І. Борщов). Надалі завдяки роботам Г. Шульца, У. Гарді, Г. Піктона, О. Ліндера, Г. Фрейндліха, В. Паулі, Г. Кройта, Н. П. Пєскова, А. В. Думанського та інших був накопичений великий експериментальний матеріал та зроблено основні теоретичні узагальнення. Величезний внесок у розвиток теорії електролітної коагуляції зробили радянські вчені Б. В. Дерягін із співр., П. А. Ребіндер та його школа. Експериментально встановлені закономірності при коагуляції електролітами відомі за назвою правил коагуляції

Будують графіки залежності оптичної щільності від концентрації електроліту Сет (рис. III.5). З точки перетину продовження обох прямолінійних ділянок кривої опускають перпендикуляр на вісь абсцис і знаходять поріг швидкої коагуляції кожного електроліту. Розподіливши отримані значення порогів коагуляції на найменше з них, виводять правило значущості і зіставляють його з правилом Дерягіна - Ландау.

Існування різкого стрибка властивостей на певній відстані від підкладки було ще раніше виявлено В. В. Карасьовим та Б. В. Дерягіним при вимірюванні залежності в'язкості деяких органічних рідин від відстані до твердої стінки. Усе це дає право називати такі верстви особливою, граничною фазою, оскільки наявність різкої межі розділу є основне визначення фази. Відмінність із звичайними фазами у тому, що товщина граничної фази - цілком певна для цієї температури величина.

Теорія Дерягіна – Фервея – Овербека встановлює, що Ск обернено пропорційно шостому ступені валентності коагулюючого іона. Цю ж залежність відбиває експериментально знайдене правило Шульце - Гарді. Отриманий відмінний збіг добре підтверджує правильність теорії коагуляції ліофобних золів.

На численних об'єктах показано, що поріг коагуляції обернено пропорційний валентності коагулюючих іонів у ступені від 5 до 9, часто в ступені 6. Спостерігалися і нижчі значення показника ступеня (2-3). Отже, правило Шульце - Гарді передбачає лише високий рівень залежності порога коагуляції від валентності (г) протиіонів. Проте воно іноді ототожнюється з теоретично виведеним законом 2 Дерягіна-Ландау.

Вплив валентності коагулюючих іонів на поріг коагуляції визначається правилом Шульце-Гарді чим більша валентність коагулюючих іонів, тим більша їх коагулююча сила або тим менший поріг коагуляції. Теоретичне обґрунтування цього правила було дано у 1945 р. Б. В. Дерягіним та Л. Д. Ландау. Знайдений ними зв'язок між порогом коагуляції та валентністю коагулюючих іонів виражається у формі

Якщо врахувати, що у разі бар'єрного механізму при

Для отримання більш тонких і стійких водних суспензій гідрофільних набухають речовин (вісмуту нітрату основного, цинку оксиду, магнію оксиду, кальцію фосфату, карбонату і гліцерофосфату, коаліну, натрію гідрокарбонату, заліза гліцерофосфату) найбільш доцільно використовувати дисперсію. Сутність прийому полягає в тому, що речовину диспергують спочатку в сухому вигляді, потім з урахуванням правила Дерягіна. Отриману тонку пульпу розбавляють приблизно 10 разів водою (розчином), розтирають і зливають верхній шар суспензії у склянку для відпустки. Операцію змучування повторюють до тих пір, поки вся речовина не буде диспергована та одержана у вигляді тонкої вищості.

Вплив мастильного матеріалу на параметри тертя в умовах граничного мастила оцінюється, як правило, за величиною адсорбції масла (середовища) та за його хімічною активністю. Адсорбційна здатність враховується переважно для випадку використання хімічно інактивного мастильного середовища. Так, Б. В. Дерягін запропонував оцінювати ефективність масляної плівки за критерієм маслянистості, що представляє собою співвідношення шорсткостей змащеною та незмащеною поверхонь. Інший критерій маслянистості характеризується відношенням різниці робіт сил тертя незмащених і змащених поверхонь за час, ншбходимое для стирання плівки товщиною / г, до товщини цієї плівки. Критерії маслянистості в основному визначаються тривалістю перебування молекул олії (мастила) на поверхні тертя та активністю мастила.

