In russo ci sono tre termini simili tra loro: gel, gelatine e gelatine. Non c'è una grande differenza tra loro nella struttura, ma questi concetti sono applicati in diversi campi di attività. Il termine "gel" è usato più spesso in chimica o in relazione a prodotti medicinali e cosmetici, "gelatina" - in cucina, meno spesso in chimica, "gelatina" - in cucina e cosmetologia. Scopriamo insieme cosa sono i gel e come si possono usare.
Il concetto di "gel"
La parola "gel" è di origine latina. Gelo in traduzione significa "congelare", gelatus significa "immobile, congelato".
Il concetto è definito dalla chimica colloidale, la scienza che studia i sistemi dispersi e i fenomeni di superficie.
Cos'è un gel in termini di chimica? Il gel è un tale sistema disperso con un mezzo di dispersione in cuile particelle di fase formano una griglia strutturale spaziale. Il gel contiene almeno due componenti.
Sistema gel colloidale
I sistemi dispersi sono quelli in cui le particelle di una sostanza sono distribuite uniformemente tra le particelle di un' altra sostanza. In tali sistemi si distinguono:
- mezzo di dispersione - la sostanza in cui avviene la distribuzione,
- fase dispersa - una sostanza le cui particelle sono distribuite.
Il sistema di dispersione, ad esempio, è la nebbia. Qui, il mezzo di dispersione è gassoso, l'aria svolge il suo ruolo e la fase dispersa è liquida, sono particelle d'acqua distribuite nell'aria. Ci sono molti esempi di sistemi dispersi. Tutti questi sistemi differiscono per lo stato di aggregazione della fase e del mezzo, nonché per il grado di finezza delle particelle di fase. Il più alto grado di raffinamento di fase - alle singole molecole - è nelle soluzioni reali. Qui non c'è interfaccia tra le particelle - le molecole della fase e il mezzo. Tali sistemi sono chiamati omogenei, sono stabili. Esempi di soluzioni vere: soluzione di acido solforico, aria, acqua di mare, ghisa.
Nei sistemi grossolani, la dimensione delle particelle è superiore a 100 nm, si tratta di particelle grandi che possono essere viste ad occhio nudo. Si può distinguere un'interfaccia tra le particelle della fase e del mezzo, pertanto tali sistemi sono detti eterogenei, sono instabili e si stratificano nel tempo. Esempi di sistemi grossolani: gesso macinato in acqua, calce, m alte, dentifricio, olio vegetale in acqua, latte.
Le particelle della fase di dimensioni comprese tra 1 e 100 nm formano soluzioni colloidali. Questi sistemi sono caratterizzati da proprietà speciali che non sono caratteristiche delle soluzioni reali e dei sistemi grossolani. Le soluzioni colloidali sono sistemi microeterogenei piuttosto stabili; le loro particelle non si depositano nel tempo sotto l'azione della gravità. Esempi: colloidi acquosi di solfuri metallici, zolfo.
I gel sono determinati dal grado di dispersione della fase nei sistemi colloidali.
Stato aggregato di fase e mezzo nei gel
A seconda dello stato di aggregazione del mezzo di dispersione e della fase dispersa, si distinguono 8 tipi di sistemi dispersi. Se il mezzo è un gas, la fase può essere un liquido (abbiamo già considerato la nebbia) o un solido. Ad esempio, fumo o smog: le particelle della fase solida sono distribuite in un mezzo gassoso. Entrambi i sistemi sono chiamati aerosol.
Se il mezzo è un liquido e in esso sono distribuite particelle solide della fase, allora tale sistema è chiamato sol o sospensione, a seconda della dimensione delle particelle. I sol formano gel in determinate condizioni.
Secondo la definizione di chimica, i gel sono sistemi dispersi in cui il mezzo di dispersione è un solido, la fase dispersa è un liquido. Cioè, gel è il nome del tipo di sistema di dispersione insieme a emulsione, aerosol, sospensione, ecc.
Gel - soluzioni che hanno perso fluidità
Alcune soluzioni di sostanze macromolecolari e sol possono trasformarsi in gel durante la conservazione a lungo termine. Le particelle IUD o sol si legano l'una all' altra, formando una rete continua. All'interno di una tale grigliale particelle di solvente penetrano. Pertanto, il mezzo di dispersione e la fase dispersa cambiano i loro ruoli. La fase diventa continua e le particelle del mezzo vengono isolate. Pertanto, il sistema perde fluidità e acquisisce nuove proprietà meccaniche. Cos'è un gel? Questi sono sistemi colloidali che hanno perso fluidità a causa della formazione di strutture interne al loro interno.
Alcuni gel si delaminano nel tempo, con rilascio spontaneo di liquido. Questo fenomeno è chiamato sineresi. C'è una compattazione della rete spaziale, una diminuzione del volume del gel, la formazione del cosiddetto colloide solido.
La formazione di un colloide solido da un gel è un fenomeno naturale comune. Ad esempio, l'essenza della coagulazione del sangue è la conversione del fibrinogeno, una proteina solubile, in fibrina, una proteina insolubile. In condizioni normali, la coagulazione del sangue è un processo vitale. La sineresi è importante nella preparazione di ricotta, formaggio. In questi casi è utile il fenomeno della sineresi. Tuttavia, questo fenomeno spesso deve essere prevenuto, poiché determina la durata e la durata di conservazione di vari gel: medici, cosmetici, alimentari. Ad esempio, marmellata e soufflé, se conservati a lungo, iniziano a rilasciare liquido e diventano inutilizzabili.
