В учебнике изложены основы физической химии дисперсных систем (коллоидной химии) в соответствии с примерной программой по дисциплине "Физическая и коллоидная химия" для специальности 060301 "Фармация". Издание предназначено для студентов и аспирантов, изучающих фармацевтические, медицинские, биологические и биотехнологические дисциплины, а также для преподавателей и научных сотрудников.
Глава 1. Предмет, задачи, методы, история развития физической химии дисперсных систем (коллоидной химии)
1.1. Определение предмета физической химии дисперсных систем (коллоидной химии)
1.2. Основные задачи физической химии дисперсных систем
1.3. Основные разделы физической химии дисперсных систем
1.4. Методы физической химии дисперсных систем
1.5. Основные этапы развития физической химии дисперсных систем
Глава 2. Дисперсные системы
2.1. Классификация дисперсных систем
2.1.1. Классификация по размерам частиц дисперсной фазы (степени раздробленности дисперсной системы)
2.1.2. Классификация дисперсных систем по агрегатному состоянию и по энергии взаимодействия дисперсной фазы и дисперсионной среды
2.2. Методы получения дисперсных систем
2.2.1. Диспергационные методы (измельчение, дробление)
2.2.2. Конденсационные методы (агрегация, концентрирование)
2.3. Общие методы очистки дисперсных систем
2.4. Методы получения и очистки дисперсных систем в фармации
2.4.1. Методы диспергирования
Контрольные вопросы
Глава 3. Термодинамика поверхностных явлений
3.1. Термодинамика поверхностного слоя
3.1.1. Поверхностная энергия Гиббса и поверхностное натяжение
3.1.2. Краевой угол смачивания
3.1.3. Методы определения поверхностного натяжения
3.1.4. Энтальпия смачивания и коэффициент гидрофильности
3.1.5. Зависимость поверхностного натяжения от температуры
3.2. Термодинамика многокомпонентных систем с учетом поверхностной энергии. Адсорбция на границе раздела фаз
3.2.1. Поверхностно-активные и поверхностно-неактивные вещества. Изотерма поверхностного натяжения
3.2.2. Поверхностная активность и адсорбция веществ на границе раздела фаз
3.2.3. Определение площади, занимаемой молекулой поверхностно-активного вещества на поверхности,
и длины его молекулы
3.3. Термодинамический анализ адсорбции. Уравнения изотерм адсорбции
3.3.1. Уравнение изотермы адсорбции Гиббса
3.3.2. Уравнение изотермы адсорбции Ленгмюра
3.3.3. Общий вывод уравнения изотермы адсорбции Ленгмюра
3.3.4. Сложные механизмы адсорбции
3.3.5. Влияние температуры на адсорбцию
3.3.6. Хемосорбция
3.4. Адсорбция электролитов. Ионообменная адсорбция
3.4.1. Неспецифическая (эквивалентная) и избирательная адсорбция ионов
3.4.2. Ионообменная адсорбция. Иониты
3.5. Хроматография
3.5.1. Классификация хроматографических методов
3.5.2. Применение хроматографии в медико-биологических исследованиях и фармации
Задачи
Поверхностные явления
Адсорбция
Контрольные вопросы
Тесты
Глава 4. Молекулярно-кинетические и оптические свойства дисперсных систем
4.1. Броуновское движение - тепловое движение частиц дисперсной фазы
4.1.1. Теория броуновского движения Смолуховского-Эйнштейна
4.1.2. Диффузия
4.2. Осмос
4.2.1. Природа осмотического давления
4.2.2. Термодинамика осмоса
4.3. Седиментация
4.3.1. Природа седиментации
4.3.2. Кинетика седиментации
4.3.3. Седиментационное равновесие
4.3.4. Седиментационный анализ
4.3.5. Центрифугирование
4.4. Оптические свойства дисперсных систем
4.4.1. Рассеяние света в золях
4.4.2. Ультрамикроскопия
4.4.3. Оптические методы определения формы частиц
4.4.4. Нефелометрия и турбидиметрия. Применение в фармации
Задачи
Контрольные вопросы
Тесты
Глава 5. Электрические свойства дисперсных систем
5.1. Электрокинетические явления
5.1.1. Электрофорез
5.1.2. Электроосмос. Потенциалы протекания и седиментации
5.2. Строение частиц дисперсной фазы
5.2.1. Строение и заряд частиц дисперсной фазы
5.2.2. Двойной электрический слой . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158