При електролітної коагуляції по концентраційному механізму (для сильно заряджених частинок) поріг коагуляції Ск у соответстЕ1ИИ з правилом Дерягіна - Ландау (обгрунтування емпіричного правила Шульце - Гарді) обернено пропорційний заряду 2 протиіоно13 в шостій мірі, тобто.

Теорія подвійного електричного шару отримала розвиток у роботах Фрумкіна та Дерягіна. Згідно з їхніми уявленнями, внутрішньому шару іонів подвійного електричного шару, що отримали назву потенціалутворюючих, щільно примикає деяка частина протилежно заряджених іонів (рис. 50, а), званих проти іонів і. Ця частина протиіонів пересувається разом з часткою і утворює шар завтовшки 6″, званий адсорбційним. На рис. 50 а межа між такою часткою і середовищем позначена пунктиром. Інші протиіони розташовуються в дисперсійному середовищі, де вони розподілені, як правило, дифузно.

Однак останнім часом отримані експериментальні дані, які вказують на непридатність у ряді випадків правила Шульце-Гарді у вигляді закону Дерягіна - Ландау На досвіді часто спостерігаються значні відхилення від такої закономірності, а саме, у ряді випадків коагулююча дія електролітів пропорційно шести. Згідно І. Ф, Єфремову та О. Г. Усьярову, це відхилення від

Додатність теорії Дерягіна і правила Шульце - Гарді для коагуляції високомолекулярних сполук була показана на прикладі каучукових латексів при взаємодії їх з електролітами різної валентності (Воюцький, Нейман, Сандомирський).

Однак і в розглянутому першому наближенні теорія дає гарну згоду з експериментальними даними (наприклад, даними Шенкеля і Кітченера, отриманими на монодисперсних латексах), але може бути найголовнішим її досягненням є обґрунтування правила Шульце - Гарді, що справедливо вважається наріжним каменем для перевірки теорій стійкості. Розглянемо це пояснення. Аналіз умов стійкості дисперсних систем показує, що граничні умови швидкої коагуляції в термінах теорії Дерягіна можуть бути записані як Утях = О і дОтах/ек = 0 де С/тях - максимальна енергія (рис. XIII. 7). Ці умови виражають зниження висоти бар'єру нанівець.

У найпростішому випадку ц = onst. Коеф. Т. спокою, як правило, більше за коеф. кінематичного Т., так що зусилля рушання з місця (пусковий момент) більше опору рівномірному руху. Точніше фіз. процеси при сухому Т. відбиваються т.зв. двочлешавл законом тертя Дерягіна ц = F/(N + PgS), де /-доповнить, до N тиск, викликаний силами міжмол. взаємод. тертьових тіл, а S-пов-еть фактич. контакту тертьових тіл через хвилястість і шорсткості пов-стей Т. контакт тіл немає повним.

У роботах 1937 та 1940 р.р. Дерягін, використовуючи формули Фукса для швидкості коагуляції взаємодіючих частинок, вивів критерій агрегативної стійкості слабо заряджених колоїдних частинок для двох граничних випадків коли радіус частинок набагато менше товщини іонних атмосфер , або, інакше кажучи, характерної довжини Дебая, і коли радіус частинок багато більше товщин . У другий випадок критерій узагальнює і кількісно уточнює емпіричне правило Эйлерса-Корфа , ​​що у згоді з низкою експериментальних фактів. Тоді ж було показано існування далекого мінімуму на кривій, що виражає залежність сили взаємодії (відштовхування) від відстані.

