En rus hi ha tres termes semblants entre si: gels, gelees i gelees. No hi ha una gran diferència d'estructura entre ells, però aquests conceptes s'apliquen en diferents camps d'activitat. El terme "gel" s'utilitza més sovint en química o en relació amb productes medicinals i cosmètics, "gelatina" -en cuina, menys sovint en química, "gelatina" - en cuina i cosmetologia. Descobrim què són els gels i com es poden utilitzar.
El concepte de "gel"
La paraula "gel" és d'origen llatí. Gelo en traducció significa "congelar", gelatus significa "immòbil, congelat".
El concepte està definit per la química col·loide, la ciència que estudia els sistemes dispersos i els fenòmens superficials.
Què és un gel pel que fa a la química? El gel és un sistema tan dispers amb un medi de dispersió en el qualles partícules de fase formen una quadrícula estructural espacial. El gel conté almenys dos components.
Sistema gel-coloidal
Els sistemes dispersos són aquells en què les partícules d'una substància es distribueixen uniformement entre les partícules d'una altra substància. En aquests sistemes, distingeixen:
- medi de dispersió: la substància en què es produeix la distribució,
- fase dispersa: una substància les partícules de la qual estan distribuïdes.
El sistema de dispersió, per exemple, és la boira. Aquí, el medi de dispersió és gasós, l'aire juga el seu paper i la fase dispersa és líquida, són partícules d'aigua distribuïdes a l'aire. Hi ha molts exemples de sistemes dispersos. Tots aquests sistemes es diferencien en l'estat d'agregació de la fase i el medi, així com en el grau de finesa de les partícules de fase. El grau més alt de refinament de fase -a molècules individuals- es troba en solucions reals. Aquí no hi ha interfície entre les partícules: les molècules de la fase i el medi. Aquests sistemes s'anomenen homogenis, són estables. Exemples de solucions reals: solució d'àcid sulfúric, aire, aigua de mar, ferro colat.
En els sistemes gruixuts, la mida de les partícules és de més de 100 nm, es tracta de partícules grans que es poden veure a ull nu. Es pot distingir una interfície entre les partícules de la fase i el medi; per tant, aquests sistemes s'anomenen heterogenis, són inestables i s'estratifiquen al llarg del temps. Exemples de sistemes gruixuts: guix mòlt en aigua, emblanquinat, morters, pasta de dents, oli vegetal en aigua, llet.
Les partícules de la fase que varien entre 1 i 100 nm formen solucions col·loïdals. Aquests sistemes es caracteritzen per propietats especials que no són característiques de les solucions reals i dels sistemes gruixuts. Les solucions col·loïdals són sistemes microheterogenis més aviat estables; les seves partícules no s'assenten amb el temps sota l'acció de la gravetat. Exemples: col·loides aquosos de sulfurs metàl·lics, sofre.
Els gels estan determinats pel grau de dispersió de la fase als sistemes col·loïdals.
Estat agregat de fase i medi en gels
En funció de l'estat d'agregació del medi de dispersió i de la fase dispersa, es distingeixen 8 tipus de sistemes dispersos. Si el medi és un gas, llavors la fase pot ser un líquid (ja hem considerat boira) o un sòlid. Per exemple, el fum o el smog - partícules de la fase sòlida es distribueixen en un medi gasós. Tots dos sistemes s'anomenen aerosol.
Si el medi és un líquid i s'hi distribueixen partícules sòlides de la fase, aquest sistema s'anomena sol o suspensió, depenent de la mida de les partícules. Els sols formen gels en determinades condicions.
Segons la definició de la química, els gels són sistemes dispersos en els quals el medi de dispersió és un sòlid, la fase dispersa és un líquid. És a dir, gel és el nom del tipus de sistema de dispersió juntament amb emulsió, aerosol, suspensió, etc.
Gels: solucions que han perdut fluïdesa
Algunes solucions de substàncies macromoleculars i sols es poden convertir en gels durant l'emmagatzematge a llarg termini. Les partícules del DIU o del sol s'uneixen entre si, formant una xarxa contínua. Dins d'una graella aixípenetren partícules de dissolvent. Així, el medi de dispersió i la fase dispersa canvien els seus rols. La fase esdevé contínua i les partícules del medi s'aïllen. Així, el sistema perd fluïdesa i adquireix noves propietats mecàniques. Què és un gel? Són sistemes col·loïdals que han perdut fluïdesa a causa de la formació d'estructures internes en ells.
Alguns gels es deslaminen amb el temps, amb l'alliberament espontani de líquid. Aquest fenomen s'anomena sinèrèsi. Hi ha una compactació de la xarxa espacial, una disminució del volum del gel, la formació de l'anomenat col·loide sòlid.
La formació d'un col·loide sòlid a partir d'un gel és un fenomen natural comú. Per exemple, l'essència de la coagulació de la sang és la conversió del fibrinogen, una proteïna soluble, en fibrina, una proteïna insoluble. En condicions normals, la coagulació de la sang és un procés vital. La sinènesi és important en la preparació de formatge cottage, formatge. En aquests casos, el fenomen de la sinèrèsi és útil. Tanmateix, sovint cal prevenir aquest fenomen, ja que determina la vida útil i la vida útil de diversos gels: mèdics, cosmètics, alimentaris. Per exemple, la melmelada i el suflé, quan s'emmagatzemen durant molt de temps, comencen a alliberar líquid i es tornen inutilitzables.
