V ruštine existujú tri pojmy, ktoré sú si navzájom podobné - gély, želé a želé. Nie je medzi nimi veľký rozdiel v štruktúre, ale tieto pojmy sa uplatňujú v rôznych oblastiach činnosti. Termín "gél" sa častejšie používa v chémii alebo vo vzťahu k liečivým a kozmetickým výrobkom, "želé" - vo varení, menej často v chémii, "želé" - vo varení a kozmeteológii. Poďme zistiť, čo sú gély a ako sa dajú použiť.
Koncept „gélu“
Slovo „gél“je latinského pôvodu. Gelo v preklade znamená “zmraziť”, gelatus znamená “nehybný, zamrznutý.”
Tento koncept je definovaný koloidnou chémiou, vedou, ktorá študuje disperzné systémy a povrchové javy.
Čo je to gél z hľadiska chémie? Gél je taký dispergovaný systém s disperzným prostredím, v ktoromfázové častice tvoria priestorovú štruktúrnu mriežku. Gél obsahuje minimálne dve zložky.
Gélovo-koloidný systém
Disperzné systémy sú tie, v ktorých sú častice jednej látky rovnomerne rozdelené medzi častice inej látky. V takýchto systémoch rozlišujú:
- disperzné médium – látka, v ktorej dochádza k distribúcii,
- dispergovaná fáza – látka, ktorej častice sú rozdelené.
Systém rozptylu je napríklad hmla. Tu je disperzné médium plynné, svoju úlohu zohráva vzduch a dispergovaná fáza je kvapalná, sú to častice vody distribuované vo vzduchu. Existuje mnoho príkladov rozptýlených systémov. Všetky tieto systémy sa líšia stavom agregácie fázy a média, ako aj stupňom jemnosti fázových častíc. Najvyšší stupeň fázového zjemnenia - na jednotlivé molekuly - je v skutočných riešeniach. Tu neexistuje rozhranie medzi časticami - molekulami fázy a média. Takéto systémy sa nazývajú homogénne, sú stabilné. Príklady skutočných roztokov: roztok kyseliny sírovej, vzduch, morská voda, liatina.
V hrubých systémoch je veľkosť častíc viac ako 100 nm, sú to veľké častice, ktoré možno vidieť voľným okom. Medzi časticami fázy a média je možné rozlíšiť rozhranie, preto sa takéto systémy nazývajú heterogénne, sú nestabilné a stratifikujú sa v priebehu času. Príklady hrubých systémov: mletá krieda vo vode, bielenie, m alty, zubná pasta, rastlinný olej vo vode, mlieko.
Fázové častice s veľkosťou od 1 do 100 nm tvoria koloidné roztoky. Tieto systémy sa vyznačujú špeciálnymi vlastnosťami, ktoré nie sú charakteristické pre skutočné riešenia a hrubé systémy. Koloidné roztoky sú mikroheterogénne pomerne stabilné systémy, ktorých častice sa časom neusadzujú pôsobením gravitácie. Príklady: vodné koloidy sulfidov kovov, síra.
Gély sú určené stupňom disperzie fázy do koloidných systémov.
Súhrnný stav fázy a média v géloch
V závislosti od stavu agregácie disperzného média a dispergovanej fázy sa rozlišuje 8 typov disperzných systémov. Ak je médiom plyn, potom fázou môže byť kvapalina (už sme uvažovali o hmle) alebo pevná látka. Napríklad dym alebo smog - častice tuhej fázy sú distribuované v plynnom prostredí. Oba systémy sa nazývajú aerosól.
Ak je médium kvapalina a sú v ňom rozmiestnené pevné častice fázy, potom sa takýto systém nazýva sól alebo suspenzia v závislosti od veľkosti častíc. Sóly tvoria za určitých podmienok gély.
Podľa definície chémie sú gély dispergované systémy, v ktorých je disperzným médiom pevná látka, dispergovaná fáza je kvapalina. To znamená, že gél je názov typu disperzného systému spolu s emulziou, aerosólom, suspenziou atď.
Gély – riešenia, ktoré stratili tekutosť
Niektoré roztoky makromolekulárnych látok a sólov sa môžu pri dlhodobom skladovaní zmeniť na gély. IUD alebo častice sólu sa navzájom viažu a vytvárajú súvislú sieť. Vo vnútri takejto mriežkyčastice rozpúšťadla prenikajú. Disperzné médium a dispergovaná fáza teda menia svoje úlohy. Fáza sa stáva spojitou a častice média sa izolujú. Systém tak stráca plynulosť a získava nové mechanické vlastnosti. Čo je to gél? Ide o koloidné systémy, ktoré stratili tekutosť v dôsledku tvorby vnútorných štruktúr v nich.
Niektoré gély sa časom delaminujú so samovoľným uvoľňovaním tekutiny. Tento jav sa nazýva syneréza. Dochádza k zhutňovaniu priestorovej siete, zmenšovaniu objemu gélu, tvorbe takzvaného tuhého koloidu.
Tvorba tuhého koloidu z gélu je bežným prírodným javom. Napríklad podstatou zrážania krvi je premena fibrinogénu, rozpustného proteínu, na fibrín, nerozpustný proteín. Za normálnych podmienok je zrážanie krvi životne dôležitý proces. Syneréza je dôležitá pri príprave tvarohu, syra. V týchto prípadoch je užitočný fenomén synerézy. Tomuto javu je však často potrebné predchádzať, pretože určuje trvanlivosť a trvanlivosť rôznych gélov - lekárskych, kozmetických, potravinárskych. Napríklad marmeláda a suflé pri dlhšom skladovaní začnú uvoľňovať tekutinu a stanú sa nepoužiteľnými.