Відомою складністю для теорії стало те, що правило зворотного шостого ступеня (уточнене Дерягіним і Ландау правило Гарді-Шульце) дотримується і тоді, коли безрозмірний потенціал поверхні не тільки невеликий, але менше одиниці. Це можливо, як показали Глаз-ман із співавт. , якщо добуток потенціалу на заряд протиіону мало змінюється за зміни останнього. Кількісне пояснення цьому на основі незалежності адсорбції протиіонів від заряду було дано Усьяровим.

Найбільш розроблена теорія стійкості іоностабілізованих колоїдних розчинів призвела до ряду фундаментальних результатів. Теорія сильно заряджених золів, що розглядає лише концентраційну коагуляцію, дозволила обґрунтувати правило Шульце – Гарді у вигляді закону 2 Дерягіна – Лайдау. При помірних потенціалах колоїдних частинок пороги коагуляції змінюються з валентністю протиіонів за законом 2 де 2 а 6 що також знаходиться відповідно. з правилом Шульце – Гарді. Теорія дозволила обгрунтувати різні закономірності коагулюючої дії сумішей електролітів і ефект синергізму , що не знаходив рній ніякого пояснення . Слід також зазначити, що на підставі теорії була показана неправомірність широко поширена.

Отримавши значення точного порога коагуляції всім електролітів, виводять правило значності, навіщо знайдені значення порогів ділять на найменший поріг коагуляції (для AI I3). Порівнюють експериментальне співвідношення порогів коагуляції з теоретичним, обчисленим за правилом Дерягіна - Ландау, згідно з яким Y a b Vai u 11 1. Проводять аналіз результатів зіставлення та оформлюють роботу в лабораторному журналі.

Дивитися сторінки, де згадується термін Правило Дерягіна: Синтетичні полімери в поліграфії (1961) - [c.130]

Пояснення правила

Застосування у технології

Bismuthi subnitratis ana 3,0

M.D.S. Протирати шкіру обличчя

Правило Дерягіна- правило, розроблене хіміком Б. В. Дерягіним, що стосується технології багатьох лікарських форм.

Aquae destillatae 200 ml

Примітки

1. Синєв Д. Н., Марченко Л. Г., Синєва Т. Д. Довідковий посібник з аптечної технології ліків. 2-ге вид., перераб. та дод. – СПб: Вид-во СПХФА, Невський Діалект, 2001. – 316 с.
2. Миколаїв Л. А. Ліки. 2-ге вид., Випр. та дод. - Мінськ: Вища школа, 1988.
3. Бобильов Р. В., Грядунова Г. П., Іванова Л. А. та ін. Технологія лікарських форм. Т. 2. - М: «Медицина», 1991.

Wikimedia Foundation. 2010 .

Дивитись що таке «Правило Дерягіна» в інших словниках:

Дерягіна правило- Правило Дерягіна правило, розроблене хіміком Дерягіним Б. В., що стосується технології багатьох лікарських форм. Саме правило звучить так: «Для одержання тонко подрібненої лікарської речовини при його диспергуванні рекомендується додавати … Вікіпедія

Дерягін, Борис Володимирович- Борис Володимирович Дерягін Дата народження: 9 серпня 1902 (1902 08 09) Місце народження: Москва Дата смерті: 16 травня 1994 (1994 05 16) (91 рік) … Вікіпедія

Міжнародне суспільство свідомості Крішни- Стаття за тематикою Індуїзм Історія · Пантеон Напрями … Вікіпедія

Педофілія- Педофілія… Вікіпедія

Ексгібіціонізм- МКБ 10 F … Вікіпедія

Насильницька злочинність- одна з складових частин загальної структури злочинності, до якої входять діяння, пов'язані з фізичним та психічним насильством над особистістю чи загрозою його застосування. Насильницька злочинність може розумітися в широкому значенні при цьому в неї.

