РАСТВОРИТЕЛИ. ТРЕБОВАНИЯ К НИМ

РАСТВОРЫ

Учебное пособие

Для студентов по дисциплинам

«Общая и неорганическая химия»

И «Аналитическая химия»

Екатеринбург

2017

Учебное пособие для студентов по дисциплинам  «Общая и неорганическая химия» и «Аналитическая химия» / сост. преподаватель химии Т.В. Главатских – Екатеринбург; Фармацевтический филиал ГБПОУ  «СОМК», 2017г. – 73 стр.

Рецензент: А.И. Серебрякова, кандидат химических наук, преподаватель высшей квалификационной категории Медицинского колледжа ФГБОУ ВП УрГУПС

Учебное пособие «Растворы» предназначено для студентов очной и очно-заочной  форм обучения. Настоящее пособие поможет студентам в самоподготовке к практическим занятиям по дисциплинам «Общая и неорганическая химия» и «Аналитическая химия». Учебное пособие включает определение растворов, требования к растворителям, физико-химические процессы при растворении, теорию электролитической диссоциации и гидролиз солей, способы выражения концентрации растворов и химическую посуду. Материал тесно связан с профессиональной направленностью: анализом лекарственных веществ в растворах, приготовлением и хранением лекарственных форм.

 Данное пособие позволит повторить материал о концентрации вещества, химической посуде и правилах работы с мерной посудой для изучения МДК 02.02. «Контроль качества лекарственных средств».

Пособие рассмотрено и одобрено на заседании ЦМК химии (протокол № 10 от «03» марта 2017 г.).

Рассмотрено и одобрено на заседании методического совета Фармацевтического филиала ГБПОУ «СОМК» (протокол №84от «10» марта 2017г.)

Рассмотрено и одобрено на заседании ЦМС колледжа (протокол № ___ от «__» _________ 2017 года)

Председатель ЦМС                                               О.В. Ледянкина, к. фарм. наук

СОДЕРЖАНИЕ

1. Определение растворов, их значение в медицине………………...……4

2. Растворители. Требования к ним……………………………………..…5

3. Растворение как физико-химический процесс……………………..…6

4. Факторы, влияющие на растворимость………………………….…..12

5. Теория электролитической диссоциации…………………………….17

6. Гидролиз солей………………………………………………………......28

7. Буферные растворы………………………………………………...........35

8. Коллоидные растворы……………………………………….…….…..39

9. Раствор, как лекарственная форма………………………….…...........43

10. Концентрация растворов…………………………………….…..….....44

11.  Химическая посуда…………………………………………...…….….55

12. Литература………………………………………………..….…………73

ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСТВОРОВ, ИХ ЗНАЧЕНИЕ В МЕДИЦИНЕ

Растворами называют термодинамически устойчивые системы, состоящие из двух и большего числа компонентов, состав которых может изменяться в пределах допустимых растворимостью.

Растворы широко распространены в природе и повсеместно используются на практике:

- важнейшие биологические жидкости - кровь, моча, пот, лимфа, слюна являются растворами солей, белков, углеводов, липидов в воде;

- биологические жидкости участвуют в транспорте питательных веществ (жиров, аминокислот, кислорода), лекарственных препаратов к органам и тканям, а также в выведении из организма метаболитов (мочевины, билирубина, углекислого газа и т. д.); плазма крови является средой для клеток – лимфоцитов, эритроцитов, тромбоцитов;

- усвоение пищи связано с переходом питательных веществ в растворенное состояние;

- биохимические реакции в живых организмах протекают также в растворах;

- лекарственные вещества эффективны лишь в растворенном состоянии или должны перейти в растворенное состояние в организме;

 - наконец, растворы – самая распространенная лекарственная форма (CaCI2 – 5% , 10%,  KI – 10%,  5% , раствор глюкозы для инъекций и др.);

 - в жидких средах организма поддерживается постоянство кислотности, концентрации солей и органических веществ, такое постоянство называется концентрационным гомеостазом;

- растворы широко используются в технологии приготовления и очистки лекарственных препаратов, применяются также в химической промышленности, сельском хозяйстве и других отраслях.

Изучение растворов показывает, что их поведение подчиняется ряду законов, которые необходимо учитывать в медицинской практике.

   Для любого истинного раствора характерны два основных признака: гомогенность и переменность состава.  Гомогенность раствора обеспечивается равномерным распределением молекул одного вещества среди молекул другого.

Переменность состава раствора означает то, что в отличие от химических соединений они не подчиняются закону постоянства. Поэтому относительные количества веществ в растворе могут быть любыми,  и ограничены только их взаимной растворимостью.

   По агрегатному состоянию растворы могут быть газообразными (воздух – смесь газов); жидкими (раствор соли в воде); твердыми (сплав Cu – Ni).

По термодинамическим свойствам растворы делят на - идеальные и неидеальные (реальные).

РАСТВОРИТЕЛИ. ТРЕБОВАНИЯ К НИМ

  При описании растворов часто пользуются понятиями «растворитель» и «растворенное вещество». Если образующие раствор вещества, имеют одинаковое строение и близкую природу химических связей (два газа при не очень высоких давлениях; две жидкости, например H₂O – H₂SO₄, C₆H₆ – C₆H₅CH₃; два твердых вещества с одинаковыми кристаллическими решетками и атомами или ионами, различающимися по размеру меньше, чем на ≈15%, например Cu – Ni, NaNO₃ – CaCO₃), то они могут неограниченно растворяться друг в друге (непрерывный ряд растворов). В этом случае разделение компонентов на растворитель и растворенное вещество не имеет физического смысла. Но если количество одного из компонентов много больше, чем остальных, тот и называют растворителем; если в образовании такого раствора принимает участие вода, то растворителем часто называют воду.

   К растворителям относят только чистые вещества и смеси, которые отвечают определенным требованиям. Растворители должны обладать хорошей растворяющей способностью и быть достаточно химически инертными по отношению к растворяемому веществу и аппаратуре.

В качестве растворителей используют более 300 жидких органических и неорганических соединений, однако наиболее часто применяют лишь несколько десятков из них.

   В первую очередь растворители используют  в качестве среды для проведения химических реакций: они создают гомогенную систему, обеспечивают контакт между реагирующими частицами (ионами и молекулами), а также влияют на механизм химических реакций, их скорость, селективность, установление равновесия и т.п.

    Для удобства подбора растворителей есть множество вариантов их классификаций, но единой универсальной классификации пока не создано. Качественная классификация основана на природе растворителя. Например, растворители, как и все химические соединения, делят на неорганические и органические.  К неорганическим растворителям относят воду, легкоплавкие галогениды, оксогалогениды, серосодержащие растворители, расплавленные металлы и др. Круг органических растворителей значительно шире.

В качестве растворителей в медицинской практике для приготовления растворов применяют: воду очищенную, этиловый спирт, глицерин, жирные и минеральные масла, реже - эфир, хлороформ. К растворителям, применяемым при приготовлении жидких лекарств, предъявляются определенные требования:

- должны быть устойчивыми при хранении, химически и фармакологически индифферентными;

- должны обладать высокой растворяющей способностью;

- не должны обладать неприятным вкусом и запахом;

- должны быть дешевыми, общедоступными и иметь простой способ получения;

- не должны быть огнеопасными и летучими;

- не должны служить средой для развития микроорганизмов.