في اللغة الروسية ، هناك ثلاثة مصطلحات متشابهة مع بعضها البعض - المواد الهلامية والهلامية والهلامية. لا يوجد فرق كبير بينهما في الهيكل ، ولكن يتم تطبيق هذه المفاهيم في مجالات نشاط مختلفة. غالبًا ما يستخدم مصطلح "هلام" في الكيمياء أو فيما يتعلق بالمنتجات الطبية ومستحضرات التجميل ، "الهلام" - في الطهي ، وغالبًا في الكيمياء ، "الهلام" - في الطبخ ومستحضرات التجميل. دعنا نتعرف على المواد الهلامية وكيف يمكن استخدامها.
مفهوم "هلام"
كلمة "جل" من أصل لاتيني. Gelo في الترجمة تعني "التجميد" ، والجيلاتوس يعني "الثابت ، المجمد".
يتم تعريف المفهوم بالكيمياء الغروية ، العلم الذي يدرس أنظمة التشتت وظواهر السطح.
ما هو الجل من حيث الكيمياء؟ الجل هو مثل هذا النظام المشتت مع وسط تشتت فيهتشكل جزيئات الطور شبكة هيكلية مكانية. يحتوي الجل على مكونين على الأقل.
نظام جل غرواني
الأنظمة المشتتة هي تلك التي يتم فيها توزيع جزيئات مادة ما بشكل موحد بين جزيئات مادة أخرى. في مثل هذه الأنظمة ، يميزون:
- وسيط التشتت - المادة التي يحدث فيها التوزيع ،
- الطور المشتت - مادة تتوزع جزيئاتها
نظام التشتت ، على سبيل المثال ، ضباب. هنا ، وسط التشتت غازي ، والهواء يلعب دوره ، والطور المشتت سائل ، إنه جزيئات ماء موزعة في الهواء. هناك العديد من الأمثلة للأنظمة المتفرقة. وتختلف كل هذه الأنظمة في حالة تجمع الطور والوسيط وكذلك في درجة صفاء جسيمات الطور. أعلى درجة من صقل المرحلة - للجزيئات الفردية - موجودة في الحلول الحقيقية. هنا لا توجد واجهة بين الجسيمات - جزيئات الطور والوسط. تسمى هذه الأنظمة متجانسة ، فهي مستقرة. أمثلة على الحلول الحقيقية: محلول حامض الكبريتيك ، الهواء ، ماء البحر ، الحديد الزهر.
في الأنظمة الخشنة ، يكون حجم الجسيمات أكثر من 100 نانومتر ، وهذه جزيئات كبيرة يمكن رؤيتها بالعين المجردة. يمكن تمييز الواجهة بين جسيمات الطور والوسيط ؛ لذلك ، تسمى هذه الأنظمة غير متجانسة ، فهي غير مستقرة وتتراكم بمرور الوقت. أمثلة على الأنظمة الخشنة: الطباشير المطحون في الماء ، التبييض ، الهاون ، معجون الأسنان ، الزيت النباتي في الماء ، الحليب.
جسيمات المرحلة تتراوح في حجمها من 1 إلى 100 نانومتر من المحاليل الغروية. تتميز هذه الأنظمة بخصائص خاصة ليست من سمات الحلول الحقيقية والأنظمة الخشنة. المحاليل الغروية هي أنظمة غير متجانسة إلى حد ما مستقرة ؛ لا تترسب جزيئاتها بمرور الوقت تحت تأثير الجاذبية. أمثلة: الغرويات المائية للكبريتيدات المعدنية ، الكبريت.
يتم تحديد المواد الهلامية حسب درجة تشتت الطور إلى الأنظمة الغروية.
الحالة الإجمالية للطور والمتوسط في المواد الهلامية
اعتمادًا على حالة تجميع وسط التشتت والمرحلة المشتتة ، يتم تمييز 8 أنواع من أنظمة التشتت. إذا كان الوسيط عبارة عن غاز ، فيمكن أن تكون المرحلة سائلة (سبق أن اعتبرنا الضباب) أو صلبة. على سبيل المثال ، الدخان أو الضباب الدخاني - يتم توزيع جزيئات المرحلة الصلبة في وسط غازي. كلا النظامين يسمى الهباء الجوي.
إذا كان الوسط سائلًا ، وتوزعت فيه الجزيئات الصلبة من الطور ، فإن هذا النظام يسمى سول أو تعليق ، اعتمادًا على حجم الجسيمات. تشكل Sols المواد الهلامية في ظل ظروف معينة.