Ексбіціонізм

Ексгібіціоніст- Ексгібіціонізм (лат. exhibeo виставляти, показувати) форма сексуальної поведінки, що відхиляється, коли сексуальне задоволення досягається шляхом демонстрації статевих органів незнайомим особам, зазвичай протилежної статі, а також у публічних… Вікіпедія

Сексуальний комплекс- це мають негативне емоційне забарвлення уявлення особистості (відчуття незадоволеності, страху, гріха), пов'язані з статевими відносинами, що надають суттєвий, а іноді й визначальний вплив як на статеве життя, так і в цілому на ... Вікіпедія

КОАГУЛЯЦІЯ- (Від лат. coagulatio згортання, згущення), об'єднання частинок дисперсної фази в агрегати внаслідок зчеплення (адгезії) частинок при їх зіткненнях. Зіткнення відбуваються в результаті броунівського руху, а також седиментації, переміщення частинок… Хімічна енциклопедія

РОЗДІЛ 20. СУСПЕНЗІЇ

Суспензії (Suspensiones)— рідка лікарська форма для внутрішнього, зовнішнього та парентерального застосування, що містить як дисперсну фазу одну або кілька подрібнених порошкоподібних лікарських речовин, розподілених у рідкому дисперсійному середовищі (ГФ XI, вип. 2, с. 214). Розмір частинок дисперсної фази суспензій не повинен перевищувати 50 мкм. Відповідно до вимог фармакопеї США, Британського фармацевтичного кодексу він має становити 10-20 мкм.

Суспензії є непрозорими рідинами з розміром частинок, зазначеним у приватних статтях, що не проходять через паперовий фільтр і видимі під звичайним мікроскопом. Як мікрогетерогенні системи суспензії характеризуються кінетичною (седиментаційною) та агрегативною (конденсаційною) нестійкістю.

При зберіганні суспензії нестійкі, тому:

- Перед вживанням суспензії збовтують протягом 1-2 хв;

- речовини сильнодіючі та отруйні лікарської форми не відпускають.

Виняток становить той випадок, коли кількість речовини, що виписана в рецепті, не перевищує вищу разову дозу.

При прописуванні у рецепті речовини списку А у кількості вищої разової дози лікарський препарат виготовлення не підлягає.

20.1. ПЕРЕВАГИ СУСПЕНЗІЙ

Перевагами суспензій перед іншими лікарськими формами є:

- Зручність лікарської форми для пацієнтів, особливо для дітей, які не можуть ковтати таблетки або капсули;

менш інтенсивний смак суспензій, ніж розчинів. Крім того, є можливість корекції смаку ліків запровадженням сиропів, ароматизаторів;

- Лікарські засоби в суспензіях більш стабільні, ніж у розчині. Це особливо важливо для виготовлення лікарських форм з антибіотиками.

20.2. НЕДОЛІКИ СУСПЕНЗІЙ

Недоліками суспензій є:

- фізична нестійкість: осадження (седиментація), з'єднання та збільшення розмірів частинок (агрегація) та з'єднання твердої та рідкої фази (конденсація). Дані фізичні явища призводять до осадження або випливання твердої фази. Порушується принцип однорідності дозування;

- Необхідність пацієнту перед застосуванням інтенсивно перемішувати суспензії для відновлення однорідного стану;

- Незадовільно малий термін придатності - 3 діб (наказ МОЗ РФ? 214).

20.3. ФІЗИЧНІ ВЛАСТИВОСТІ СУСПЕНЗІЙ

Седиментаційна стійкість суспензій визначається законом Стокса, згідно з яким швидкість седиментації прямо пропорційна квадрату діаметра частинок, різниці щільностей частинок та дисперсного середовища та в 18 разів назад пропорційна в'язкості середовища:

З закону Стокса випливає: що стоїть ступінь подрібнення частинок і більше в'язкість середовища, то вище седиментаційна стійкість суспензій. Крім того, стійкість суспензій залежить від ступеня спорідненості лікарської речовини до дисперсійного середовища, наявності електричного заряду частинок. У суспензіях частинки твердої фази у разі гарної змочуваності дисперсійним середовищем покриті сольватними оболонками, які перешкоджають коалесценції (об'єднанню) годину.

