Im Russischen gibt es drei Begriffe, die einander ähnlich sind - Gele, Gelees und Gelees. Es gibt keinen großen Unterschied zwischen ihnen in der Struktur, aber diese Konzepte werden in unterschiedlichen Tätigkeitsfeldern angewendet. Der Begriff "Gel" wird häufiger in der Chemie oder in Bezug auf medizinische und kosmetische Produkte verwendet, "Gelee" - beim Kochen, seltener in der Chemie, "Gelee" - beim Kochen und in der Kosmetik. Lassen Sie uns herausfinden, was Gele sind und wie sie verwendet werden können.
Das Konzept von "Gel"
Das Wort "Gel" ist lateinischen Ursprungs. Gelo bedeutet übersetzt „einfrieren“, gelatus bedeutet „unbeweglich, gefroren.“
Das Konzept wird von der Kolloidchemie definiert, der Wissenschaft, die disperse Systeme und Oberflächenphänomene untersucht.
Was ist ein Gel aus chemischer Sicht? Gel ist ein solches dispergiertes System mit einem Dispersionsmedium, in demPhasenpartikel bilden ein räumliches Strukturgitter. Das Gel enthält mindestens zwei Komponenten.
Gel-kolloidales System
Dispergierte Systeme sind solche, in denen Teilchen eines Stoffes gleichmäßig auf Teilchen eines anderen Stoffes verteilt sind. In solchen Systemen unterscheiden sie:
- Dispersionsmedium - die Substanz, in der die Verteilung stattfindet,
- dispergierte Phase - eine Substanz, deren Teilchen verteilt sind.
Dispersionssystem ist zum Beispiel Nebel. Dabei ist das Dispergiermedium gasförmig, Luft spielt seine Rolle, und die dispergierte Phase ist flüssig, es handelt sich um in der Luft verteilte Wasserpartikel. Es gibt viele Beispiele für dispergierte Systeme. Alle diese Systeme unterscheiden sich im Aggregatzustand von Phase und Medium sowie im Feinheitsgrad der Phasenpartikel. Der höchste Grad an Phasenverfeinerung – zu einzelnen Molekülen – liegt in echten Lösungen vor. Hier gibt es keine Grenzfläche zwischen den Partikeln – den Molekülen der Phase und dem Medium. Solche Systeme nennt man homogen, sie sind stabil. Beispiele echter Lösungen: Schwefelsäurelösung, Luft, Meerwasser, Gusseisen.
Bei groben Systemen beträgt die Partikelgröße mehr als 100 nm, das sind große Partikel, die man mit bloßem Auge erkennen kann. Zwischen den Teilchen der Phase und dem Medium kann eine Grenzfläche unterschieden werden, daher werden solche Systeme als heterogen bezeichnet, sie sind instabil und schichten sich zeitlich auf. Beispiele für grobe Systeme: gemahlene Kreide in Wasser, Tünche, Mörtel, Zahnpasta, Pflanzenöl in Wasser, Milch.
Partikel der Phase mit einer Größe von 1 bis 100 nm bilden kolloidale Lösungen. Diese Systeme zeichnen sich durch besondere Eigenschaften aus, die für echte Lösungen und grobe Systeme nicht charakteristisch sind. Kolloidale Lösungen sind mikroheterogene ziemlich stabile Systeme, deren Partikel sich nicht mit der Zeit unter der Wirkung der Schwerkraft absetzen. Beispiele: wässrige Kolloide von Metallsulfiden, Schwefel.
Gele werden durch den Dispersionsgrad der Phase zu kolloidalen Systemen bestimmt.
Aggregatzustand von Phase und Medium in Gelen
Je nach Aggregatzustand des Dispersionsmediums und der dispergierten Phase werden 8 Arten von dispersen Systemen unterschieden. Wenn das Medium ein Gas ist, dann kann die Phase eine Flüssigkeit (wir haben bereits Nebel betrachtet) oder ein Feststoff sein. B. Rauch oder Smog – Partikel der festen Phase werden in einem gasförmigen Medium verteilt. Beide Systeme heißen Aerosol.
Wenn das Medium eine Flüssigkeit ist und darin feste Teilchen der Phase verteilt sind, dann nennt man ein solches System je nach Größe der Teilchen ein Sol oder eine Suspension. Sole bilden unter bestimmten Bedingungen Gele.
