Дисперістік жүйелердің электрокинетикалық қасиеті . Электрофорез. Электроосмос

Электрофоретикалық әдіспен ақсылдардың  изоэлектрлік  нүктесін анықтайды.

Быз  қатысындағы (мысалы,натрий додецилсульфаты) ақсылдардың  молекулалық  массасын  табу үшін қолданады.

Е) адам денесіне бекітілген  электродтар  арқылы,оның ағзасына емдік мақсатта күші мен кернеуі төмен тұрақты тоқпен  әсер  етуді гальванизация деп,ал электр тогы көмегімен дәрілік  заттарды адам  терісі арқылы ішкі мүшелерге жеткізуді электрофорез  деп атайды. Шын мәнінде ,көп  жағдайларда осы  екі әдіс  бір мезгілде  жүргізіледі. Адам  терісінің  электрлік  кедергісінің  өте жоғары  болуы  себепті,адам  ағзасына  ток  негізінен  май   мен  тері  бездері, жасуша  аралық  кеңестік  арқылы  енеді.  Ток  эпидермис пен тері асты  май  қабатынан  өткен соң  одан ары  жасуша аралық  бос  кеңестік  қан  мен лимфа тамырлары  бойымен, нерв  және   бұлшық ет  қабықтары арқылы тарап,электродтар орналасқан аралықтағы ойша сызылған түзуден көп ауытқиды. Осы  құбылыс  нәтижесінде  ұлпаларда  иондық  асимметрия  қалыптасады.,яғни катодта К+,Na+, анодта Ca 2+,Mg2+ иондарының  концентрациясының басымдығы  орнайды,нәтижесінде катод  қоздырушы,ал анод  электроды  тежеуші  әсер етеді. Сонымен  қатар ұлпадағы  байланысқан иондардың  біраз  бөлігінің  еркін  күйге  көшуіне  байланысты  олардың  белсенділігі  артады,соның арқасында ұлпаның  физиологиялық  белсенділігі артады, яғни  гальванизацияның ынталандырушы қабілетінің сыры  осы  болып табылады,сондай-ақ  электроосмос  құбылысы да    байқалады. Осы   аталған  құбылыстар  ол  өз  кезегінде жасушыдағы  құбылыстарға , ондағы биофизикалық,биохимиялық және  физиологиялық  процестердің  жүру жылдамдығына  әсер  етеді. Гальванизациялық  емдеу әдісінде  негізгі  терапиялық   көрсеткіш  болып  ток  тығыздығы   алынады, оның  мәні әр  түрлі  болады. Мысалы :функциялдық  ауытқуларды   қалпына  келтіру немесе ынталандыру  үшін  жүргізілетін  гальванизация тоғының  тығыздығы 0,03-0,05 мА/см2 болуы тиіс,тоқтың  максимал мәні 0,1 мА/см2 артпауы  қажет . 4-5 айлық  жас  бала үшін 0,02 мА/см2: 5-12 айлық үшін 0,03 м/Асм2 болса,1 және онан үлкен жастағылар үшін 0,07-0,08 мА/см2 болады.

Гальванизация  арқылы  перифериялық   және  орталық  нерв  жүйелерін, радикулитті,ми және  жұлын  қан айналысының   бұзылуы,т.б.  көптеген  ауруларды  емдеуде   қолданады.

Электрофорез емдік   әдісіне   негізіне   тұрақты тоқтың  электр   өрісіндегі дәрілік  заттардың (иондардың) қозғалысы  жатады.  Электролиттік   диссоциация теориясына  сәйкес сұйықта еріген  дәрілік  заттар   оң  және  теріс  иондарға ыдырайды.  Электрофорез  кезінде  адам  ағзасына «катиондар» анод  электронынан, «аниондар» катод  электордынан  ендіріледі. В..С.Улащиктің  зертеулеріне   сәйкес  электрофорез  кезінде  дәрілік  заттар тері  астында жиналып иондар «депосын» құрайды.  Соңынан  олар  қан  және  лимфа  тамырлары арқылы   бүкіл  ағзаға тарап,терінің  нерв   рецепторларына   үздіксіз  және  ұзақ   мерзімді әсер  етеді.   Электрофорез әдісі  арқылы  120 астам  дәрі  адам   денесіне  ендіріледі  және  көптеген  ауруларды   емедеуде  осы  әдіс кең  түрде  қолданылады.

Элетроосмос .

