V ruštině existují tři pojmy, které jsou si podobné – gely, želé a želé. Není mezi nimi velký rozdíl ve struktuře, ale tyto koncepty se uplatňují v různých oblastech činnosti. Termín "gel" se častěji používá v chemii nebo ve vztahu k léčivým a kosmetickým výrobkům, "želé" - ve vaření, méně často v chemii, "želé" - ve vaření a kosmetologii. Pojďme zjistit, co jsou gely a jak je lze použít.
Koncept „gelu“
Slovo „gel“je latinského původu. Gelo v překladu znamená „zmrazit“, gelatus znamená „nehybný, zmrzlý.“
Pojem je definován koloidní chemií, vědou, která studuje disperzní systémy a povrchové jevy.
Co je gel z hlediska chemie? Gel je takový disperzní systém s disperzním prostředím, ve kterémfázové částice tvoří prostorovou strukturní mřížku. Gel obsahuje minimálně dvě složky.
Gel-koloidní systém
Disperzní systémy jsou systémy, ve kterých jsou částice jedné látky rovnoměrně rozděleny mezi částicemi jiné látky. V takových systémech rozlišují:
- disperzní médium – látka, ve které dochází k distribuci,
- dispergovaná fáze – látka, jejíž částice jsou distribuovány.
Systém rozptylování je například mlha. Zde je disperzní médium plynné, svou roli hraje vzduch a dispergovaná fáze je kapalná, jedná se o částice vody distribuované ve vzduchu. Existuje mnoho příkladů rozptýlených systémů. Všechny tyto systémy se liší stavem agregace fáze a média a také stupněm jemnosti fázových částic. Nejvyšší stupeň zjemnění fáze - na jednotlivé molekuly - je ve skutečných roztocích. Zde neexistuje rozhraní mezi částicemi – molekulami fáze a prostředím. Takové systémy se nazývají homogenní, jsou stabilní. Příklady skutečných roztoků: roztok kyseliny sírové, vzduch, mořská voda, litina.
V hrubých systémech je velikost částic větší než 100 nm, jedná se o velké částice, které lze vidět pouhým okem. Mezi částicemi fáze a prostředí lze rozlišit rozhraní, proto se takové systémy nazývají heterogenní, jsou nestabilní a v čase se rozvrstvují. Příklady hrubých systémů: mletá křída ve vodě, vápno, hmoždíře, zubní pasta, rostlinný olej ve vodě, mléko.
Fázové částice o velikosti od 1 do 100 nm tvoří koloidní roztoky. Tyto systémy se vyznačují speciálními vlastnostmi, které nejsou charakteristické pro pravá řešení a hrubé systémy. Koloidní roztoky jsou mikroheterogenní spíše stabilní systémy, jejichž částice se působením gravitace v průběhu času neusazují. Příklady: vodné koloidy sulfidů kovů, síra.
Gely jsou určeny stupněm disperze fáze do koloidních systémů.
Souhrnný stav fáze a média v gelech
V závislosti na stavu agregace disperzního média a dispergované fáze se rozlišuje 8 typů disperzních systémů. Pokud je prostředím plyn, pak fází může být kapalina (už jsme uvažovali o mlze) nebo pevná látka. Například kouř nebo smog - částice pevné fáze jsou distribuovány v plynném prostředí. Oba systémy se nazývají aerosol.
Pokud je médium kapalné a jsou v něm rozmístěny pevné částice fáze, pak se takový systém nazývá sol nebo suspenze, v závislosti na velikosti částic. Soly tvoří za určitých podmínek gely.
Podle definice chemie jsou gely dispergované systémy, ve kterých je disperzní médium pevná látka, dispergovaná fáze je kapalina. To znamená, že gel je název typu disperzního systému spolu s emulzí, aerosolem, suspenzí atd.
Gely – řešení, která ztratila tekutost
Některé roztoky makromolekulárních látek a solů se mohou při dlouhodobém skladování změnit na gely. Částice IUD nebo sol se na sebe vážou a tvoří souvislou síť. Uvnitř takové mřížkyčástice rozpouštědla pronikají. Disperzní médium a dispergovaná fáze tedy mění své role. Fáze se stává spojitou a částice média se izolují. Systém tak ztrácí tekutost a získává nové mechanické vlastnosti. Co je to gel? Jedná se o koloidní systémy, které ztratily tekutost v důsledku tvorby vnitřních struktur v nich.
