På ryska finns det tre termer som liknar varandra - geler, geléer och geléer. Det är ingen stor skillnad mellan dem i struktur, men dessa begrepp tillämpas inom olika verksamhetsområden. Termen "gel" används oftare inom kemi eller i samband med medicinska och kosmetiska produkter, "gelé" - i matlagning, mindre ofta i kemi, "gelé" - i matlagning och kosmetologi. Låt oss ta reda på vad geler är och hur de kan användas.
Begreppet "gel"
Ordet "gel" är av latinskt ursprung. Gelo i översättning betyder "frysa", gelatus betyder "orörlig, frusen."
Begreppet definieras av kolloidkemi, vetenskapen som studerar dispergeringssystem och ytfenomen.
Vad är en gel i termer av kemi? Gel är ett sådant dispergerat system med ett dispersionsmedium i vilketfaspartiklar bildar ett rumsligt strukturellt rutnät. Gelén innehåller minst två komponenter.
Gel-kolloid alt system
Dispergerade system är de där partiklar av ett ämne är jämnt fördelade bland partiklar av ett annat ämne. I sådana system skiljer de åt:
- dispersionsmedium - ämnet i vilket distribution sker,
- dispergerad fas - ett ämne vars partiklar är fördelade.
Dispersionssystem, till exempel, är dimma. Här är dispersionsmediet gasformigt, luft spelar sin roll och den dispergerade fasen är flytande, det är vattenpartiklar fördelade i luften. Det finns många exempel på spridda system. Alla dessa system skiljer sig åt i tillståndet för aggregering av fasen och mediet, såväl som i graden av finhet hos faspartiklarna. Den högsta graden av fasförfining - till enskilda molekyler - finns i sanna lösningar. Här finns inget gränssnitt mellan partiklarna - molekylerna i fasen och mediet. Sådana system kallas homogena, de är stabila. Exempel på sanna lösningar: svavelsyralösning, luft, havsvatten, gjutjärn.
I grova system är partikelstorleken mer än 100 nm, dessa är stora partiklar som kan ses med blotta ögat. Ett gränssnitt kan särskiljas mellan fasens och mediets partiklar; därför kallas sådana system heterogena, de är instabila och stratifierar över tiden. Exempel på grova system: mald krita i vatten, kalk, murbruk, tandkräm, vegetabilisk olja i vatten, mjölk.
Partiklar av fasen som varierar i storlek från 1 till 100 nm bildar kolloidala lösningar. Dessa system kännetecknas av speciella egenskaper som inte är karakteristiska för äkta lösningar och grova system. Kolloidala lösningar är mikroheterogena ganska stabila system; deras partiklar sätter sig inte över tiden under inverkan av gravitationen. Exempel: vattenh altiga kolloider av metallsulfider, svavel.
Geler bestäms av graden av spridning av fasen till kolloidala system.
Aggregerat tillstånd av fas och medium i geler
Beroende på tillståndet för aggregation av dispersionsmediet och den dispergerade fasen, särskiljs 8 typer av dispergerade system. Om mediet är en gas, kan fasen vara en vätska (vi har redan övervägt dimma) eller ett fast ämne. Till exempel rök eller smog - partiklar av den fasta fasen fördelas i ett gasformigt medium. Båda systemen kallas aerosol.
Om mediet är en vätska, och fasta partiklar av fasen är fördelade i det, så kallas ett sådant system för en sol eller en suspension, beroende på partiklarnas storlek. Soler bildar geler under vissa förhållanden.
Enligt definitionen av kemi är geler dispergerade system där dispersionsmediet är ett fast ämne, den dispergerade fasen är en vätska. Det vill säga gel är namnet på typen av dispersionssystem tillsammans med emulsion, aerosol, suspension, etc.
Gels - lösningar som har tappat flyten
Vissa lösningar av makromolekylära ämnen och soler kan förvandlas till geler under långtidsförvaring. IUD- eller solpartiklar binder till varandra och bildar ett kontinuerligt nätverk. Inuti ett sådant rutnätlösningsmedelspartiklar tränger in. Sålunda ändrar dispersionsmediet och den dispergerade fasen sina roller. Fasen blir kontinuerlig och mediets partiklar isoleras. Således förlorar systemet flytbarhet och får nya mekaniska egenskaper. Vad är en gel? Dessa är kolloidala system som har förlorat flytbarhet på grund av bildandet av inre strukturer i dem.
Vissa geler delamineras med tiden, med spontan utsläpp av vätska. Detta fenomen kallas syneres. Det sker en komprimering av det rumsliga nätverket, en minskning av geléns volym, bildandet av den så kallade fasta kolloiden.
Bildandet av en fast kolloid från en gel är ett vanligt naturfenomen. Till exempel är kärnan i blodkoagulering omvandlingen av fibrinogen, ett lösligt protein, till fibrin, ett olösligt protein. Under normala förhållanden är blodkoagulering en viktig process. Syneres är viktigt vid framställning av keso, ost. I dessa fall är fenomenet syneres användbart. Detta fenomen måste dock ofta förhindras, eftersom det bestämmer hållbarheten och hållbarheten för olika geler - medicinsk, kosmetisk, mat. Till exempel börjar marmelad och sufflé, när de lagras under lång tid, släppa vätska och blir oanvändbara.