Ұсақ саңылаулы  денеде сұйықтық  бағытталған  ауыспалылығы  потенциалдардың қосымша  тіркелген айырым әрекеті  астында  электроосмоспен  аталады. Қарап  шығамыз,мысалы, капиллярда  электроосмотическое  электролит  сырғанауы  немесе  мембрана  уақыттарында. Анықтық  үшін  қабыл аламыз,не  беттерге  жағымсыз  иондарды сорылып алынған,бекітілген,ал беті  бойлай  бағытталған  дұрыс иондар ДЭС диффузды  бөлім Е сыртқы даласын  қалыптастырады.  Электро  статикалық  күш, ДЭС диффузды  бөлім  кез  келген  өз  бетімен  элементіне  жұмыс  істейтін ,беті бойлай мына  элементті  қозғалыс деп атайды. Қуат тығыздығы  сондықтан ДЭС ф  диффузды  бөлімдері (х) х бетіне дейін  ара қашықтықтың  тәуелділігінде  алмастырады сұйық электролит  жайылып  қойылған қабаттары  әр  түрлі  жылдамдықтармен әрекеттенеді.  Стационарлық  күй-жағдайға (өзгермейтін уақыттардың  ағым  жылдамдықтары), қабаттан әр қандай ара қашықтағы, сұйықтық қабаттарының әр түрлі жылдамдығы әсерінен пайда болатын сұйықтықтың жапысқақтық қарсылық күшімен, сұйықтықтың кез-келген қабатындағы электростатикалық күштер бір-бірін компенсациялаған жағдайда қол  жеткен болады.

Диэлектрикалық енуі   болатын және тұрақты  жапысқақты сұйықтықтың жылдамдығын сипаттайтын гидродинамикалық теңдеу нақты шешімін тапқан. Шешімдің нәтижесі ағым жылдамдығының тең бөлінуі болып табылады.

 

  (1)

 

 

Мұнда

-   сырт қабаттан        ара қашықтағы сүйықтықтың  жылдамдығы о ге айланатын  жағдайдағы электрлік потенциалдың мәні 

 

Сурет1.

Сырт қабатыдан  улкен ара қаштықта Ф(х)       0 және ағымдың жылдамдығы  диффузиялық   бөлімнен шетте болған жағдайда  ДЭС тұрақты болады.

U s = (2)

Бұл тұрақты  мөлшер электроосмотикалық  сырғану жылдамдығы деп айтылады.

Екі есе электрлік қабатта  потенциал  таратуы ;

беттің х-ара қашықтықтығы.

Мынау сырғанау  электроосмотикалық  тұрақты  мөлшер жылдамдықпен аталады.  Сондай  ат енгізілген  болатын себебі ДЭС жуандықтарына арналған,электролитпен капиллярлардың аз   мөлшерлері көп немесе  дисперсиялық фаза  қатты кішкентай  бөлшектерінің Us, жылдамдығымен қатты бетті бойлай сұйықтыққа сырғанау  сияқты  ағым  көрінеді.

Параметр    дзета – потенциалмен  аталады, электр кинетикалық құбылыстардың  негізгі қасиеттері болып саналады.  Нақты жуйелерде,   жабысқақтық  және сұйықтықтың  диэлектрлік өткізгіштігі қатты  бетке  дейін ара  қашықтыққа  тәуелді  болады. Осындай жағдайларда да электроосмотикалық  сырғану жылдамдығынада (2) өрнек сияқты сипаттауға болады. Бірақ,  параметрының интерпретациясы күрделене барады, бұның себебі ол ДЭС тың диффузия бөліміндегі электростатикалық потенциалдың таралуы туралы ақпаратты өзінде алып жүріп қалмай, сұйықтық құрылымдық ерекшеліктерімен сұйықтықтың қабаттармен шектес жеріндегі реологиялық әрекеттері туралы ақпаратты да береді.     –потенциал интерпретациясының күрделі болуына қарамай, ол суюқ коллоид жүйелерінің негізгі қасиеттерінің бірі болып қала береді.

Түсіндірулер –потенциал  қиындығына байқаусыз,ол сұйық коллоид жүйелердің  өте  маңызды  мінездемелерінен  біреудің  келеді. Оның  мағынасы  және өзгерту мінез-құлығы  электролит  параметрлерінің  түрлендіруі жанында, әртүрлі заттардың  беттеріне адсорбцияның  және  бетпен ІІ.т.шектес қабаттардың  құрылымы  туралы,ерітінді  компоненттерінің  әрекеттестік ерекшеліктерінде  соттауға  рұқсат етеді,бет қуатында және д.т. сонымен қатар,айтылу (1)жылдамдыққа арналған  сырғанау электроосмотическогосы өз бетімен  геометрия  капиллярларына  арналған әділ шарт  жанында ,не ДЭС  жуандығы капилляр  радиусымен  салыстыруда аз.

 

Электроосмос   құбылысы  биологиялық жүйелерде  де  кеңінен  таралған.

Тері  арқылы  дәрінің  оңай өтуінің ,тағы  бір  себебі :  потенциалдар  айырымын   түсіргенде   сұйықтық  тері   тесіктері  арқылы  электроосмостық тасымалдануы  жүреді-ауа  шығарылады,терінің  өтімділігі артады.

