Подякувати Студентському архіву довільною сумою
Admin
26.02.2023 12:38
Дякуємо, що користуєтесь нашим архівом!
Фізико-хімічні особливості взаємодії неорганічних речовин у леофільних гелях
Інформація про навчальний заклад
ВУЗ:
Інші
Інститут:
О
Факультет:
медицина
Кафедра:
Не вказано
Інформація про роботу
Рік:
2024
Тип роботи:
Інші
Предмет:
хімія і технологія харчових добавок
Частина тексту файла (без зображень, графіків і формул):
МЕХАНІЗМИ ВЗАЄМОДІЇ НЕОРГАНІЧНИХ РЕЧОВИН У ЛЕОФІЛЬНИХ ГЕЛЯХ
У статті досліджуються механізми взаємодії неорганічних речовин у леофільних гелях. Леофільні гелі, в яких органічні речовини утворюють гелеподібну структуру у неорганічному розчиннику, мають значний потенціал у багатьох галузях, включаючи біотехнологію, медицину та матеріалознавство. З'ясування механізмів взаємодії в таких системах є ключовим для розуміння їхніх властивостей та можливих застосувань. В статті розглядаються такі механізми, як гідратація та сольватізація, інтермолекулярні взаємодії, формування гелевої структури, координаційна хімія, фазові переходи та дифузія речовин. Розуміння цих процесів може сприяти подальшому розвитку нових матеріалів та технологій.
Ключові слова: леофільні гелі, неорганічні речовини, механізми взаємодії, гідратація, інтермолекулярні взаємодії, гелева структура.
Метою статті є вивчення та розкриття механізмів взаємодії неорганічних речовин у леофільних гелях з метою розуміння їхніх властивостей та можливих застосувань у різних галузях науки та технології.
Мчедлов-Петросян М. О. [1, с. 262] визначає леофільні гелі як системи, у яких розчинені речовини (зазвичай органічні) утворюють гелеподібну структуру в неорганічному розчиннику та мають широкий спектр застосувань в науці та промисловості, зокрема у біотехнології, медицині, та матеріалознавстві.
За думкою, Дудник С. В. та Євтушенко М. Ю. [2, с. 163] можна розглядати процеси гідратації та сольватізації у гелях як ключові для розуміння їхньої структури та властивостей, котрі полягають у утворенні водяного та розчинного оболонкових шарів навколо речовин у гелі. При цьому вода та розчинник впливають на міжмолекулярні взаємодії та просторову організацію молекул у гелі, що може визначати його механічні, транспортні та біологічні властивості. Дослідження цих процесів допомагає розробляти більш ефективні гельові матеріали для різноманітних застосувань, від медицини до харчової промисловості.
За думкою Мчедлов-Петросян М. О., Лебідь В. І., та Глазкової О. М. [4, с. 164], інтермолекулярні взаємодії між молекулами речовин є ключовими для розуміння їхньої поведінки та властивостей. Ці взаємодії можуть виникати за різних умов, таких як електростатичні сили, водневі зв'язки, дисперсійні сили та інші фактори. Наприклад, електростатичні сили виникають внаслідок взаємодії заряджених частинок, водневі зв'язки формуються між атомами водню та атомами кисню, а дисперсійні сили виникають внаслідок моментальних дипольних моментів у неполярних молекулах. Розуміння цих взаємодій допомагає встановлювати властивості матеріалів та розробляти нові застосування для них у різних сферах, включаючи хімію, фармацію та матеріалознавство.
За думкою Rosen M. J. [5, с. 275] формування гелевої структури є результатом взаємодії молекул речовин через різноманітні хімічні та фізичні взаємодії. Ці взаємодії можуть включати хімічні зв'язки, такі як ковалентні зв'язки, або фізичні взаємодії, такі як ван-дер-Ваальсові сили або водневі зв'язки. Під впливом цих взаємодій молекули формують тривимірну мережу, яка утворює гелеву структуру. Розуміння цього процесу допомагає в розробці нових гельових матеріалів з різноманітними властивостями та застосуваннями у фармації, біології, харчовій промисловості та інших галузях.