Els processos de convertir un sol en un gel i un gel en un col·loide sòlid són reversibles. Per exemple, la gelatina proteica, que és un col·loide sòlid, quan s'infla a l'aigua, es converteix en una gelatina - gel. És important observar el règim de temperatura, portar la gelatina a ebullició, però no bullir, en cas contrari, l'estructura es destrueix i el geles converteix en un sol, convertint-se en fluid.
Quan s'assequen, els gels es destrueixen de manera irreversible.
Classificació de gels
Segons la naturalesa química del medi de dispersió, es distingeixen gels: hidrogels, alcogels, benzogels, etc. Els gels pobres en líquid o completament anhidres s'anomenen xerogels. Xerogel és cola de fusta en rajoles, midó, gelatina en làmina seca. Els xerogels complexos són galetes, farina i galetes.
Alguns gels contenen poca matèria seca, però encara tenen una estructura tridimensional. Són solucions de gelea, gelatina, iogurt i sabó. S'anomenen liogels.
Seleccioneu un grup de coagels. Són precipitats gelatinosos que s'obtenen coagulant els sols (àcid silícic, hidròxid de ferro (III), etc.) i salant solucions de polímers. En els coagels, el medi de dispersió forma una fase separada, només una petita part del medi està lligada.
L'ús i la importància dels gels en la pràctica mèdica
Els gels s'utilitzen en medicina:
- quan es realitzen exàmens ecogràfics i electrogràfics;
- per crear articulacions i lligaments artificials;
- per aturar el sagnat per bloqueig (embòlia) dels vasos sanguinis;
- per a la restauració de la còrnia;
- gels antibacterians i antivirals;
- gels escalfadors per alleujar el dolor de diverses parts del sistema musculoesquelètic;
- gels refrescants per a lesions.
Gels escalfadors
Gels escalfadorsaugmentar la permeabilitat dels capil·lars a causa dels components que componen la seva composició: es tracta de verí d'abelles i serps, extracte de pebre; El salicilat de metil té un efecte menys pronunciat. Aquests components provoquen un augment de l'ompliment de sang dels vasos sanguinis - hiperèmia, augmentant així la transferència de calor local. Els gels d'escalfament s'utilitzen tòpicament per a diverses lesions del sistema musculoesquelètic: articulacions, músculs, lligaments, tendons. S'utilitzen per alleujar la inflor, reduir el dolor, activar la circulació sanguínia a la zona afectada. Els atletes fan servir gels d'escalfament abans de l'entrenament per preparar els músculs. El teixit muscular sota l'acció dels components del gel s'escalfa i, per tant, es danya menys durant l'exercici, la qual cosa evita esquinços i lesions. L'ús d'aquests gels després de l'entrenament ajuda a alleujar la tensió i la fatiga musculars.
Els gels d'escalfament populars es basen en:
- capsaicina de pebre o el seu anàleg sintètic: "Finalgon", "Kapsicam";
- verí d'abelles i serps - "Viprosal";
- diclofenac, ibuprofè, indometacina: substàncies antiinflamatòries no esteroides: diclofenac, ortofen, indometacina.
Quan utilitzeu agents d'escalfament, heu de llegir les instruccions d'ús dels gels, tenir en compte les contraindicacions i observar la freqüència d'ús.
Gels refrescants
Els gels d'escalfament no s'han d'utilitzar immediatament després d'una lesió. En aquest moment cal utilitzar, per contra, refrigerants. El millor és aplicar breument gel iutilitzar una compresa freda. Els atletes utilitzen aerosols especials de refrigeració. A continuació, podeu aplicar un gel refrescant, per exemple amb mentol. El refredament prevé el desenvolupament d'edema i inflamació, anestesia. El fred s'ha d'aplicar el primer dia després de la lesió. Després de 2-3 dies, comencen a utilitzar agents d'escalfament que augmenten el flux sanguini local, la qual cosa contribueix a la reabsorció dels hematomes.
Determinació de la força del gel
Els fabricants de gels mèdics, farmacèutics i cosmètics han de conèixer la seva duresa. L'elasticitat i la resistència a la ruptura dels gels són importants per a la fabricació de stents coronaris, el material dels quals hauria de ser similar en propietats mecàniques al teixit viu; lents de contacte, supositoris, gel lubricants, nutrients de cultiu microbià. La força dels gels és important en la fabricació de pastes de dents, cremes, pastilles.
Per determinar la força del gel segons Bloom, utilitzeu el dispositiu Bloom. Determina la càrrega necessària per empènyer la superfície del gel amb un broquet cilíndric d'un diàmetre determinat (12,7 mm) fins a una profunditat de 4 mm.
Què és un gel? Són sistemes dispersos que es caracteritzen per una determinada estructura que els atorga les propietats dels sòlids. Els gels consten d'almenys dos components, un dels quals es distribueix contínuament en l' altre. Es poden obtenir per coagulació de sols. Els gels es caracteritzen pel fenomen d'inflor. Esperem que si l'examen et demana: "Descriu el concepte de "gels"!", ho pots fer fàcilment!