тиц (суспензії речовин з гідрофільними властивостями). Тому введення поверхнево-активних речовин (ПАР) не потрібно. При поганій змочуваності сольватні оболонки не утворюються, внаслідок чого відбувається осадження або сплив твердих частинок (суспензії речовин з різко вираженими гідрофобними властивостями).

20.4. МЕТОДИ ВИГОТОВЛЕННЯ СУСПЕНЗІЙ

У фармацевтичній технології використовують 2 методи виготовлення суспензій:

- Конденсаційний (шляхом регульованої кристалізації). Наприклад, до води додають етанольні розчини кислот борної, саліцилової та ін. Кристи, що випали, утворюють суспензію;

- Дисперсійний (шляхом подрібнення кристалічних речовин у дисперсійному середовищі).

20.5. ДОПОМОЖНІ РЕЧОВИНИ, ЩО ВИКОРИСТОВУЮТЬСЯ ДЛЯ СТАБІЛІЗАЦІЇ СУСПЕНЗІЙ

Для підвищення стійкості суспензій із гідрофобними речовинами використовують:

А. Згущувачі— речовини, що мають незначну поверхневу активність, але забезпечують стабільність суспензії за рахунок підвищення в'язкості системи.

- природні (камеді, альгінати, карагенани, гуарова смола, желатин);

- синтетичні (M!, натрію карбоксиметилцелюлоза - Carbopol?);

- Неорганічні (аеросил, бентоніт, магнію алюмосилікат - Veegum?).

- ПАР, що знижують міжфазний поверхневий натяг на межі розділу фаз (твини, жиросахара, пентол, емульгатор Т-2 та ін).

У таблиці 20.1 представлені стабілізатори та їх концентрації, які застосовуються для виготовлення суспензій гідрофобних речовин.

Таблиця 20.1.Стабілізатори суспензій

Кількість стабілізатора (г) на 1,0 лікарської речовини

з різко вираженими гідрофобними властивостями

з нерізко вираженими гідрофобними властивостями

Примітка.Для стабілізації суспензії сірки для зовнішнього застосування рекомендують використовувати медичне мило в кількості 0,1-0,2 г на 1,0 г сірки. З медичної точки зору додавання мила доцільне, тому що воно розпушує пори шкіри, будучи ПАР, і сприяє глибокому проникненню сірки, яку використовують при лікуванні корости та інших захворювань шкіри. Слід мати на увазі, що мило як стабілізатор сірки рекомендується застосовувати лише за вказівкою лікаря. Якщо в рецепті містяться солі двовалентних металів, кількість мила збільшують до 0,3-0,4 г на 10 г сірки. Одночасно рекомендується проводити стерилізацію сірки в суспензіях спиртом та гліцерином.

Для стабілізації лікарських речовин із різко вираженими гідрофобними властивостями використовують желатозу у співвідношенні 1:1, а з нерізко вираженими властивостями – 1:0,5.

Виняток: суспензія сірки (див. табл. 20.1).

20.6. ТЕХНОЛОГІЯ ОТРИМАННЯ СУСПЕНЗІЙ

Технологічна схема отримання суспензій дисперсійним методом складається з наступних стадій:

1. Підготовча стадія включає такі технологічні операції:

- Підготовку робочого місця;

- Підготовку матеріалів, обладнання;

- Розрахунки, оформлення зворотної сторони ППК;

- Зважування речовин, що суспендуються.

2. Стадія подрібнення включає 2 технологічні операції:

- Отримання концентрованої суспензії (пульпи);

- отримання розведеної суспензії, у тому числі фракціонування (змучування та відстоювання).

Примітка.Дана стадія обов'язкова для суспензій речовин, що мають гідрофільні властивості, і не обов'язкова для суспензій речовин, що мають гідрофобні властивості. Це пояснюється седиментаційною нестійкістю перших та агрегативною нестійкістю – других.