Nach der Definition der Chemie sind Gele dispergierte Systeme, bei denen das Dispergiermedium ein Feststoff, die dispergierte Phase eine Flüssigkeit ist. Das heißt, Gel ist der Name des Dispersionssystemtyps zusammen mit Emulsion, Aerosol, Suspension usw.
Gele - Lösungen, die ihre Fließfähigkeit verloren haben
Einige Lösungen makromolekularer Substanzen und Sole können sich bei längerer Lagerung in Gele verwandeln. IUP- oder Sol-Partikel binden aneinander und bilden ein kontinuierliches Netzwerk. Innerhalb eines solchen GittersLösungsmittelpartikel eindringen. Somit ändern das Dispersionsmedium und die dispergierte Phase ihre Rollen. Die Phase wird kontinuierlich und die Partikel des Mediums werden isoliert. Dadurch verliert das System an Fluidität und erhält neue mechanische Eigenschaften. Was ist ein Gel? Dies sind kolloidale Systeme, die aufgrund der Bildung interner Strukturen in ihnen an Fließfähigkeit verloren haben.
Einige Gele delaminieren mit der Zeit, wobei Flüssigkeit spontan freigesetzt wird. Dieses Phänomen wird als Synärese bezeichnet. Es kommt zu einer Verdichtung des räumlichen Netzwerks, einer Abnahme des Gelvolumens, der Bildung des sogenannten festen Kolloids.
Die Bildung eines festen Kolloids aus einem Gel ist ein weit verbreitetes Naturphänomen. Beispielsweise ist die Essenz der Blutgerinnung die Umwandlung von Fibrinogen, einem löslichen Protein, in Fibrin, einem unlöslichen Protein. Unter normalen Bedingungen ist die Blutgerinnung ein lebenswichtiger Prozess. Synärese ist wichtig bei der Herstellung von Hüttenkäse, Käse. In diesen Fällen ist das Phänomen der Synärese nützlich. Dieses Phänomen muss jedoch häufig verhindert werden, da es die H altbarkeit und H altbarkeit verschiedener Gele bestimmt - medizinisch, kosmetisch, Lebensmittel. Zum Beispiel Marmelade und Soufflé, wenn sie längere Zeit gelagert werden, beginnen Flüssigkeit abzugeben und werden unbrauchbar.
Die Prozesse der Umwandlung eines Sols in ein Gel und eines Gels in ein festes Kolloid sind reversibel. Zum Beispiel verwandelt sich das Protein Gelatine, das ein festes Kolloid ist, wenn es in Wasser gequollen wird, in ein Gelee - Gel. Es ist wichtig, das Temperaturregime einzuh alten, die Gelatine zum Kochen zu bringen, aber nicht zu kochen, da sonst die Struktur und das Gel zerstört werdenverwandelt sich in ein Sol, wird flüssig.
Beim Trocknen werden die Gele irreversibel zerstört.
Klassifizierung von Gelen
Je nach chemischer Natur des Dispergiermediums unterscheidet man Gele: Hydrogele, Alkogele, Benzogele etc. Flüssigkeitsarme oder völlig wasserfreie Gele nennt man Xerogele. Xerogel ist Holzleim in Fliesen, Stärke, Trockengelatine. Komplexe Xerogele sind Kekse, Mehl, Cracker.
Manche Gele enth alten wenig Trockenmasse, haben aber dennoch eine dreidimensionale Struktur. Dies sind Gelee, Gelee, Joghurt, Seifenlösungen. Sie werden Lyogele genannt.
Wählen Sie eine Gruppe von Coages aus. Dies sind gallertartige Niederschläge, die durch Koagulieren von Solen (Kieselsäure, Eisen(III)-hydroxid etc.) und Aussalzen von Polymerlösungen erh alten werden. Bei Coagelen bildet das Dispersionsmedium eine separate Phase, nur ein kleiner Teil des Mediums wird gebunden.
Verwendung und Bedeutung von Gelen in der medizinischen Praxis
Gele werden in der Medizin verwendet:
- bei der Durchführung von Ultraschall- und elektrografischen Untersuchungen;
- zur Herstellung künstlicher Gelenke, Bänder;
- zum Stillen von Blutungen durch Verstopfung (Embolie) von Blutgefäßen;
- zur Wiederherstellung der Hornhaut;
- antibakterielle, antivirale Gele;
- wärmende Gele zur Schmerzlinderung verschiedener Teile des Bewegungsapparates;
- Kühlgele bei Verletzungen.