I processi di conversione di un sol in un gel e di un gel in un colloide solido sono reversibili. Ad esempio, la gelatina proteica, che è un colloide solido, quando gonfia in acqua, si trasforma in un gel gelatinoso. È importante osservare il regime di temperatura, portare a ebollizione la gelatina, ma non far bollire, altrimenti la struttura viene distrutta e il gelsi trasforma in un sol, diventando fluido.
Quando si asciugano, i gel vengono distrutti in modo irreversibile.
Classificazione dei gel
A seconda della natura chimica del mezzo di dispersione, i gel si distinguono: idrogel, alcogel, benzogel, ecc. I gel poveri di liquido o completamente anidri sono detti xerogel. Xerogel è colla per legno in piastrelle, amido, gelatina in fogli secchi. Gli xerogel complessi sono biscotti, farina, cracker.
Alcuni gel contengono poca sostanza secca, ma hanno comunque una struttura tridimensionale. Queste sono gelatina, gelatina, yogurt, soluzioni di sapone. Si chiamano lyogel.
Seleziona un gruppo di coageli. Si tratta di precipitati gelatinosi che si ottengono coagulando sol (acido silicico, idrossido di ferro (III), ecc.) e salando soluzioni polimeriche. Nei coagels, il mezzo di dispersione forma una fase separata, solo una piccola parte del mezzo è legata.
L'uso e il significato dei gel nella pratica medica
I gel sono usati in medicina:
- quando si eseguono esami ecografici ed elettrografici;
- per creare articolazioni artificiali, legamenti;
- fermare l'emorragia per ostruzione (embolia) dei vasi sanguigni;
- per restauro corneale;
- gel antibatterici e antivirali;
- gel riscaldanti per alleviare il dolore di varie parti del sistema muscolo-scheletrico;
- gel rinfrescanti per infortuni.
Gel riscaldanti
Gel riscaldantiaumentare la permeabilità dei capillari grazie ai componenti che ne costituiscono la composizione: si tratta di veleno d'api e di serpente, estratto di pepe; il salicilato di metile ha un effetto meno pronunciato. Questi componenti causano un aumento del riempimento sanguigno dei vasi sanguigni - iperemia, aumentando così il trasferimento di calore locale. I gel riscaldanti sono usati localmente per varie lesioni del sistema muscolo-scheletrico: articolazioni, muscoli, legamenti, tendini. Sono usati per alleviare il gonfiore, ridurre il dolore, attivare la circolazione sanguigna nell'area interessata. I gel riscaldanti vengono utilizzati dagli atleti prima dell'allenamento per preparare i muscoli. Il tessuto muscolare sotto l'azione dei componenti del gel viene riscaldato e quindi meno danneggiato durante l'esercizio, prevenendo distorsioni e lesioni. L'uso di tali gel dopo l'allenamento aiuta ad alleviare la tensione muscolare e l'affaticamento.
I gel riscaldanti popolari si basano su:
- capsaicina al pepe o suo analogo sintetico - "Finalgon", "Kapsicam";
- veleno di api e serpenti - "Viprosal";
- diclofenac, ibuprofene, indometacina - sostanze antinfiammatorie non steroidee - Diclofenac, Ortofen, indometacina.
Quando si utilizzano agenti riscaldanti, è necessario leggere le istruzioni per l'uso dei gel, tenere conto delle controindicazioni e osservare la frequenza di utilizzo.
Gel rinfrescanti
I gel riscaldanti non dovrebbero essere usati subito dopo l'infortunio. In questo momento è necessario utilizzare invece i refrigeranti. È meglio applicare brevemente ghiaccio eusa un impacco freddo. Gli atleti usano spray rinfrescanti speciali. Quindi puoi applicare un gel rinfrescante, ad esempio con mentolo. Il raffreddamento previene lo sviluppo di edemi e infiammazioni, anestetizza. Il freddo dovrebbe essere applicato il primo giorno dopo l'infortunio. Dopo 2-3 giorni, iniziano a usare agenti riscaldanti che aumentano il flusso sanguigno locale, che contribuisce al riassorbimento degli ematomi.
Determinazione della forza del gel
I produttori di gel per uso medico, farmaceutico e cosmetico devono conoscere la loro durezza. L'elasticità e la resistenza alla rottura dei gel sono importanti per la produzione di stent coronarici, il cui materiale dovrebbe essere simile nelle proprietà meccaniche al tessuto vivente; lenti a contatto, supposte, lubrificanti in gel, nutrienti per colture microbiche. La forza dei gel è importante nella produzione di dentifrici, creme, pastiglie.
Per determinare la forza del gel secondo Bloom, usa il dispositivo Bloom. Determina il carico necessario per spingere la superficie del gel con un ugello cilindrico di un certo diametro (12,7 mm) ad una profondità di 4 mm.
Cos'è un gel? Si tratta di sistemi dispersi caratterizzati da una certa struttura che conferisce loro le proprietà dei solidi. I gel sono costituiti da almeno due componenti, uno dei quali è distribuito continuamente nell' altro. Si ottengono per coagulazione dei sol. I gel sono caratterizzati dal fenomeno del gonfiore. Ci auguriamo che se l'esame ti chiede: "Descrivi il concetto di "gel"!", puoi farlo facilmente!