А. Операція отримання концентрованої суспензії.Для отримання концентрованої суспензії застосовують операцію подрібнення серед рідини. Введення рідини сприяє більш тонкому подрібненню частинок за рахунок дії сил, що розколюють, поверхневого натягу (ефект Ребіндера) (рис. 20.1).

Мал. 20.1.Ефект Ребіндера

Вперше дію рідини, що розклинює, і зниження міцності твердих тіл внаслідок зазначеного впливу були досліджені вітчизняним ученим П.А. Ребіндером у 1928 р. Ефект Ребіндера заснований на руйнівній дії різниці сил поверхневого натягу рідини всередині тріщини твердого тіла (див. рис. 20.1). Ефект визначається структурою твердого тіла (наявність дислокацій, тріщин), властивостями рідини (в'язкість) та її кількістю. Внаслідок дії сил поверхневого натягу відбувається багаторазове падіння міцності, підвищення крихкості твердого тіла. Це полегшує та покращує механічне подрібнення різних матеріалів.

Б.В. Дерягін досліджував вплив ефекту Ребіндер на подрібнення фармацевтичних порошків. Їм було визначено оптимальне співвідношення маси рідини до маси твердого тіла, яке приблизно дорівнює 1/2.

Для одержання тонко подрібнених лікарських речовин рекомендується спочатку отримувати концентровану суспензію шляхом розтирання речовин, що суспендуються у воді, розчинах лікарських речовин або іншої допоміжної рідини, взятої в кількості 1/2 від маси подрібнюваної лікарської речовини (правило Б.В. Дерягіна, засноване на ефекті Ребіндер).

Б. Операція отримання розведеної суспензії, у тому числі фракціонування (змучування та відстоювання).Метою операції є отримання частинок розміром менше 50 мкм. Частинки цього розміру утворюють суспензії, які зберігають однорідний стан протягом 2-3 хв, тобто. того часу, який необхідний на дозування та прийом лікарської форми пацієнтом.

Після отримання концентрованої суспензії додають воду у кількості, що перевищує 10-20 разів дисперсної фази. Потім суспензію інтенсивно перемішують (прийом обмушування) і відстоюють протягом 2-3 хв з метою фракціонування частинок. Дрібні частки перебувають у зваженому стані, великі частки осідають на дно. Тонку завись зливають, осад повторно подрібнюють і змучують з новою порцією рідини. Операцію повторюють, поки весь осад не перейде в тонку завись.

Bismuthi subnitratis ana 3,0 Aq. риг. 200 ml

У підставку відмірюють 200 мл очищеної води. У ступці подрібнюють 3,0 г крохмалю і 3,0 г вісмуту нітрату основного з 3 мл води (правило Б. В. Дерягіна), додають 60-90 мл води, суміш змучують і залишають у спокої на 2-3 хв. Тонку завись обережно зливають з осаду у флакон. Залишок у ступці додатково розтирають маточкою, змішують з новою порцією води, зливають. Подрібнення та змучування повторюють, поки всі великі частинки не перетворяться на тонку завись.

При виготовленні суспензій гідрофобних речовин з різко вираженими властивостями необхідне додавання етанолу як при диспергуванні речовин, що важко подрібнюють.

Rp.: Solutionis Natrii bromidi 0,5% - 120 ml

Coffeini-natrii benzoatis 0,5

M.D.S. По 1 столовій ложці 3 десь у день.

У підставку відмірюють 112 мл очищеної води, 5 мл розчину кофеїну-натрію бензоату (1:10) і 3 мл розчину натрію броміду (1:5). У ступці розтирають до розчинення 1,0г камфори з 10 краплями 95% етанолу, додають 1,0 г желатози та 1 мл приготованого розчину лікарських речовин, змішують до отримання тонкої пульпи. Переводять пульпу у відпускний флакон розчином кофеїну-натрію бензоату та натрію броміду, додаючи його частинами.

При виготовленні суспензій, що містять лікарські речовини в концентрації 3% і більше, їх готують за масою, тому в паспорті письмового контролю в даному випадку обов'язковим є вказівка ​​маси тари та маси виготовленої суспензії.