Wärmende Gels
Wärmegeleerhöhen Sie die Durchlässigkeit der Kapillaren aufgrund der Bestandteile, aus denen sich ihre Zusammensetzung zusammensetzt - dies sind Bienen- und Schlangengift, Pfefferextrakt; Methylsalicylat hat eine weniger ausgeprägte Wirkung. Diese Komponenten verursachen eine Erhöhung der Blutfüllung der Blutgefäße - Hyperämie, wodurch die lokale Wärmeübertragung erhöht wird. Wärmegele werden topisch für verschiedene Läsionen des Bewegungsapparates verwendet - Gelenke, Muskeln, Bänder, Sehnen. Sie werden verwendet, um Schwellungen zu lindern, Schmerzen zu lindern und die Durchblutung im betroffenen Bereich zu aktivieren. Wärmende Gele werden von Sportlern vor dem Training zur Muskelvorbereitung verwendet. Muskelgewebe wird unter der Wirkung der Gelkomponenten erwärmt und daher während des Trainings weniger beschädigt, was Verstauchungen und Verletzungen vorbeugt. Die Verwendung solcher Gele nach dem Training hilft, Muskelverspannungen und Müdigkeit zu lindern.
Beliebte Wärmegele basieren auf:
- Pfeffercapsaicin oder sein synthetisches Analogon - "Finalgon", "Kapsicam";
- Bienen- und Schlangengift - "Viprosal";
- Diclofenac, Ibuprofen, Indomethacin - nichtsteroidale entzündungshemmende Substanzen - Diclofenac, Ortofen, Indomethacin.
Bei der Verwendung von Wärmemitteln müssen Sie die Gebrauchsanweisung für Gele lesen, Kontraindikationen berücksichtigen und die Anwendungshäufigkeit beachten.
Kühlgele
Wärmegele sollten nicht unmittelbar nach einer Verletzung verwendet werden. Zu diesem Zeitpunkt ist es notwendig, umgekehrte Kühlmittel zu verwenden. Am besten kurz Eis auftragen undVerwenden Sie eine k alte Kompresse. Sportler verwenden spezielle Kühlsprays. Anschließend können Sie ein kühlendes Gel auftragen, zum Beispiel mit Menthol. Kühlung verhindert die Entstehung von Ödemen und Entzündungen, betäubt. Kälte sollte am ersten Tag nach der Verletzung angewendet werden. Nach 2-3 Tagen beginnen sie, wärmende Mittel zu verwenden, die den lokalen Blutfluss erhöhen, was zur Resorption von Hämatomen beiträgt.
Bestimmung der Gelstärke
Hersteller medizinischer, pharmazeutischer und kosmetischer Gele müssen ihre Härte kennen. Die Elastizität und Bruchfestigkeit von Gelen ist wichtig für die Herstellung von Koronarstents, deren Material in den mechanischen Eigenschaften lebendem Gewebe ähnlich sein sollte; Kontaktlinsen, Zäpfchen, Gleitgele, Nährstoffe für mikrobielle Kulturen. Die Stärke von Gelen ist wichtig bei der Herstellung von Zahnpasten, Cremes und Pastillen.
Um die Stärke des Gels nach Bloom zu bestimmen, verwenden Sie das Bloom-Gerät. Es bestimmt die Kraft, die erforderlich ist, um die Geloberfläche mit einer zylindrischen Düse mit einem bestimmten Durchmesser (12,7 mm) bis zu einer Tiefe von 4 mm zu drücken.
Was ist ein Gel? Das sind disperse Systeme, die sich durch eine bestimmte Struktur auszeichnen, die ihnen die Eigenschaften von Feststoffen verleiht. Gele bestehen aus mindestens zwei Komponenten, von denen die eine kontinuierlich in der anderen verteilt ist. Sie können durch Koagulation von Solen erh alten werden. Gele sind durch das Phänomen des Quellens gekennzeichnet. Wir hoffen, dass Sie, wenn Sie in der Prüfung gefragt werden: "Beschreiben Sie das Konzept von "Gelen"!", es leicht schaffen!
