Файл: Поверхностные явления. Поверхностная энергия и поверхностноенатяжение.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 26.10.2023
Просмотров: 94
Скачиваний: 12
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
служат амидогруппы разной степени замещения, пиридиновые основания.
Количественной характеристикой способности ионита к ионному обмену являетсяобменная емкость. Ее выражают в миллимолях ионов, поглощаемых из раствора одним граммом сухого ионита при равновесных условиях.
Обменная емкость зависит от природы ионита, свойств и концентрации ионов, которые поглощаются ионитом, значения рН среды.
С помощью ионитов получают детское питание - ионитное молоко. Они находят также применение в процессе консервирования крови. Иониты используются в медицинской практике для предупреждения и лечения отеков, вызванных декомпенсацией сердечной деятельности, для предотвращения ацидоза, для беззондового определения кислотности желудочного сока. Доказана практикой целесообразность их использования с целью детоксикации при отравлениях токсичными электролитами. Применяют также иониты и как антацидные препараты, т. е. препараты, снижающие кислотность желудочного сока.
Отдельного внимания заслуживает применение ионитов с целью деминерализации воды. Так, если воду, которая содержит NaCl, пропустить сначала через колонку с катионитом в Н+-форме, а потом с анионитом в ОН--форме, то результатом этого процесса будет получение деминерализованной воды:
RН+ + Na+ + Сl- → RNa+ + Н+ + Сl-;
RОН- + Н+ + Сl- → RСl- + H+ + ОН-
По своим характеристикам вода, очищенная методом ионного обмена, на порядок чище, чем вода, полученная путем дистилляции.
Отработанные иониты регенерируют с помощью NaOHи НС1: анионит обрабатывают раствором щелочи, а катионит - раствором кислоты. Ионы, которые были поглощены ионитом, при этом легко переходят в раствор. Следовательно, один и тот же ионит может быть использован многократно.
Физико - химические основы адсорбционной терапии (гемосорбция, плазмосорбция, лимфосорбция, энтеросорбция, аппликационная терапия). Иммуносорбенты.
Развитие цивилизации, прежде всего рост промышленного производства, химизация сельского хозяйства и быта, интенсивное использование горючих ископаемых привели к появлению в окружающей среде множества новых токсичных для здоровья человека веществ. Во внутреннюю среду организма человека попадают десятки тысяч чужеродных соединений. Вот почему в последние десятилетия в медицине появилось новое направление, которое интенсивно окрашивается, --эфферентная медицина (от лат. эфференс -- выводить). В отличие от традиционных методов лечения, основанных на введении лекарства в организм, эфферентная медицина позволяет выводить из него вредные и токсичные вещества -- защищать внутреннюю среду организма с помощью сорбентов. Следует отметить, что методы эфферентной медицины дают возможность очищать организм не только от токсичных веществ, которые попадают из внешней среды, т. е. токсиновэкзогенного происхождения, но и от токсиновэндогенного происхождения (токсичные вещества, которые образуются и накапливаются в организме, например, при ожогах, лучевой болезни, почечной и печеночной недостаточности и т.п.).
В зависимости от конкретных целей сорбционная детоксикация организма осуществляется путем гемосорбции, плазмосорбции, лимфосорбции, ликворосорбции, энтеросорбции и аппликационной сорбции (рис. 12)
Гемосорбции-- метод непосредственной очистки крови, при котором кровь освобождают от токсинов путем пропускания ее через колонку с адсорбентом, подключенную к системе циркуляции крови.
Рис. 12. Схематическое изображение процедур гемосорбции (а), энтеросорбции (б), аппликационной сорбции (в).
Гемосорбция-- действенное средство лечения тяжелобольных с эндогенными и экзогенными интоксикациями различного происхождения. В настоящее время ее с успехом применяют при лечении больных с экзогенными отравлениями, печеночной и почечной недостаточностью, аутоиммунными и аллергическими заболеваниями, хирургических больных с тяжелым эндотоксикозом, больных с токсичными формами шизофрении. К этому следует добавить также использование гемосорбции в реаниматологии, дерматологии (лечение псориаза и нейродерматитов), гинекологии, педиатрии (в критических состояниях), при лечении сердечно-сосудистых и онкологических заболеваний.
По мнению клиницистов, применение гемосорбции наиболее целесообразно на первых стадиях отравления, когда в крови циркулирует максимальное количество яда.
Гемосорбенты, рекомендуемые для применения в клинике, должны удовлетворять четким требованиям. Они не должны существенно влиять на реологические характеристики крови, должны характеризоваться высокой механической прочностью, химической стойкостью, однородным гранульным составом, высокой адсорбционной способностью по отношению к тому или иному токсину. К тому же они должны быть биологически совместимы с кровью и нeдолжны содержать частичек сорбента в виде пыли.