Приклад 3 Rp.: Zinci oxydi Talci ana 5,0

Aq. purificata 100 ml

M.D.S. Протирати шкіру обличчя.

У ступці змішують 5,0 г цинку оксиду і 5,0 г тальку спочатку в сухому вигляді, потім додають приблизно 5 мл очищеної води (правило Б.В. Дерягіна), розтирають до утворення кашкоподібної маси. До тонкої пульпи додають частинами очищену воду, перемішуючи пестиком, переносять у флакон і оформляють.

Суспензії не фільтрують.

3. Стадія змішуваннявключає введення інших лікарських речовин як розчинів. Особливістю даної стадії є необхідність перевірки сумісності як лікарських речовин, і їхнього впливу на седиментаційну стійкість суспензій. Сильні електроліти та полярні речовини різко погіршують стабільність суспензій.

Якщо до складу суспензії входять неорганічні солі, концентровану суспензію краще готувати, розтираючи речовину з очищеною водою, потім додавати стабілізатор, а потім розчини солей у порядку зростання концентрації.

4. Стадія оформлення та упаковки.Суспензії упаковують аналогічно рідким лікарським формам у тару, що забезпечує збереження якості препарату протягом терміну придатності. Найбільш зручною є упаковка суспензій у шприци, забезпечені перехідниками, та дозатори (рис. 20.2).

При оформленні обов'язкова наявність на етикетці додаткових запобіжних написів: "Перед вживанням збовтувати", "Замерзання неприпустимо", "Термін придатності 3 діб".

5. Оцінювання якості суспензій.Якість приготовлених суспензій оцінюють як і, як та інших рідких лікарських форм, тобто. перевіряють документи-

Мал. 20.2.Шприци та насадки для дозування суспензій

цію (рецепт, паспорт), оформлення, упаковку, колір, запах, відсутність механічних включень, відхилення в обсязі чи масі. Специфічними показниками якості для суспензій є ресуспендованість та однорідність частинок дисперсної фази.

Ресуспендованість.За наявності осаду суспензії відновлюють рівномірний розподіл частинок по всьому об'єму при збовтуванні протягом 20-40 с після 24 год зберігання і за 40-60 с після 24-72 год зберігання.

Однорідність частинок дисперсної фази.Не повинно бути неоднорідних великих частинок дисперсної фази.

Примітка.Визначення розміру частинок проводиться при мікроскопуванні. Розмір частинок дисперсної фази не повинен перевищувати розмірів, зазначених у приватних статтях на суспензії окремих лікарських речовин (ФС, ПФС).

20.7. ПРИКЛАДИ РЕЦЕПТІВ СУСПЕНЗІЙ (НАК МОЗ СРСР? 223 ВІД 12.08.1991 р.)

1. Суспензія йодоформу та циніка оксиду в гліцерині Rp.: Iodoformii 9,0

Zinci oxydi 10,0 Glycerini ad 25,0 M .D.S. Зовнішнє.

Дія та показання:антисептичний засіб.

2. Суспензія сірки з левоміцетином та саліциловою кислотою спиртова

Rp.: Laevomycetini Ас. salicylici ana 1,5 Sulfuris praecip. 2,5 Sp. aethylici 70% - 50 ml M.D.S. Протирати шкіру.

Дія та показання:антибактеріальний та антисептичний засіб при захворюваннях шкіри.

3. Суспензія цинку оксиду, тальку та крохмалю Rp.: Zinci oxydi

Aq. pur. 100 ml M.D.S. Зовнішнє.

Дія та показання:антисептичний, в'яжучий засіб.

4. Суспензія «Новоціндол» Rp.: Zinci oxydi

Sp. aethylici 96% - 21,4 ml

Aq. рш ad 100,0 M .D.S. Змащувати шкіру.

Дія та показання:антисептичний, в'язкий та місцево-анестезуючий засіб.

5. Суспензія цинку оксиду, тальку, крохмалю та анестезину спиртовогліцеринову.

