Структурирование в дисперсных системах

ЗАГАЛЬНІ ПРАВИЛА ТРАНСПОРТУВАННЯ ПОТЕРПІЛИХ

ГОСТРІ БОЛІ В ЖИВОТІ

Раптові болі в животі можуть виникнути при запаленні червоподібного відростка (апендицит), жовчного міхура (холецистит), підшлункової залози (панкреатит). Крім цього, гострий, кинджального характеру, біль, здатний викликати навіть втрату свідомості, виникає при прориві виразки шлунка або дванадцятипалої кишки. Досить рідко, симулюючи клінічні прояви гострого живота, може протікати інфаркт міокарда.

. До огляду лікаря неприпустимо:

1. Давати хворому будь-які знеболюючі засоби;

2. Промивати шлунок або робити очисну клізму;

3. Зігрівати живіт грілкою або приймати гарячу ванну.

Якщо має бути тривале транспортування, то можна покласти на живіт холод.

Тільки на животі:

1. У стані коми;

2. При частій блювоті;

3. У випадках опіків спини й сідниць;

4. При підозрі на ушкодження спинного мозку, коли в наявності є тільки брезентові носилки.

Тільки на спині з піднятими або зігнутими в колінах ногами:

1. При проникаючих пораненнях черевної порожнини;

2. При великій крововтраті або при підозрі на внутрішню кровотечу;

3. При переломах нижніх кінцівок.

У позі "жаби" з підкладеним під коліна валиком:

1. При підозрі на перелом костей таза;

2. При підозрі на перелом верхньої третини стегнової кістки, костей тазостегнового суглоба;

3. При підозрі на ушкодження хребта, спинного мозку;

4. При травмах хребта, таза переносити тільки на твердих носилках, на щиті, дверях або на вакуумних матрацах

Тільки сидячи або напівсидячи:

1. При проникаючих пораненнях грудної клітки;

2. При пораненнях шиї;

3. При утрудненому дихання після втоплення;

4. При переломах рук.

ЛІТЕРАТУРА

1. Бубнов В.Г., Бубнова Н.В. Основы медицинских знаний. Спаси и сохрани./ Учебное пособие для учащихся 911 классов общеобразовательных учреждений. – М.: Издательство АСТ. – 2000. – 400 с.

2. Галинская Л.А., Романовский В.Е. Первая помощь в ожидании врача. – Ростов н/Дону, изд –во «Феникс», 2000. – 192 с.

3. Морозов М.А. Медицинская помощь при неотложных состояниях. – СПб., 1995.

4. Петров С.В., Бубнов В.Г. Первая помощь в экстремальных ситуациях: Практическое пособие. – М.: Издво НЦ ЭНАС, 2000. – 96 с.

5. Тонкова Ямпольская Р.В., Черток Т. Я., Алферова И.Н. Основы медицинских знаний: Учеб. Пос. – М.: Просвещение, 1993.

6. Учебное пособие для подготовки медицинских сестёр /Под ред. А.Г. Сафонова. М.: Медицина, 1981.

Учебные вопросы:

1) Классификация дисперсных систем по степени взаимодействия частиц дисперсной фазы.

2) Коагуляционные пространственные структуры.

3) Конденсационные дисперсные структуры.

В зависимости от отсутствия или наличия взаимодействия между частицами дисперсной фазы различают два вида дисперсных систем: свободнодисперсные (рис. 41) и связнодисперсные (рис. 42).

К свободнодисперсным системам относятся аэрозоли, коллоидные золи, разбавленные суспензии и эмульсии. Они текучи, так как частицы дисперсной фазы не имеют контактов, участвуют в беспорядочном броуновском движении и могут свободно перемещаться под действием силы тяжести.

Рис. 41. Свободнодисперсные системы: а – в – корпускулярные (из них а и б – моно-, в – полидисперсные); г – волокнистодисперсные; д – пленочнодисперсные;

Рис. 42. Связнодисперсные (а – в) системы. Из них: а – гель, б – коагулят с плотной и в – с рыхлой или «арочной» структурой. Капиллярнодисперсные системы (г, д).

Порошки, концентрированные эмульсии и суспензии (пасты), пены – это примеры связнодисперсных систем. Связнодисперсные системы твердообразны. Они возникают при контакте частиц дисперсной фазы, приводящем к образованию структуры в виде каркаса или сетки. Такая структура ограничивает текучесть дисперсной системы и придает ей способность сохранять форму. Подобные структурированные системы называются гелями (рис. 42, а). Переход золя в гель происходит в результате понижения устойчивости золя и называется гелеобразованием. Сильно вытянутая или пленочно-листочковая форма дисперсных частиц повышает вероятность их контактов и благоприятствует образованию геля даже при малой концентрации дисперсной фазы.

На рис. 42 (г, д) представлены также капиллярнодисперсные системы, в которых сплошную массу вещества могут пронизывать поры и капилляры. Примером таких систем являются древесина, различные диафрагмы и мембраны (кожа, бумага, картон, ткань).