Плазмосорбция -- эффективный метод детоксикации организма, суть которого состоит в пропускании плазмы, предварительно отделенной от форменных элементов крови, через колонку с сорбентом, после него очищенная плазма соединяется с форменными элементами и возвращается в сосудистое русло.
Плазмосорбция используется при лечении больных с тяжелыми формами отравления фосфорорганическими инсектицидами, барбитуратами, антидепрессантами, хлорированными углеводородами и т.п. Ее применяют в тех случаях, когда невозможно использовать гемосорбцию из-за таких явлений, как углубление анемии, усиление кровотечения вследствие травмирования форменных элементов крови, нарушения системы свертывания крови.
Лимфосорбция -- вид сорбционпой детоксикации организма, состоящий в пропускании лимфы, выведенной из организма через грудной лимфатический проток на шее, через колонку с сорбентом и последующем введении освобожденной от токсичных веществ лимфы в сосудистую систему пациента.
Лимфосорбция -- наиболее эффективный способ детоксикации организма при поступлении в него таких токсичных веществ экзогенного происхождения, как алкалоиды бледной поганки, четыреххлористый углерод и т.п. К преимуществам метода можно отнести его относительную нетравматичность (отсутствие повреждений форменных элементов крови, нарушений процесса свертывания крови, изменений в сердечно-сосудистой системе). Однако широкое использование лимфосорбции ограничивает недостаточная скорость образования и оттока лимфы.
Менее распространен из-за сложности процедуры метод ликворосорбции.
Ликворосорбция -- вид детоксикации организма, при котором спинномозговая жидкость пропускается через слой сорбционного материала, после чего возвращается очищенной в спинномозговой канал.
Аппликационная сорбция -- один из видов сорбционнной детоксикации, который способствует заживлению инфицированных ран и ожогов, восстановлению целостности кожи, а также слизистых оболочек путем сорбционного поглощения токсинов из раны или зоны ожога.
Применение аппликационной терапии способствует интенсификации процессов регенерации тканей, поскольку с помощью аппликаций рана быстрее освобождается от продуктов разложения белков. Одновременно с этим уменьшается общая интоксикация организма.
Суть аппликационной терапии состоит в наложении на рану или зону ожога марлевой салфетки с гранулированным сорбентом или повязки из углеродного волокнистого материала. После применения материал легко регенерируется и потому может быть использован неоднократно.
Исходным сырьем для получения пористых волокнистых угольных материалов служат синтетические или натуральные волокна, которые подвергаются сначала карбонизации (в инертной атмосфере) при температуре 500--1000 °С, а затем высокотемпературной активации в атмосфере газов-окислителей или водяного пара. Удельная поверхность волокнистых углеродных материалов достигает 2500 м2/г.
Особого внимания заслуживает применение волокнистых углеродных адсорбентов с иммобилизованными на их поверхности протеолитическими ферментами, ускоряющими заживление ран. Следует отметить, что волокнистые углеродные материалы, как и активированный уголь вообще, могут быть использованы также как носители разных антисептиков, антибиотиков и других антибактериальных препаратов, которые гарантируют постоянство концентрации лекарственного вещества в месте его контакта с поверхностью раны.
Аппликационная сорбция имеет глубокие исторические корни -- ведь она было известна еще во времена Гиппократа. Следует отметить, что адсорбционным материалом, с давних времен используемым в лечебных целях, был уголь. О его применении в лечебной практике свидетельствуют древнеегипетские папирусы, которые сохранились до наших дней. В настоящее время угольные адсорбенты переживают новое рождение. Толчком для этого послужило использование разного рода синтетических материалов в качестве исходного сырья для синтеза активированного угля с большой адсорбционной емкостью. Развитием наработок в этой области стало создание высокоёмких комбинированных (с добавкой естественных компонентов, например, пектинов) адсорбентов на основе активированного угля, адсорбентов пролонгированного действия и т.п. Сфера медицинского применения угольных адсорбентов постоянно расширяется.
Несмотря на целый ряд убедительных фактов, которые свидетельствуют в пользу описанных методов сорбционной очистки биологических жидкостей, нельзя оставить без внимания и определенные недостатки этих методов. Прежде всего, все они невозможны без оперативного доступа к сосудистому руслу пациента, их осуществление требует довольно сложной аппаратуры, способной обеспечивать заданную скорость движения биологической жидкости, и, в конце концов, сорбент должен быть биологически совместимым со средой и при этом находиться в форме, которая не содержит частичек пыли. Следствиями оперативного вмешательства могут быть повреждения сосудов, нарушение проницаемости мембран, разрушение форменных элементов крови (эритроцитов, тромбоцитов и лейкоцитов), белков, ферментов и т.п.
