Vene keeles on kolm terminit, mis on üksteisega sarnased – geelid, tarretised ja tarretised. Struktuurilt neil suurt erinevust ei ole, kuid neid mõisteid rakendatakse erinevates tegevusvaldkondades. Mõistet "geel" kasutatakse sagedamini keemias või seoses ravimite ja kosmeetikatoodetega, "želee" - toiduvalmistamisel, harvem keemias, "želee" - toiduvalmistamisel ja kosmetoloogias. Uurime, mis on geelid ja kuidas neid kasutada.
Geeli mõiste
Sõna "geel" on ladina päritolu. Gelo tähendab tõlkes "külmuda", gelatus tähendab "liikumatut, külmunud".
Mõte on määratletud kolloidkeemiaga, teadusega, mis uurib hajutatud süsteeme ja pinnanähtusi.
Mis on geel keemia mõttes? Geel on selline dispergeeritud süsteem dispersioonikeskkonnaga, millesfaasiosakesed moodustavad ruumilise struktuurivõrgu. Geel sisaldab vähem alt kahte komponenti.
Geelkolloidne süsteem
Hajutatud süsteemid on sellised, kus ühe aine osakesed jaotuvad ühtlaselt teise aine osakeste vahel. Sellistes süsteemides eristavad nad:
- dispersioonikeskkond – aine, milles jaotus toimub,
- dispersne faas – aine, mille osakesed on jaotunud.
Dispersioonisüsteem näiteks on udu. Siin on dispersioonikeskkond gaasiline, õhk mängib oma rolli ja dispergeeritud faas on vedel, see on õhus jaotunud veeosakesed. Hajutatud süsteemide näiteid on palju. Kõik need süsteemid erinevad faasi ja keskkonna agregatsiooni oleku, samuti faasiosakeste peenuse astme poolest. Faasi täiustamise kõrgeim aste – üksikute molekulide suhtes – on tõelistes lahustes. Siin puudub liides osakeste – faasi ja keskkonna molekulide – vahel. Selliseid süsteeme nimetatakse homogeenseteks, need on stabiilsed. Näited tõelistest lahendustest: väävelhappe lahus, õhk, merevesi, malm.
Jämedates süsteemides on osakeste suurus üle 100 nm, need on suured osakesed, mida saab näha palja silmaga. Faasi ja keskkonna osakeste vahel saab eristada liidest, seetõttu nimetatakse selliseid süsteeme heterogeenseteks, nad on ebastabiilsed ja kihistuvad aja jooksul. Näited jämedate süsteemide kohta: jahvatatud kriit vees, lubivärv, mört, hambapasta, taimeõli vees, piim.
Faasi osakesed, mille suurus on vahemikus 1 kuni 100 nm, moodustavad kolloidseid lahuseid. Neid süsteeme iseloomustavad erilised omadused, mis ei ole iseloomulikud tõelistele lahendustele ja jämesüsteemidele. Kolloidlahused on mikroheterogeensed üsna stabiilsed süsteemid, nende osakesed ei setti aja jooksul gravitatsiooni mõjul. Näited: metallisulfiidide vesikolloidid, väävel.
Geelid määratakse faasi dispersiooniastme järgi kolloidsüsteemidesse.
Faasi ja söötme koondseisund geelides
Sõltuv alt dispersioonikeskkonna ja hajutatud faasi agregatsiooniseisundist eristatakse 8 tüüpi dispergeeritud süsteeme. Kui keskkond on gaas, võib faas olla vedelik (me oleme juba udu kaalunud) või tahke aine. Näiteks suits või sudu – tahke faasi osakesed jaotuvad gaasilises keskkonnas. Mõlemat süsteemi nimetatakse aerosooliks.
Kui keskkond on vedelik ja selles on faasi tahked osakesed jaotunud, siis nimetatakse sellist süsteemi olenev alt osakeste suurusest sooliks või suspensiooniks. Solid moodustavad teatud tingimustel geeli.
Vastav alt keemia definitsioonile on geelid dispergeeritud süsteemid, milles dispersioonikeskkond on tahke aine, dispergeeritud faas on vedelik. See tähendab, et geel on dispersioonisüsteemi tüübi nimi koos emulsiooni, aerosooli, suspensiooni jms.
Geelid – voolavuse kaotanud lahendused
Mõned makromolekulaarsete ainete ja soolide lahused võivad pikaajalisel säilitamisel muutuda geelideks. IUD ehk sooli osakesed seostuvad üksteisega, moodustades pideva võrgu. Sellise ruudustiku seeslahustiosakesed tungivad. Seega muudavad dispersioonikeskkond ja dispergeeritud faas oma rolli. Faas muutub pidevaks ja söötme osakesed isoleeritakse. Seega kaotab süsteem voolavuse ja omandab uued mehaanilised omadused. Mis on geel? Need on kolloidsed süsteemid, mis on kaotanud voolavuse nende sisemiste struktuuride moodustumise tõttu.
Mõned geelid kihistuvad aja jooksul koos vedeliku spontaanse vabanemisega. Seda nähtust nimetatakse sünereesiks. Toimub ruumilise võrgustiku tihenemine, geeli mahu vähenemine, nn tahke kolloidi moodustumine.
Tahke kolloidi moodustumine geelist on tavaline loodusnähtus. Näiteks vere hüübimise olemus seisneb lahustuva valgu fibrinogeeni muutmises fibriiniks, lahustumatuks valguks. Normaalsetes tingimustes on vere hüübimine elutähtis protsess. Sünerees on oluline kodujuustu, juustu valmistamisel. Nendel juhtudel on sünereesi nähtus kasulik. Kuid seda nähtust tuleb sageli ennetada, kuna see määrab erinevate geelide - meditsiiniliste, kosmeetikatoodete, toidu - säilivusaja ja säilivusaja. Näiteks hakkab marmelaad ja suflee, kui neid pikka aega hoida, vedelikku eraldama ja muutuvad kasutuskõlbmatuks.