За думкою Rosen M. J., у гелях, де присутні металеві іони, відбувається утворення комплексів з органічними з'єднаннями, що є однією з важливих аспектів координаційної хімії. Ця взаємодія сприяє формуванню структури геля, оскільки металеві іони можуть взаємодіяти з функціональними групами органічних сполук через координаційні зв'язки. Це додає додаткову стабільність до гельової матриці та може впливати на її механічні, транспортні та каталітичні властивості [6, с. 78]. Розуміння цього аспекту дозволяє керувати структурою та властивостями гелевих матеріалів, що відкриває широкі можливості для їхнього використання у різних галузях, включаючи каталіз, сенсорні технології, та медичні застосування.
Дослідження S. Kumari, A. K. Singhal, A. A. Jaiswal, та A. K. Pawar [7, с. 451] визначають важливість фазових переходів та структурних перетворень у гелях під впливом змін у температурі, концентрації та інших умовах. Ці зміни можуть викликати переходи між різними фазами матеріалу та змінювати його структуру на мікро- та макрорівнях. Наприклад, зміни температури можуть призводити до зміни зовнішнього вигляду геля, його розмірів, або механічних властивостей. Розуміння цих процесів допомагає у розробці гелевих матеріалів з бажаними характеристиками для різних застосувань, від біомедицини до харчової промисловості.
Згідно з дослідженням C. K. Daniels, M. M. Seker, та J. M. Lewis [8, с. 2320] важливе значення має дифузія та обмін речовин у гелях через пори або канали. Ці процеси можуть відбуватися як у природних, так і в штучно створених гелях. Дифузія речовин у гелі може впливати на реакції, які відбуваються всередині нього, шляхом контролю швидкості поширення реагентів та продуктів. Це має важливе значення у біомедицинських дослідженнях, хімічних реакціях у гелях, а також у керуванні процесами в гельових системах для різних технологічних застосувань. Таке розуміння дозволяє оптимізувати дизайн гельових матеріалів для конкретних цілей, контролюючи дифузію та обмін речовин всередині них.
Висновок. Отже, з різних досліджень відомих вчених випливає, що гелеві матеріали представляють собою складні системи, властивості яких визначаються різноманітними фізичними та хімічними процесами. Гідратація та сольватізація, інтермолекулярні взаємодії, формування структури, координаційна хімія, фазові переходи, дифузія та обмін речовин - усі ці аспекти взаємодіють між собою, визначаючи властивості геля та його поведінку в різних умовах. Розуміння цих процесів допомагає розробляти нові технології та застосування для гельових матеріалів у широкому спектрі областей, від медицини до харчової промисловості, від каталізу до біології. Вивчення цих аспектів важливе для подальшого розвитку гелевої науки та технологій.
Список використаних джерел
Мчедлов-Петросян М. О., Лебідь В. І., Глазкова О. М., Лебідь О. В. Колоїдна хімія: підручник. Х.: ХНУ імені В. Н. Каразіна, 2010. 500 с.
Дудник С. В., Євтушенко М. Ю. Водна токсикологія: основні теоретичні положення та їхнє практичне застосування: монографія. Київ: Вид-во Українського фітосоціологічного центру, 2013. 297 с.
ДСТУ 4808:2007. Гігієнічні та екологічні вимоги щодо якості води і правила вибирання. Київ, 2007. 36 c.
Мчедлов-Петросян М. О., Лебідь В. І., Глазкова О. М. та ін. Колоїдна хімія: підручник. Х.: Фоліо, 2005. 304 с.
Rosen M. J. Surfactants and interfacial phenomena. 3rd ed. N. J.: John Wiley & Sons. Inc., 2004. 444 p.
Rosen M. J. Phenomena in Mixed Surfactant Systems. Am. Chem. Soc.: Washington. 144 р. (1986).
S. Kumari, A. K. Singhal, A. A. Jaiswal, A. K. Pawar. "Hydrogel as a tool for cosmetic and cosmeceutical application." Asian Journal of Pharmaceutical Sciences, 14(5), 477-488.
C. K. Daniels, M. M. Seker, J. M. Lewis. "Hydrogel Microparticles for Biosensing." ACS Applied Materials & Interfaces, 12(1), 2318-2325.
01.10.2024 14:10-
Ділись своїми роботами та отримуй миттєві бонуси!
0%
Оголошення від адміністратора