Более мягким в этом отношении является метод энтеросорбции (от греч. энтера -- кишечник).
Количественной характеристикой способности ионита к ионному обмену являетсяобменная емкость. Ее выражают в миллимолях ионов, поглощаемых из раствора одним граммом сухого ионита при равновесных условиях.
Обменная емкость зависит от природы ионита, свойств и концентрации ионов, которые поглощаются ионитом, значения рН среды.
С помощью ионитов получают детское питание - ионитное молоко. Они находят также применение в процессе консервирования крови. Иониты используются в медицинской практике для предупреждения и лечения отеков, вызванных декомпенсацией сердечной деятельности, для предотвращения ацидоза, для беззондового определения кислотности желудочного сока. Доказана практикой целесообразность их использования с целью детоксикации при отравлениях токсичными электролитами. Применяют также иониты и как антацидные препараты, т. е. препараты, снижающие кислотность желудочного сока.
Отдельного внимания заслуживает применение ионитов с целью деминерализации воды. Так, если воду, которая содержит NaCl, пропустить сначала через колонку с катионитом в Н+-форме, а потом с анионитом в ОН--форме, то результатом этого процесса будет получение деминерализованной воды:
RН+ + Na+ + Сl- → RNa+ + Н+ + Сl-;
RОН- + Н+ + Сl- → RСl- + H+ + ОН-
По своим характеристикам вода, очищенная методом ионного обмена, на порядок чище, чем вода, полученная путем дистилляции.
Отработанные иониты регенерируют с помощью NaOHи НС1: анионит обрабатывают раствором щелочи, а катионит - раствором кислоты. Ионы, которые были поглощены ионитом, при этом легко переходят в раствор. Следовательно, один и тот же ионит может быть использован многократно.
Физико - химические основы адсорбционной терапии (гемосорбция, плазмосорбция, лимфосорбция, энтеросорбция, аппликационная терапия). Иммуносорбенты.
Развитие цивилизации, прежде всего рост промышленного производства, химизация сельского хозяйства и быта, интенсивное использование горючих ископаемых привели к появлению в окружающей среде множества новых токсичных для здоровья человека веществ. Во внутреннюю среду организма человека попадают десятки тысяч чужеродных соединений. Вот почему в последние десятилетия в медицине появилось новое направление, которое интенсивно окрашивается, --эфферентная медицина (от лат. эфференс -- выводить). В отличие от традиционных методов лечения, основанных на введении лекарства в организм, эфферентная медицина позволяет выводить из него вредные и токсичные вещества -- защищать внутреннюю среду организма с помощью сорбентов. Следует отметить, что методы эфферентной медицины дают возможность очищать организм не только от токсичных веществ, которые попадают из внешней среды, т. е. токсиновэкзогенного происхождения, но и от токсиновэндогенного происхождения (токсичные вещества, которые образуются и накапливаются в организме, например, при ожогах, лучевой болезни, почечной и печеночной недостаточности и т.п.).
В зависимости от конкретных целей сорбционная детоксикация организма осуществляется путем гемосорбции, плазмосорбции, лимфосорбции, ликворосорбции, энтеросорбции и аппликационной сорбции (рис. 12)
Гемосорбции-- метод непосредственной очистки крови, при котором кровь освобождают от токсинов путем пропускания ее через колонку с адсорбентом, подключенную к системе циркуляции крови.
Рис. 12. Схематическое изображение процедур гемосорбции (а), энтеросорбции (б), аппликационной сорбции (в).
Гемосорбция-- действенное средство лечения тяжелобольных с эндогенными и экзогенными интоксикациями различного происхождения. В настоящее время ее с успехом применяют при лечении больных с экзогенными отравлениями, печеночной и почечной недостаточностью, аутоиммунными и аллергическими заболеваниями, хирургических больных с тяжелым эндотоксикозом, больных с токсичными формами шизофрении. К этому следует добавить также использование гемосорбции в реаниматологии, дерматологии (лечение псориаза и нейродерматитов), гинекологии, педиатрии (в критических состояниях), при лечении сердечно-сосудистых и онкологических заболеваний.
По мнению клиницистов, применение гемосорбции наиболее целесообразно на первых стадиях отравления, когда в крови циркулирует максимальное количество яда.
Гемосорбенты, рекомендуемые для применения в клинике, должны удовлетворять четким требованиям. Они не должны существенно влиять на реологические характеристики крови, должны характеризоваться высокой механической прочностью, химической стойкостью, однородным гранульным составом, высокой адсорбционной способностью по отношению к тому или иному токсину. К тому же они должны быть биологически совместимы с кровью и нeдолжны содержать частичек сорбента в виде пыли.