وفقًا لتعريف الكيمياء ، فإن المواد الهلامية عبارة عن أنظمة مشتتة يكون فيها وسط التشتت مادة صلبة ، والطور المشتت عبارة عن سائل. وهذا يعني أن الجل هو اسم نوع نظام التشتت مع المستحلب ، والهباء الجوي ، والمعلق ، وما إلى ذلك.
المواد الهلامية - المحاليل التي فقدت السيولة
يمكن أن تتحول بعض حلول المواد الجزيئية و sols إلى مواد هلامية أثناء التخزين طويل الأجل. ترتبط جزيئات IUD أو sol ببعضها البعض ، وتشكل شبكة مستمرة. داخل هذه الشبكةجزيئات المذيبات تخترق. وبالتالي ، فإن وسط التشتت والمرحلة المشتتة يغيران أدوارهما. تصبح المرحلة مستمرة ، وتصبح جزيئات الوسط معزولة. وبالتالي ، يفقد النظام السيولة ويكتسب خصائص ميكانيكية جديدة. ما هو الجل؟ هذه أنظمة غروانية فقدت السيولة بسبب تكوين الهياكل الداخلية فيها.
بعض المواد الهلامية تتفكك بمرور الوقت ، مع الإطلاق التلقائي للسائل. هذه الظاهرة تسمى التآزر. هناك انضغاط للشبكة المكانية ، وانخفاض في حجم الهلام ، وتشكيل ما يسمى الغروانية الصلبة.
تشكل مادة غروانية صلبة من مادة هلامية ظاهرة طبيعية شائعة. على سبيل المثال ، جوهر تجلط الدم هو تحويل الفيبرينوجين ، وهو بروتين قابل للذوبان ، إلى الفيبرين ، وهو بروتين غير قابل للذوبان. في ظل الظروف العادية ، يعتبر تخثر الدم عملية حيوية. التآزر مهم في تحضير الجبن والجبن. في هذه الحالات ، تكون ظاهرة التآزر مفيدة. ومع ذلك ، غالبًا ما يجب منع هذه الظاهرة ، لأنها تحدد العمر الافتراضي ومدة الصلاحية لمختلف المواد الهلامية - الطبية والتجميلية والغذائية. على سبيل المثال ، يبدأ مربى البرتقال و soufflé ، عند تخزينهما لفترة طويلة ، في إطلاق السائل ويصبحان غير صالحين للاستعمال.
عمليات تحويل محلول ملحي إلى هلام وهلام إلى مادة غروانية صلبة قابلة للعكس. على سبيل المثال ، بروتين الجيلاتين ، وهو مادة غروانية صلبة ، عندما ينتفخ في الماء ، يتحول إلى هلام - هلام. من المهم مراقبة نظام درجة الحرارة ، ودفع الجيلاتين إلى الغليان ، ولكن لا تغلي ، وإلا فإن الهيكل سيتلف والهلاميتحول إلى يوم مري ، يصبح سائلاً.
عند التجفيف ، يتم إتلاف المواد الهلامية بشكل نهائي.
تصنيف المواد الهلامية
اعتمادًا على الطبيعة الكيميائية لوسط التشتت ، يتم تمييز المواد الهلامية: الهلاميات المائية ، الكوجل ، البنزوجيل ، إلخ. تسمى المواد الهلامية الفقيرة في السائل أو اللامائية تمامًا بالزيروجيل. Xerogel عبارة عن غراء خشبي في البلاط والنشا والجيلاتين الجاف. xerogels المعقدة هي البسكويت والدقيق والمقرمشات.
تحتوي بعض المواد الهلامية على القليل من المادة الجافة ، لكن لا يزال لها هيكل ثلاثي الأبعاد. هذه محاليل جيلي ، جيلي ، زبادي ، صابون. يطلق عليهم اسم lyogels.
حدد مجموعة من coagels. هذه عبارة عن رواسب هلامية يتم الحصول عليها عن طريق تخثر محلول مائي (حمض السيليك ، هيدروكسيد الحديد (III) ، إلخ) وتمليح محاليل البوليمر. في coagels ، يشكل وسط التشتت مرحلة منفصلة ، فقط جزء صغير من الوسط مرتبط.