5.3. Природа электрокинетических явлений в дисперсных системах
5.3.1. Электрокинетический потенциал
5.3.2. Связь скорости электрофореза с электрокинетическим потенциалом
5.3.3. Практическое применение электрофореза в фармации
Задачи
Контрольные вопросы
Тесты
Глава 6. Устойчивость и коагуляция дисперсных систем
6.1. Кинетическая и термодинамическая устойчивость дисперсных систем
6.1.1. Виды устойчивости дисперсных систем
6.1.2. Термодинамическая неустойчивость дисперсных систем
6.1.3. Кинетическая устойчивость дисперсных систем
6.1.4. Агрегативная устойчивость дисперсных систем
6.2. Закономерности и механизмы коагуляции
6.2.1. Теория Дерягина-Ландау-Фервея-Овербека устойчивости стабилизированных ионами дисперсных систем
6.2.2. Кинетика электролитной коагуляции
6.2.3. Гелеобразование (желатинирование). Пептизация
6.3. Стабилизация дисперсных систем
6.4. Стабилизация дисперсных систем в фармации
Задачи
Контрольные вопросы
Тесты
Глава 7. Свойства различных классов лиофобных дисперсных систем
7.1. Аэрозоли
7.1.1. Получение, молекулярно-кинетические свойства аэрозолей
7.1.2. Электрические свойства
7.1.3. Агрегативная неустойчивость и разрушение аэрозолей
7.1.4. Применение аэрозолей в фармации
7.2. Порошки
7.2.1. Получение и свойства порошков: слеживаемость, распыляемость, гранулирование
7.2.2. Применение порошков в фармации
7.3. Суспензии
7.3.1. Устойчивость и определяющие ее факторы
7.3.2. Флокуляция
7.3.3 Седиментационный анализ суспензий
7.3.4. Применение суспензий в фармации
7.3.5. Пасты
7.4. Эмульсии
7.4.1. Типы эмульсий. Получение
7.4.2. Устойчивость эмульсий и ее нарушение. Стабилизация эмульсий. Эмульгаторы
7.4.3. Применение эмульсий в фармации
7.5. Пены
7.5.1. Типы пен. Получение
7.5.2. Устойчивость пен и ее нарушение. Стабилизация пен. Стабилизаторы
Задачи
Контрольные вопросы
Глава 8. Свойства мицеллярных дисперсных систем. Растворы мицеллярных поверхностно-активных веществ
8.1. Классификация мицеллярных поверхностно-активных веществ
8.1.1. Гидрофильно-липофильный баланс
8.1.2. Классы мицеллярных поверхностно-активных веществ
8.2. Критическая концентрация мицеллообразования
8.3. Строение мицелл
8.4. Методы определения критической концентрации мицеллообразования
8.5. Солюбилизация и ее значение в фармации
Задачи
Контрольные вопросы
Тесты
Глава 9. Высокомолекулярные соединения и их растворы
9.1. Классификация высокомолекулярных соединений
9.1.1. Биополимеры
9.1.2. Синтетические полимеры
9.2. Химическое строение и пространственная форма макромолекул
9.3. Кристаллическое и аморфное состояние высокомолекулярных соединений
9.4. Механические свойства полимерных материалов
9.5. Растворы высокомолекулярных соединений (молекулярные коллоидные системы)
9.5.1. Механизм и кинетика набухания и растворения высокомолекулярных соединений
9.5.2. Термодинамика растворения высокомолекулярных соединений
9.5.3. Влияние различных факторов на степень набухания. Лиотропные ряды ионов
9.6. Реологические свойства растворов высокомолекулярных соединений
9.6.1. Закон реологии Ньютона
9.6.2. Уравнение Пуазейля
9.6.3. Методы измерения вязкости растворов высокомолекулярных соединений
9.6.4. Реологические характеристики биологических жидкостей для диагностики
9.6.5. Концентрационные зависимости вязкости растворов высокомолекулярных соединений
9.6.6. Уравнение Штаудингера и определение молярной массы высокомолекулярных соединений
9.7. Коллигативные свойства растворов высокомолекулярных соединений. Уравнение Галлера
9.8. Осмотическое давление растворов полиэлектролитов. Мембранное равновесие Гиббса-Доннана
9.9. Устойчивость растворов высокомолекулярных соединений
9.9.1. Студни. Синерезис. Тиксотропия
9.9.2. Химические реакции в студнях
9.9.3. Высаливание высокомолекулярных соединений
9.9.4. Коацервация и микрокапсулирование. Применение в фармации
Задачи
Контрольные вопросы
Тесты