Медицина  электроосмос  емдік сары  суларды  тазалауда  пайданылады.

Ағу  және  шөгу  потенциалдары  қан  тамырларымен  қанның  ағуы  кезінде биотоктардың  пайда  болуы  механизмін береді,мысалы , электрокардиограмманың (Ө тісі  деп алатын) шыңдарының бірі  короналық  жүйедегі  қанның ағуымен   байланысты.

Электрокинетикалық құбылыстар халық  шаруашылылығында,өндірісте қолданылады  электрофорез пеш түтіндерімен  күресте,ыдысты,резина  бұйымдарын  жасауда,күрделі  қубылысты бұйымдарға  металдық  қаптамаларды енгізуде  т.б  қолданылады.

Электроосмос   мұнай  алуды жеделдетуде,кеуекті  заттарды  кептіруде және  сіңіріуде (мысалы ,торфты кептіру, және  ағашқа  сіңіру), жер асты  суларының  деңгейін төмендету үшін т.б пайданылады. Ағу  потенциалын зерттеу  пайдалы  қазбаларды  геофизикалық барлау  әдісінің  негізінде  жатыр.

Сұйық  отынды  тасымалдауда  өте  жоғарғы  ағу  және   шөгу потенциалдары  түзіледі,олар  өрттер мен   жарылыстардың себебі  болуы мүмкін.

 

 

 

 

Ағу потенциалы электромосқа , ал шөгу потециалы электрофорезға кері  құбылыс. Өткізу әдістеріне байланысты электрофорез қозғалысы шекаралы қабаттағы және зоидты электрофорез ( қағаз, желім т.б  тасмалдағыштарды қолдану) деп  белгіленеді.

Электрофорез көмегі мен  микрмолекулалар  кмосының қоспасының бөлінуі және  талдауы бақылауда  қолданылады. Дәрілік заттардың  электрофорезді электротерапия тәсілі  ретінде көптеген ауруларда  емдеуге  бұрыннан  қолданып келеді. ( мыс жаралары күйік, артеросклероз, ревмотизм, жүйке психикалық т.б жарақаттанбаған тері арқылы дәрілік затты еңгізуының науқас ағзасына  ұзақ әсерін қамтамасыз етеді. Электрокинетикалық әдіспен  ақсылдардың  изоэлектрлік нүктесін анықтайды.БАЗ қатысындағы ақсылдардың  молекулалық массасын  табу үшін қолданылады. Электроосмос құбылысы биологиялық жүйелерде де кезінен тараған  тері арқылы дәрінің  оңай  өтуінің, тағы бір себебі: потенциалдар  айырымын  түсіндіргенде  сұйықтықтың тері- тесіктері арқылы электроосмостық  тасымалдануы жүреді-ауа шығарылады,терінің өнімділігі артады. Медицинада электроосмос емдік сары суларды тазалауда пайдаланылады. Ағу  және шөгу  потенциалдары қан  тамырлары мен  қанның ағуы негізінде  биотоктардың пайда болуы  механизмдерге  береді,  шыс электрокордиограмманың ( а тісі  деп аталатын)  мыңдарының бірі короналдық жүйедегі қанның ағуы мен  байланысты  Электрокинетикалық  құбылыстар халық  шаруашылығында өндірісте қолданылады электрофорез пеш түтіндері мен  күресте  ығысады , резина бұйымдарын жасауда күрделі  құбылысты бұйымдарға металдық  қаптамаларды еңгізуде т.б қолданылады. Электроосмос мұнай алуда жеделденуде  кеуекті заттарды  кептіру және  сіңіруде ( шыс торфты кептіру, ағашқа сіңіру). Жер асты суларының деңгейін  төмендету үшін т.б пайдаланылады Ағу  потенциалын зерттеу пайдалы қазбаларды геофизикалық барлау әдісінің негізінде  жатыр.

 

 

 

 

 

 

Пайдаланылған әдебиеттер:

 

1.Ә.Қ.Патсаев .С.А.Шитыбаев Қ.Н.Дауренбеков  «Бейорганикалық және физколоидтық химия» Шымкент.2005 жыл.

2. Ә.Қ.Патсаев . Қ.Н.Дауренбеков «Бейорганикалық  химия пәнінен  тәжірибелік –  зертханалық сабақтарына қолданба»

3.Х.Б.Алиханова «Галогендеу реакциялары» (оқу құралы)

4.. Ә.Қ.Патсаев С.Ж.Жайлау  «Органикалық химия негіздері» Шымкент.2005 жыл.ІІІ кітап.

Ә.Қ.Патсаев .С.А.Шитыбаев «Бейорганикалық және физколоидтық химияның тәжірибелік – зертханалық сабақтарына қолданба» Шымкент.2006 жыл.