Processerna att omvandla en sol till en gel och en gel till en fast kolloid är reversibla. Till exempel förvandlas proteinet gelatin, som är en fast kolloid, när det sväller i vatten till en gelé - gel. Det är viktigt att observera temperaturregimen, koka upp gelatinet, men koka inte, annars förstörs strukturen och gelénförvandlas till en sol och blir flytande.
Vid torkning förstörs gelerna irreversibelt.
Klassificering av geler
Beroende på dispersionsmediets kemiska natur särskiljs geler: hydrogeler, alkogeler, bensogeler etc. Geler som är fattiga på vätska eller helt vattenfria kallas xerogeler. Xerogel är trälim i kakel, stärkelse, torrplåtsgelatin. Komplexa xerogeler är kex, mjöl, kex.
Vissa geler innehåller lite torrsubstans, men har fortfarande en tredimensionell struktur. Dessa är gelé, gelé, yoghurt, tvållösningar. De kallas lyogels.
Välj en grupp coagels. Dessa är gelatinösa fällningar som erhålls genom koagulering av soler (kiselsyra, järn(III)hydroxid, etc.) och uts altning av polymerlösningar. I koagel bildar dispersionsmediet en separat fas, endast en liten del av mediet är bundet.
Gelers användning och betydelse i medicinsk praxis
Geler används inom medicin:
- vid ultraljuds- och elektrografiska undersökningar;
- för att skapa konstgjorda leder, ligament;
- för att stoppa blödning genom blockering (emboli) av blodkärl;
- för hornhinnerestaurering;
- antibakteriella, antivirala geler;
- värmande geler för smärtlindring av olika delar av muskuloskeletala systemet;
- kylningsgeler för skador.
Värmande geler
Värmande geleröka permeabiliteten hos kapillärer på grund av komponenterna som utgör deras sammansättning - dessa är bi- och ormgift, pepparextrakt; metylsalicylat har en mindre uttalad effekt. Dessa komponenter orsakar en ökning av blodfyllningen av blodkärlen - hyperemi, vilket ökar den lokala värmeöverföringen. Värmande geler används lok alt för olika lesioner i rörelseapparaten - leder, muskler, ligament, senor. De används för att lindra svullnad, minska smärta, aktivera blodcirkulationen i det drabbade området. Värmande geler används av idrottare innan träning för att förbereda musklerna. Muskelvävnad under verkan av gelkomponenterna är uppvärmd och därför mindre skadad under träning, vilket förhindrar stukningar och skador. Användningen av sådana geler efter träning hjälper till att lindra muskelspänningar och trötthet.
Populära värmande geler är baserade på:
- pepparcapsaicin eller dess syntetiska analog - "Finalgon", "Kapsicam";
- gift från bin och ormar - "Viprosal";
- diklofenak, ibuprofen, indometacin - icke-steroida antiinflammatoriska substanser - Diklofenak, Ortofen, Indometacin.
När du använder värmande medel måste du läsa bruksanvisningen för geler, ta hänsyn till kontraindikationer och observera användningsfrekvensen.
Cooling Gels
Värmande geler ska inte användas omedelbart efter skada. Vid denna tidpunkt är det nödvändigt att använda tvärtom kylmedel. Det är bäst att kort applicera is ochanvänd en kall kompress. Idrottare använder speciella kylsprayer. Sedan kan du applicera en kylande gel, till exempel med mentol. Kylning förhindrar utveckling av ödem och inflammation, bedövar. Förkylning bör appliceras första dagen efter skadan. Efter 2-3 dagar börjar de använda värmande medel som ökar det lokala blodflödet, vilket bidrar till resorptionen av hematom.
Bestämning av gelstyrka
Tillverkare av medicinska, farmaceutiska, kosmetiska geler måste känna till deras hårdhet. Elasticiteten och brotthållfastheten hos geler är viktig för tillverkning av kranskärlsstentar, vars material bör likna levande vävnad i sina mekaniska egenskaper; kontaktlinser, stolpiller, gel-smörjmedel, näringsämnen för mikrobiell kultur. Styrkan hos geler är viktig vid tillverkning av tandkrämer, krämer, pastiller.
För att bestämma styrkan på gelén enligt Bloom, använd Bloom-enheten. Den bestämmer belastningen som krävs för att trycka gelytan med ett cylindriskt munstycke med en viss diameter (12,7 mm) till ett djup av 4 mm.
Vad är en gel? Dessa är dispergerade system som kännetecknas av en viss struktur som ger dem egenskaper hos fasta ämnen. Geler består av minst två komponenter, varav den ena är kontinuerligt fördelad i den andra. De kan erhållas genom koagulering av soler. Geler kännetecknas av fenomenet svullnad. Vi hoppas att om provet frågar dig: "Beskriv begreppet "gels"!", kan du enkelt göra det!