Особенности контактов частиц дисперсной фазы зависят от их природы,

их величины и формы, концентрации дисперсной фазы, распределения их по размерам, силы взаимодействия с дисперсионной средой.

На рис. 43 представлены виды возможных контактов частиц в структурированных дисперсных системах.

Рис. 43. Виды контактов в пространственных дисперсных структурах:

а и б -коагуляционные с низкомолекулярными сольватными (а) и

высокомолекулярными (б) слоями; в – точечные; г -фазовые контакты.

Выделяют два, резко различающихся по своим свойствам, типа пространственных структур – коагуляционные и конденсационные. Основное отличие этих структур состоит в неодинаковой природе контакта между частицами дисперсной фазы.

Вкоагуляционных структурах контакт осуществляется или через очень тонкие прослойки дисперсионной среды (как показано на рис. 43, а), и точечные контакты (рис. 40, в), или при участии макромолекул (рис. 43, б).

Конденсационные структуры возникают как результат склеивания, сваривания, срастания частиц дисперсной фазы на отдельных участках поверхности (рис. 43, г).

Коагуляционные пространственные структуры образуются из свободнодисперсных систем в том случае, когда дисперсионное взаимодействие (притяжение) частиц преобладает над электростатическим отталкиванием. В этом случае энергия результирующего взаимного притяжения частиц сравнима с энергией их теплового броуновского движения. На первом этапе коагуляционного взаимодействия возникают агрегаты из двух, трех, а иногда целой цепочки первичных дисперсных частиц. Коллоидный раствор сохраняет текучесть, так как структура еще не является пространственной сеткой. Это соответствует стадии скрытой коагуляции. Возникшая структура является жидкообразной. В потоке жидкости агрегаты распадаются и вновь образуются, т. е. каждой скорости потока соответствует своя равновесная величина агрегатов, а следовательно, и оказываемого ими сопротивления потоку жидкости. Поэтому обнаружить возникновение пространственных структур в коллоидных растворах можно по изменению вязкости в зависимости от скорости потока жидкости. Для обычных жидкостей в условиях послойного (ламинарного) потока не зависит от скорости течения жидкости.

Дальнейший рост агрегатов приводит или к образованию коагулята (и седиментации), или геля (рис. 42, а). Возникает твердообразная пространственная коагуляционная структура, которая может быть плотной или рыхлой. Плотная структура (рис. 42, б) возникает, если частицы дисперсной фазы укладываются в осадке наиболее плотно, «скользя» друг относительно друга. Если первичные частицы соединяются в цепочки, коагуляционная структура будет рыхлой или «арочной» (рис. 42, в). Образованию геля особенно благоприятствует вытянутая форма частиц дисперсной фазы, но при больших концентрациях гелеобразование возможно и в случае сферических частиц, если они склонны к образованию цепочек.

Свежевыпавшие коагуляты способны вновь переходить в состояние коллоидного раствора – золя. Изотермический переход коагулят → золь называется пептизацией, а вызывающие его вещества – пептизаторами. По своей сути пептизаторы – это стабилизаторы дисперсных систем, которые могут быть как ионной (электролиты), так и молекулярной природы. Адсорбируясь на поверхности первичных частиц дисперсной фазы, пептизаторы ослабляют взаимодействие между ними, что приводит к распаду агрегатов и переходу коагулята в состояние золя. Пептизацию можно наблюдать при промывании дистиллированной водой находящихся на фильтре свежеполученных осадков (например, гидроксидов или сульфидов металлов). При промывании дистиллированной водой концентрация электролитов уменьшается, что приводит к изменению строения ДЭС: часть противоионов переходит из адсорбционного слоя в диффузный слой. При этом электрокинетический потенциал частиц коагулята возрастает. В результате осадок на фильтре уменьшается, так как полученный золь проходит через поры фильтра.

Если оставить свежевыпавший осадок на некоторое время, в нем могут развиться точечные контакты между первичными частицами дисперсной фазы, в результате чего происходит упрочнение коагуляционных структур, и пептизируемость коагулята уменьшается. Такое самопроизвольное изменение свойств коллоидных растворов, коагулятов и гелей называется старением коллоидов. Оно проявляется в агрегации частиц дисперсной фазы, уменьшении их числа и степени сольватации (в случае водных растворов – гидратации), и таким образом, в уменьшении поверхности раздела между фазами и адсорбционной способности.

Коагуляционные структуры обладают определенными механическими свойствами, обусловленными тонкими прослойками дисперсионной среды на участках контактов частиц дисперсной фазы. Сетчатый каркас из дисперсных частиц удерживается за счет межмолекулярных сил, которые невелики. Поэтому прочность коагуляционных структур незначительна.

Для коагуляционных структур, образованных частицами вытянутой или пластинчатой формы, а также цепочечными агрегатами, характерным свойством является тиксотропия (от греч. «тиксис» - встряхивание, «трепо» - изменяться). Тиксотропией называется обратимое разрушение структуры с переходом в текучее состояние при механических воздействиях (встряхивании) и самопроизвольное восстановление структуры (отвердевание) в покое. Тиксотропность может быть полезна, например, при работе с масляными красками, не стекающими с поверхности за счет тиксотропного структурирования.