Procesy premeny sólu na gél a gélu na tuhý koloid sú reverzibilné. Napríklad bielkovinová želatína, ktorá je tuhým koloidom, sa po napučaní vo vode zmení na želé – gél. Je dôležité dodržiavať teplotný režim, priveďte želatínu do varu, ale nevarte, inak sa štruktúra zničí a gélmení sa na sól a stáva sa tekutým.
Pri sušení sú gély nenávratne zničené.
Klasifikácia gélov
V závislosti od chemickej povahy disperzného média sa rozlišujú gély: hydrogély, alkogély, benzogély atď. Gély chudobné na kvapalinu alebo úplne bezvodé sa nazývajú xerogély. Xerogel je lepidlo na drevo na dlaždice, škrob, suchá želatína. Komplexné xerogély sú sušienky, múka, sušienky.
Niektoré gély obsahujú málo sušiny, no stále majú trojrozmernú štruktúru. Ide o želé, želé, jogurt, mydlové roztoky. Nazývajú sa lyogély.
Vyberte skupinu koagelov. Ide o želatínové zrazeniny, ktoré sa získavajú koaguláciou sólov (kyselina kremičitá, hydroxid železitý atď.) a vysolením polymérnych roztokov. V koageloch tvorí disperzné médium samostatnú fázu, len malá časť média je viazaná.
Použitie a význam gélov v lekárskej praxi
Gély sa používajú v medicíne:
- pri vykonávaní ultrazvukových a elektrografických vyšetrení;
- na vytvorenie umelých kĺbov, väzov;
- na zastavenie krvácania upchatím (embóliou) krvných ciev;
- na obnovu rohovky;
- antibakteriálne, antivírusové gély;
- hrejivé gély na úľavu od bolesti rôznych častí pohybového aparátu;
- chladiace gély na zranenia.
Hrejúce gély
Hrejúce gélyzvýšiť priepustnosť kapilár v dôsledku zložiek, ktoré tvoria ich zloženie - sú to včelí a hadí jed, extrakt z papriky; metylsalicylát má menej výrazný účinok. Tieto zložky spôsobujú zvýšenie prekrvenia ciev – hyperémiu, čím sa zvyšuje lokálny prenos tepla. Hrejivé gély sa používajú lokálne pri rôznych léziách pohybového aparátu – kĺbov, svalov, väzov, šliach. Používajú sa na zmiernenie opuchov, zníženie bolesti, aktiváciu krvného obehu v postihnutej oblasti. Hrejivé gély používajú športovci pred tréningom na prípravu svalov. Svalové tkanivo sa pôsobením gélových zložiek zahrieva a tým menej poškodzuje počas cvičenia, čo zabraňuje vyvrtnutiu a zraneniam. Použitie takýchto gélov po tréningu pomáha zmierniť svalové napätie a únavu.
Populárne hrejivé gély sú založené na:
- paprikový kapsaicín alebo jeho syntetický analóg - "Finalgon", "Kapsicam";
- jed včiel a hadov - "Viprosal";
- diclofenac, ibuprofen, indometacin - nesteroidné protizápalové látky - Diclofenac, Ortofen, Indometacin.
Pri použití hrejivých prostriedkov si musíte prečítať návod na použitie gélov, vziať do úvahy kontraindikácie a dodržiavať frekvenciu používania.
Chladivé gély
Hrejúce gély by sa nemali používať bezprostredne po poranení. V tomto čase je potrebné použiť naopak chladiace kvapaliny. Najlepšie je krátko aplikovať ľad apoužite studený obklad. Športovci používajú špeciálne chladivé spreje. Potom môžete naniesť chladivý gél, napríklad s mentolom. Chladenie zabraňuje vzniku edému a zápalu, anestetizuje. Chlad by sa mal aplikovať v prvý deň po poranení. Po 2-3 dňoch začnú používať otepľovacie prostriedky, ktoré zvyšujú lokálny prietok krvi, čo prispieva k resorpcii hematómov.
Určenie sily gélu
Výrobcovia lekárskych, farmaceutických a kozmetických gélov potrebujú poznať ich tvrdosť. Elasticita a pevnosť v pretrhnutí gélov je dôležitá pre výrobu koronárnych stentov, ktorých materiál by mal byť svojimi mechanickými vlastnosťami podobný živému tkanivu; kontaktné šošovky, čapíky, gélové lubrikanty, živiny pre mikrobiálne kultúry. Sila gélov je dôležitá pri výrobe zubných pást, krémov, pastiliek.
Na určenie sily gélu podľa Blooma použite prístroj Bloom. Určuje zaťaženie potrebné na zatlačenie povrchu gélu pomocou valcovej trysky určitého priemeru (12,7 mm) do hĺbky 4 mm.
Čo je to gél? Ide o rozptýlené systémy, ktoré sa vyznačujú určitou štruktúrou, ktorá im dáva vlastnosti pevných látok. Gély pozostávajú minimálne z dvoch zložiek, z ktorých jedna je kontinuálne rozložená v druhej. Môžu sa získať koaguláciou sólov. Gély sa vyznačujú fenoménom opuchu. Dúfame, že ak sa vás skúška opýta: „Popíšte pojem „gély“!“, ľahko to zvládnete!