Anaesthesini ana 12,0

Sp. aethylici 70% - 20,0 ml Aq. pur. ad 100,0

M.D.S. Наносити на шкіру.

Дія та показання:антисептичний, в'яжучий, місцево-анестезуючий засіб.

6. Суспензія цинку оксиду, крохмалю, тальку, анестезину та кислоти борної водно-гліцеринова.

Rp.: Zinci охidi Amyli

Talci ana 30,0 Anaesthesini 5,0

Sol. Ac. borici 2% - 200,0

1. Яким є визначення суспензій як лікарської форми? Які її

особливості як гетерогенної системи?

2. Якими є види стійкості суспензії як гетерогенної системи?

3. Які чинники впливають стійкість суспензій?

4. Як приготувати суспензію із гідрофільних речовин?

5. Як пояснити застосування правила проф. Б.В. Дерягіна та прийому змучування при виготовленні суспензій?

6. Яка роль стабілізаторів та механізм їх дії?

7. Як обґрунтувати вибір стабілізатора для суспензій гідрофобних речовин?

8. Як приготувати суспензії з речовин із нерезко вираженими гідрофобними властивостями?

9. Як приготувати суспензії з речовин з різко вираженими гідро-

10. Які особливості приготування суспензії сірки?

11. Якими є основні показники оцінки якості суспензії?

12. Які зміни можуть зазнавати суспензії в процесі зберігання?

1. Перед вживанням суспензії збовтують протягом:

2. Отруйні речовини в суспензіях:

2. Відпускають, якщо кількість отруйної речовини, що виписана в рецепті, не перевищує вищу разову дозу.

3. Швидкість седиментації прямо пропорційна:

1. Квадрат діаметру частинок.

2. Щільностей частинок та дисперсного середовища.

3. В'язкості середовища.

4. Перевагами суспензій перед іншими лікарськими формами є:

1. Фізична стійкість (седиментація).

2. Зручність лікарської форми для пацієнтів (дітей), які не можуть ковтати таблетки чи капсули.

3. Мінімальний термін придатності - 3 діб.

5. Із закону Стокса випливає: що вищий ступінь подрібнення частинок, то седиментаційна стійкість суспензій:

6. Із закону Стокса випливає: що більша в'язкість середовища, то седиментаційна стійкість суспензій:

7. Для стабілізації лікарських речовин із різко вираженими гідрофобними властивостями використовують желатозу у співвідношенні:

8. Для стабілізації лікарських речовин із нерізко вираженими гідрофобними властивостями використовують желатозу у співвідношенні:

9. Фракціонування (змучування та відстоювання) обов'язкове для суспензій речовин, що володіють:

1. Гідрофільні властивості.

2. Гідрофобні властивості.

10. Для отримання тонко подрібнених лікарських речовин рекомендується спочатку отримувати концентровану суспензію шляхом розтирання речовин, що суспендуються у воді, розчинах лікарських речовин або іншої допоміжної рідини в кількості:

1. 1/1 від маси подрібненої лікарської речовини.

2. 1/2 від маси подрібненої лікарської речовини.

3. 2/1 від маси лікарської речовини, що подрібнюється.

11. При виготовленні суспензій, що містять лікарські речовини в концентрації 3%, їх готують:

13. Якщо до складу суспензії входять неорганічні солі, концентровану суспензію краще готувати, розтираючи речовину з:

1. Розчин солі.

2. Очищеною водою.

14. На виготовлення рецепту:

Rp.: Solutionis Natrii bromidi 0,5% 120 ml Camphorae 1,0 Coffeini-natrii benzoatis 0,5 буде потрібно желатози:

15. Загальний обсяг рецепту:

Rp.: Solutionis Natrii bromidi 0,5% 120 ml Camphorae 1,0 Coffeini-natrii benzoatis 0,5:

3. Рецепт виготовляють масою.

16. Rp.: Zinci oxydi; Talci ana 5,0 Aquae purificata 100 ml