Sooli muutmine geeliks ja geeli tahkeks kolloidiks on pöörduv. Näiteks valkželatiin, mis on tahke kolloid, muutub vees paisudes tarretiseks – geeliks. Oluline on jälgida temperatuuri režiimi, viia želatiin keemiseni, kuid mitte keeta, muidu struktuur hävib ja geelmuutub sooliks, muutudes vedelaks.
Kuivatamisel hävivad geelid pöördumatult.
Geelide klassifikatsioon
Sõltuv alt dispersioonikeskkonna keemilisest olemusest eristatakse geele: hüdrogeele, alkogeele, bensogeele jne. Geele, mis on vedelikuvaesed või täiesti veevabad, nimetatakse kserogeelideks. Xerogel on puiduliim plaatides, tärklis, kuiv lehtželatiin. Komplekssed kserogeelid on küpsised, jahu, kreekerid.
Mõned geelid sisaldavad vähe kuivainet, kuid on siiski kolmemõõtmelise struktuuriga. Need on želee, želee, jogurt, seebilahused. Neid nimetatakse lüogeelideks.
Valige kooregeelide rühm. Need on želatiinsed sademed, mis saadakse soolide (ränihape, raud(III)hüdroksiid jne) koaguleerimisel ja polümeerilahuste väljasoolamisel. Koageelides moodustab dispersioonikeskkond eraldi faasi, ainult väike osa keskkonnast on seotud.
Geelide kasutamine ja tähtsus meditsiinipraktikas
Gelee kasutatakse meditsiinis:
- ultraheli- ja elektrograafiliste uuringute tegemisel;
- tehisliigeste, sidemete loomiseks;
- verejooksu peatamiseks veresoonte ummistumise (emboolia) tõttu;
- sarvkesta taastamiseks;
- antibakteriaalsed, viirusevastased geelid;
- soojendavad geelid lihas-skeleti süsteemi erinevate osade valu leevendamiseks;
- jahutusgeelid vigastuste jaoks.
Soojendavad geelid
Soojendavad geelidsuurendada kapillaaride läbilaskvust nende koostise moodustavate komponentide tõttu - need on mesilase ja mao mürk, pipraekstrakt; metüülsalitsülaadil on vähem väljendunud toime. Need komponendid põhjustavad veresoonte vere täitmise suurenemist - hüpereemiat, suurendades seega kohalikku soojusülekannet. Soojendusgeele kasutatakse paikselt erinevate luu- ja lihaskonna kahjustuste puhul – liigesed, lihased, sidemed, kõõlused. Neid kasutatakse turse leevendamiseks, valu vähendamiseks, kahjustatud piirkonna vereringe aktiveerimiseks. Soojendusgeele kasutavad sportlased enne treeningut lihaste ettevalmistamiseks. Geeli komponentide toimel olev lihaskude kuumeneb ja on seetõttu treeningu ajal vähem kahjustatud, mis hoiab ära nikastused ja vigastused. Selliste geelide kasutamine pärast treeningut aitab leevendada lihaspingeid ja väsimust.
Populaarsed soojendavad geelid põhinevad:
- pipra kapsaitsiin või selle sünteetiline analoog – "Finalgon", "Kapsicam";
- mesilaste ja madude mürk – "Viprosal";
- diklofenak, ibuprofeen, indometatsiin – mittesteroidsed põletikuvastased ained – diklofenak, ortofeen, indometatsiin.
Soojendusainete kasutamisel tuleb läbi lugeda geelide kasutusjuhend, arvestada vastunäidustusi ja jälgida kasutussagedust.
Jahutavad geelid
Soojendusgeele ei tohi kasutada kohe pärast vigastust. Sel ajal on vaja kasutada vastupidi jahutusvedelikke. Kõige parem on korraks peale kanda jääd jakasutage külma kompressi. Sportlased kasutavad spetsiaalseid jahutuspihusteid. Seejärel võid peale kanda jahutavat geeli, näiteks mentooliga. Jahutamine takistab tursete ja põletike teket, anesteseerib. Külma tuleks rakendada esimesel päeval pärast vigastust. 2-3 päeva pärast hakkavad nad kasutama soojendavaid aineid, mis suurendavad kohalikku verevoolu, mis aitab kaasa hematoomide resorptsioonile.
Geeli tugevuse määramine
Meditsiiniliste, farmaatsia- ja kosmeetiliste geelide tootjad peavad teadma nende kõvadust. Geelide elastsus ja rebenemistugevus on oluline koronaarstentide valmistamisel, mille materjal peaks olema mehaaniliste omaduste poolest sarnane eluskoega; kontaktläätsed, suposiidid, geellibestid, mikroobikultuuri toitained. Geelide tugevus on oluline hambapastade, kreemide, pastillide valmistamisel.
Bloomi järgi geeli tugevuse määramiseks kasutage Bloomi seadet. See määrab koormuse, mis on vajalik teatud läbimõõduga (12,7 mm) silindrilise otsikuga geelipinna surumiseks 4 mm sügavusele.
Mis on geel? Need on hajutatud süsteemid, mida iseloomustab teatud struktuur, mis annab neile tahkete ainete omadused. Geelid koosnevad vähem alt kahest komponendist, millest üks on teises pidev alt jaotunud. Neid saab saada soolide koagulatsiooni teel. Geele iseloomustab turse nähtus. Loodame, et kui eksamil küsitakse: "Kirjeldage mõistet "geelid"!", saate sellega hõlps alt hakkama!