Плазмосорбция -- эффективный метод детоксикации организма, суть которого состоит в пропускании плазмы, предварительно отделенной от форменных элементов крови, через колонку с сорбентом, после него очищенная плазма соединяется с форменными элементами и возвращается в сосудистое русло.
Плазмосорбция используется при лечении больных с тяжелыми формами отравления фосфорорганическими инсектицидами, барбитуратами, антидепрессантами, хлорированными углеводородами и т.п. Ее применяют в тех случаях, когда невозможно использовать гемосорбцию из-за таких явлений, как углубление анемии, усиление кровотечения вследствие травмирования форменных элементов крови, нарушения системы свертывания крови.
Лимфосорбция -- вид сорбционпой детоксикации организма, состоящий в пропускании лимфы, выведенной из организма через грудной лимфатический проток на шее, через колонку с сорбентом и последующем введении освобожденной от токсичных веществ лимфы в сосудистую систему пациента.
Лимфосорбция -- наиболее эффективный способ детоксикации организма при поступлении в него таких токсичных веществ экзогенного происхождения, как алкалоиды бледной поганки, четыреххлористый углерод и т.п. К преимуществам метода можно отнести его относительную нетравматичность (отсутствие повреждений форменных элементов крови, нарушений процесса свертывания крови, изменений в сердечно-сосудистой системе). Однако широкое использование лимфосорбции ограничивает недостаточная скорость образования и оттока лимфы.
Менее распространен из-за сложности процедуры метод ликворосорбции.
Ликворосорбция -- вид детоксикации организма, при котором спинномозговая жидкость пропускается через слой сорбционного материала, после чего возвращается очищенной в спинномозговой канал.
Аппликационная сорбция -- один из видов сорбционнной детоксикации, который способствует заживлению инфицированных ран и ожогов, восстановлению целостности кожи, а также слизистых оболочек путем сорбционного поглощения токсинов из раны или зоны ожога.
Применение аппликационной терапии способствует интенсификации процессов регенерации тканей, поскольку с помощью аппликаций рана быстрее освобождается от продуктов разложения белков. Одновременно с этим уменьшается общая интоксикация организма.
Суть аппликационной терапии состоит в наложении на рану или зону ожога марлевой салфетки с гранулированным сорбентом или повязки из углеродного волокнистого материала. После применения материал легко регенерируется и потому может быть использован неоднократно.
Исходным сырьем для получения пористых волокнистых угольных материалов служат синтетические или натуральные волокна, которые подвергаются сначала карбонизации (в инертной атмосфере) при температуре 500--1000 °С, а затем высокотемпературной активации в атмосфере газов-окислителей или водяного пара. Удельная поверхность волокнистых углеродных материалов достигает 2500 м2/г.
Особого внимания заслуживает применение волокнистых углеродных адсорбентов с иммобилизованными на их поверхности протеолитическими ферментами, ускоряющими заживление ран. Следует отметить, что волокнистые углеродные материалы, как и активированный уголь вообще, могут быть использованы также как носители разных антисептиков, антибиотиков и других антибактериальных препаратов, которые гарантируют постоянство концентрации лекарственного вещества в месте его контакта с поверхностью раны.
Аппликационная сорбция имеет глубокие исторические корни -- ведь она было известна еще во времена Гиппократа. Следует отметить, что адсорбционным материалом, с давних времен используемым в лечебных целях, был уголь. О его применении в лечебной практике свидетельствуют древнеегипетские папирусы, которые сохранились до наших дней. В настоящее время угольные адсорбенты переживают новое рождение. Толчком для этого послужило использование разного рода синтетических материалов в качестве исходного сырья для синтеза активированного угля с большой адсорбционной емкостью. Развитием наработок в этой области стало создание высокоёмких комбинированных (с добавкой естественных компонентов, например, пектинов) адсорбентов на основе активированного угля, адсорбентов пролонгированного действия и т.п. Сфера медицинского применения угольных адсорбентов постоянно расширяется.
Несмотря на целый ряд убедительных фактов, которые свидетельствуют в пользу описанных методов сорбционной очистки биологических жидкостей, нельзя оставить без внимания и определенные недостатки этих методов. Прежде всего, все они невозможны без оперативного доступа к сосудистому руслу пациента, их осуществление требует довольно сложной аппаратуры, способной обеспечивать заданную скорость движения биологической жидкости, и, в конце концов, сорбент должен быть биологически совместимым со средой и при этом находиться в форме, которая не содержит частичек пыли. Следствиями оперативного вмешательства могут быть повреждения сосудов, нарушение проницаемости мембран, разрушение форменных элементов крови (эритроцитов, тромбоцитов и лейкоцитов), белков, ферментов и т.п.
Более мягким в этом отношении является метод энтеросорбции (от греч. энтера -- кишечник).