Определение содержания кальция в водных растворах разными методами и оценка их свойств

Определение содержания кальция в водных растворах разными методами и оценка их свойств

 

 

Кальций

    Кальций – один из важнейших микроэлементов, необходимых для функционирования организма. Он играет важную роль в формировании костной ткани, в процессе передачи нервных импульсов, для обеспечения деятельности миокарда (сердечной мышцы) и сокращений мускулатуры (скелетной и гладкой). Поэтому, пониженное содержание кальция в организме (гипокальциемия), обусловленное многими причинами, приводит к неблагоприятным последствиям. В связи с чем в таких случаях необходимо повышать его уровень в крови с помощью препарата. В данном исследовании мы рассматривали препарат СаCl, поэтому, сначала немного расскажем о нем.

 

Фармакологическое действие

    Препарат Ca2+, восполняет дефицит Ca2+, необходимого для осуществления процесса передачи нервных импульсов, сокращения скелетных и гладких мышц, деятельности миокарда, формирования костной ткани, свёртывания крови. Снижает проницаемость клеток и сосудистой стенки, предотвращает развитие воспалительных реакций, повышает устойчивость организма к инфекциям и может значительно усиливать фагоцитоз (фагоцитоз, снижающийся после приёма NaCl, возрастает после приема Ca2+). При внутривенном введении стимулирует симпатический отдел вегетативной нервной системы, усиливает выделение надпочечниками адреналина, оказывает умеренное диуретическое действие.

 

Показания к применению

• при недостаточной функции паращитовидных желез, сопровождающейся тетанией или спазмофилией,
• при усиленном выделении кальция из организма (при длительном обезвоживании больных),
• при аллергических заболеваниях,
• при аллергических осложнениях, связанных с приемом лекарств,
• как средство, уменьшающее проницаемость сосудов, при геморрагическом васкулите, явлениях лучевой болезни и др.
• при кожных заболеваниях (кожный зуд, экзема, псориаз и др.),
• при паренхиматозном гепатите,
• при токсических поражениях печени,
• нефрите,
• эклампсии,
• гиперкалиемической форме пароксизмальной миоплегии,
• как кровоостанавливающее средство (при легочных, маточных, желудочно-кишечных кровотечениях),
• как противоядие при отравлении: солями магния, щавелевой кислотой, ее растворимыми солями и растворимыми солями фтористой кислоты

 

Особые указания

    Нельзя вводить подкожно или внутримышечно — возможен некроз тканей (высокие концентрации CaCl2, начиная с 5 %, вызывают сильное раздражение). При внутривенном введении CaCl2 появляется ощущение жара сначала в полости рта, а затем по всему телу (ранее использовали для определения скорости кровотока — время между моментом его введения в вену и появлением ощущения жара).

 

Режим дозирования

    Внутривенно медленно (по 6-8 кап/мин), по 5-15 мл 10 % раствора, разбавляя перед введением в 100—200 мл 0.9 % раствора NaCl или 5 % раствора глюкозы. Внутрь, после еды, в виде 5-10 % раствора 2-3 раза в сутки. Взрослым назначают по 10-15 мл на прием, детям — по 5-10 мл.

Норма кальция в крови

Для взрослых: 2,15-2,5 ммоль/л

Для детей: 2,5-2,8 ммоль/л

Цели и методы

Цели: исследовать свойства Ca²⁺  в составе истинного раствора и геля.

Использованные методы:

• трилонометрический (определение  концентрации)
• кондуктометрический (определение электропроводимости)
• потенциометрический (определение ЭДС)

 

Определение электропроводимости и расчет ионной силы раствора

CaCl₂ - сильный электролит: CaCl₂ → Ca²⁺ + 2Cl ¯ .

Осмотическое давление: π = iCRT = 68,6атм, (πкрови = 7,63атм)

=> раствор гипертонический.

    Измерение электропроводимости  осуществляли с помощью специального  прибора – кондуктометра.

    Расчет ионной силы  осуществляли по формуле: I=½∑CiZi2 .

Исходный р-р CaCl₂: С = 0,9М;  I= 2,7 М

Для сравнения: 0,9% NaCl I = 0,15М

    Полученные результаты:

Концентрация раствора CaCl₂	Электропроводимость	Ионная сила, M
0,1 М	8,38 мСм	0,3
0,01 М	986,0 мкСм	0,03
0,001 М	103,3 мкСм	0,003
0,0005 М	72,3 мкСм	0,0015

 

 

Определение концентрации объемным (трилонометрическим) методом

    В коническую колбу  с помощью пипетки отмерили 1 мл  раствора хлорида кальция. Добавили 5 мл аммиачно-буферного раствора (рН = 9,5-10) мерной пробиркой и несколько  кристаллов индикатора хромогена  черного. Исследуемый раствор приобрел вино-красную окраску. Протитровали из бюретки трилоном Б (Cэ = 0,01моль экв/л) до перехода вино-красного окрашивания в синее. Отметили показания бюретки.

    Закон эквивалентов: все вещества реагируют в эквивалентных отношениях: C1эV1=C2эV2,

где C1э - концентрация приготовленного раствора,

       V1 -  объем аликвоты,

       С2э - концетрация трилонаБ (=0,25н),

       V2 -  объем трилона.

Результат:

1) C1э = 0,25 н;   Сприг = C1э *½ = 0,125 М    

2) C1э = 0,03 н;   Сприг = C1э *½ = 0,015 М

 

Изучение свойств Ca²⁺ в составе геля

    Отмерили четыре образца  геля, содержащего кальций, примерно  по 1 гр каждый и поместили в  стаканчики объёмом 50 мл. Заготовили четыре конических мешочка из пергаментной бумаги, предварительно вымочив их в дистиллированной воде. Затем в каждый мешочек налили по 20 мл дистиллированной воды и опустили в каждый из стаканчиков таким образом, чтобы его кончик касался геля. Таким образом ионы кальция будут диффундировать  из геля в воду. Выдерживаем приготовленные образцы соответственно 1, 2, 5 и 30 минут, и затем сразу измеряем электропроводимость полученного раствора.

    При помощи специального прибора измерили также ЭДС всех четырех полученных растворов. В три чистых сухих стакана вместимостью 50 мл внесли по 20 мл анализируемой пробы и прилили по 1,5 мл буферного раствора. Стакан установили на подставку, погрузив в анализируемую пробу измерительный электрод и магнитную мешалку. Показания иономера записываем после установления постоянного значения потенциала. По окончании измерения электрод погружаем в дистиллированную воду. Остатки воды с поверхности электрода удаляем фильтровальной бумагой.

    И на основании полученных данных определили концентрацию ионов Са в каждом полученном растворе.

 

№ образ-ца	Время экспози-ции	Масса геля	Электропро-водность	ЭДС	рСа	С(Са), ммоль/л
1	1мин	1,03г	11,9мкСм	+87мВ	3,3	0,5
2	2мин	1,04г	23,7мкСм	+117мВ	3,6	2,5
3	5мин	1,03г	62,4мкСм	+98мВ	4	0,1
4	30мин	1,04г	342,0мкСм	+134мВ	3,2	0,6

Выход Са2+ (его концентрация) не стабилен (не зависит от времени экспозиции). Возможно это связано с тем, что первым диффундирует Cl- .

 

 

 

 

 

 

 

Приложение