استخدام وأهمية المواد الهلامية في الممارسة الطبية
تستخدم المواد الهلامية في الطب:
- عند إجراء فحوصات الموجات فوق الصوتية و التصوير الكهربائي ؛
- لعمل مفاصل صناعية واربطة
- لوقف النزيف عن طريق انسداد الأوعية الدموية
- لترميم القرنية ؛
- المواد الهلامية المضادة للبكتيريا والفيروسات ؛
- مواد هلامية لتسكين الآلام في أجزاء مختلفة من الجهاز العضلي الهيكلي ؛
- جل تبريد للإصابات.
مواد هلامية للاحترار
المواد الهلامية الاحترارزيادة نفاذية الشعيرات الدموية بسبب المكونات التي تتكون منها - وهي سم النحل والثعبان ، مستخلص الفلفل ؛ ميثيل الساليسيلات له تأثير أقل وضوحا. تسبب هذه المكونات زيادة في امتلاء الأوعية الدموية بالدم - احتقان الدم ، وبالتالي زيادة نقل الحرارة الموضعي. تستخدم المواد الهلامية للاحترار موضعياً لآفات مختلفة في الجهاز العضلي الهيكلي - المفاصل والعضلات والأربطة والأوتار. يتم استخدامها لتخفيف التورم وتقليل الألم وتنشيط الدورة الدموية في المنطقة المصابة. يتم استخدام المواد الهلامية للتدفئة من قبل الرياضيين قبل التدريب لإعداد العضلات. يتم تسخين أنسجة العضلات تحت تأثير مكونات الهلام وبالتالي فهي أقل ضررًا أثناء التمرين ، مما يمنع الالتواء والإصابات. استخدام مثل هذه المواد الهلامية بعد التدريب يساعد في تخفيف توتر العضلات والتعب.
المواد الهلامية للاحترار الشعبية تعتمد على:
- كبخاخات الفلفل أو نظيره التركيبي - "Finalgon" ، "Kapsicam" ؛
- سم النحل والثعابين - "Viprosal" ؛
- ديكلوفيناك ، إيبوبروفين ، إندوميثاسين - مواد مضادة للالتهابات غير ستيرويدية - ديكلوفيناك ، أورتوفين ، إندوميثاسين.
عند استخدام عوامل الاحترار ، يجب قراءة التعليمات الخاصة باستخدام المواد الهلامية ، ومراعاة موانع الاستعمال ومراقبة تكرار الاستخدام.
جل تبريد
لا ينبغي استخدام المواد الهلامية الاحترار مباشرة بعد الإصابة. في هذا الوقت ، من الضروري استخدام المبردات المعاكسة. من الأفضل تطبيق الثلج واستخدم ضغطًا باردًا. يستخدم الرياضيون بخاخات تبريد خاصة. ثم يمكنك وضع هلام التبريد ، على سبيل المثال مع المنثول. التبريد يمنع تطور الوذمة والالتهابات ويخدر. يجب تطبيق البرودة في اليوم الأول بعد الإصابة. بعد 2-3 أيام ، يبدأون في استخدام عوامل الاحترار التي تزيد من تدفق الدم المحلي ، مما يساهم في ارتشاف الأورام الدموية.
تحديد قوة الهلام
يحتاج مصنعو المواد الهلامية الطبية والصيدلانية ومستحضرات التجميل إلى معرفة صلابتها. تعتبر مرونة وقوة التمزق للمواد الهلامية مهمة لتصنيع الدعامات التاجية ، والتي يجب أن تكون مادتها مماثلة في الخواص الميكانيكية للأنسجة الحية ؛ العدسات اللاصقة ، التحاميل ، مواد التشحيم الهلامية ، مغذيات الزراعة الميكروبية. قوة المواد الهلامية مهمة في صناعة معاجين الأسنان والكريمات وأقراص الاستحلاب.
لتحديد قوة الجل وفقًا لـ Bloom ، استخدم جهاز Bloom. يحدد الحمل المطلوب لدفع سطح الهلام بفوهة اسطوانية بقطر معين (12.7 مم) الى عمق 4 مم.
ما هو الجل؟ هذه أنظمة مشتتة تتميز ببنية معينة تمنحها خصائص المواد الصلبة. تتكون المواد الهلامية من مكونين على الأقل ، يتم توزيع أحدهما باستمرار في الآخر. يمكن الحصول عليها عن طريق تخثر المريخ. تتميز المواد الهلامية بظاهرة الانتفاخ. نتمنى لو سألك الامتحان: "صِف مفهوم" المواد الهلامية "، يمكنك فعل ذلك بسهولة!