Коагуляционные структуры проявляют структурную вязкость, т.е. изменение вязкости от предельно высоких значений, соответствующих неразрушенной структуре, до предельно низких величин при полном разрушении структуры и ориентации частиц своей длинной осью по направлению потока жидкости. Различаться эти предельные значения вязкости могут в 10⁸ раз. Высококонцентрированные коагуляционные структуры (пасты) пластичны, т. е. их деформация необратима.

При высушивании материалов, имеющих коагуляционную структуру, контакты частиц, образованные при коагуляции, переходят в точечные. Механическая прочность материала быстро возрастает, но он теряет пластичные свойства. Слабое взаимодействие частиц в сухих дисперсных системах обусловливает их пылевидность. Это отрицательно сказывается на плодородии слабоструктурированных почв. Плохую структуру почв исправляют, внося в них органические удобрения. Можно улучшить структуру почвы также введением синтетических полимеров (полиакриламидов), макромолекулы которых адсорбируются на почвенных частицах и связывают несколько частиц в единый агрегат, как показано на рис. 43, б. Аналогично закрепляют пески и создают упрочненные грунтовые дороги.

Конденсационные дисперсные структуры в зависимости от механизма возникновения фазового контакта (рис. 43, г) между частицами дисперсной фазы подразделяются на два вида:

а) структуры спекания (срастания) и б) кристаллизационные структуры твердения.

Конденсационные структуры спекания возникают при сварке, сплавлении, склеивании частиц дисперсной фазы в точках касания. Такая структура чаще всего получается при термической обработке коагуляционной структуры, когда частицы «свариваются» в местах точечных контактов. Она характерна для некоторых адсорбентов, например, силикагеля или алюмогеля, которые обладают хрупкостью вследствие рыхлой структуры.

При высокой плотности упаковки дисперсных частиц конденсационные структуры спекания имеют высокую прочность и даже жаростойкость. Примерами таких структур являются композиции из металла и тугоплавкого оксида металла. Так, спеченный алюминиевый порошок представляет собой каркас из пленки Al₂O₃, в ячейки которого включены зерна алюминия с сохранением частичных контактов между ними. Такие конденсационные структуры представляют собой непрерывные каркасы дисперсной фазы и дисперсионной среды, вдвинутые друг в друга и не потерявшие дисперсности.

Конденсационные структуры могут быть получены и при конденсации дисперсной фазы из пересыщенного пара, раствора или расплава. При образовании и росте зародышей новой фазы из концентрированных пересыщенных систем может возникнуть непрерывный сетчатый каркас путем срастания и переплетения растущих дисперсной фазы. Если эти частицы являются кристаллами, то получаются кристаллизационно-конденсационные структуры твердения. Образование таких структур происходит в процессе гидратационного твердения минеральных вяжущих материалов (цементов, гипса, извести). Бетонная смесь состоит из цемента и заполнителей – песка, гравия, щебня. Зерна цемента представляют собой алюминаты и силикаты кальция, которые растворяются постепенно, а из пересыщенных растворов выделяются менее растворимые кристаллы гидратов. Твердение бетонной массы состоит в срастании и переплетении этих кристаллов, связывающих песок, гравий и щебень в единый монолит. Введение в бетонные смеси ПАВ, электролитов, применение вибрационного воздействия позволило разработать технологии изготовления бетонных смесей повышенной прочности и твердости.

Сцепление элементов конденсационных структур осуществляется путем образования химических связей, что обусловливает значительную прочность этих структур. Конденсационные структуры не тиксотропны и не пластичны, они являются упруго-хрупкими, необратимо разрушаемыми структурами в отличие от тиксотропнообратимых коагуляционных структур.

Выводы:

1. Структурированные дисперсные системы возникают при контакте частиц дисперсной фазы, приводящем к образованию структуры в виде каркаса или сетки.

2. Переход золя в гель происходит в результате понижения устойчивости золя и называется гелеобразованием. Сильно вытянутая или пленочно-листочковая форма дисперсных частиц повышает вероятность их контактов и благоприятствует образованию геля даже при малой концентрации дисперсной фазы.

3. Прочность коагуляционных структур незначительна. Для них характерным свойством является тиксотропия − обратимое разрушение структуры.

4. Конденсационные структуры непластичны, они являются упруго-хрупкими, необратимо разрушаемыми структурами.

Контрольные вопросы:

1. Какие дисперсные системы называют связнодисперсными?

2. Назовите специфические свойства коагуляционных гелей.

3. Какую роль играет структурообразование в формировании почв?

4. Чем отличается кристаллизационно-конденсационные структуры от коагуляционных? Где они находят применение?

Литература:

1. Коровин, Н.В. Общая химия: учеб. для технич. направл. и спец. вузов / Н.В. Коровин. – М.: Высшая школа, 2006. – §§ 16.1, с. 500 – 505.

Дата добавления: 2014-11-16