Některé gely se v průběhu času delaminují se samovolným uvolňováním kapaliny. Tento jev se nazývá synereze. Dochází ke zhutnění prostorové sítě, zmenšení objemu gelu, vzniku tzv. tuhého koloidu.
Tvorba pevného koloidu z gelu je běžným přírodním jevem. Například podstatou srážení krve je přeměna fibrinogenu, rozpustného proteinu, na fibrin, nerozpustný protein. Za normálních podmínek je srážení krve životně důležitý proces. Synereze je důležitá při přípravě tvarohu, sýra. V těchto případech je užitečný fenomén synereze. Tomuto jevu je však často třeba předcházet, protože určuje trvanlivost a trvanlivost různých gelů - lékařských, kosmetických, potravinářských. Například marmeláda a suflé při delším skladování začnou uvolňovat tekutinu a stávají se nepoužitelnými.
Procesy přeměny solu na gel a gelu na pevný koloid jsou reverzibilní. Například proteinová želatina, což je tuhý koloid, se po nabobtnání ve vodě změní na želé - gel. Je důležité dodržovat teplotní režim, přivést želatinu k varu, ale nevařit, jinak se struktura zničí a gelmění se v sol a stává se tekutým.
Při sušení jsou gely nenávratně zničeny.
Klasifikace gelů
Podle chemické povahy disperzního prostředí se rozlišují gely: hydrogely, alkogely, benzogely atd. Gely chudé na kapalinu nebo zcela bezvodé se nazývají xerogely. Xerogel je lepidlo na dřevo na dlaždice, škrob, suchá želatina. Komplexní xerogely jsou sušenky, mouka, krekry.
Některé gely obsahují málo sušiny, ale přesto mají trojrozměrnou strukturu. Jedná se o želé, želé, jogurt, mýdlové roztoky. Říká se jim lyogely.
Vyberte skupinu koagelů. Jedná se o želatinové sraženiny, které se získávají koagulací solů (kyselina křemičitá, hydroxid železitý atd.) a vysolením roztoků polymerů. V koagelech tvoří disperzní médium samostatnou fázi, pouze malá část média je vázána.
Použití a význam gelů v lékařské praxi
Gely se používají v lékařství:
- při provádění ultrazvukových a elektrografických vyšetření;
- k vytvoření umělých kloubů, vazů;
- k zastavení krvácení ucpáním (embolií) krevních cév;
- pro obnovu rohovky;
- antibakteriální, antivirové gely;
- hřejivé gely pro úlevu od bolesti různých částí pohybového aparátu;
- chladící gely na zranění.
Hřejivé gely
Hřejivé gelyzvýšit propustnost kapilár díky složkám, které tvoří jejich složení - jedná se o včelí a hadí jed, extrakt z pepře; methylsalicylát má méně výrazný účinek. Tyto složky způsobují zvýšení prokrvení cév - hyperémii, a tím zvyšují lokální přenos tepla. Hřejivé gely se používají lokálně na různé léze pohybového aparátu – klouby, svaly, vazy, šlachy. Používají se ke zmírnění otoků, snížení bolesti, aktivaci krevního oběhu v postižené oblasti. Hřejivé gely používají sportovci před tréninkem k přípravě svalů. Svalová tkáň se působením gelových složek zahřívá a tím méně poškozuje při cvičení, což zabraňuje podvrtnutí a zranění. Použití takových gelů po tréninku pomáhá zmírnit svalové napětí a únavu.
Populární hřejivé gely jsou založeny na:
- paprikový kapsaicin nebo jeho syntetický analog - "Finalgon", "Kapsicam";
- jed včel a hadů - "Viprosal";
- diclofenac, ibuprofen, indometacin - nesteroidní protizánětlivé látky - Diclofenac, Ortofen, Indometacin.
Při použití hřejivých prostředků je třeba si přečíst návod k použití gelů, vzít v úvahu kontraindikace a dodržet frekvenci používání.
Chladivé gely
Hřejivé gely by neměly být používány bezprostředně po poranění. V této době je nutné použít naopak chladicí kapaliny. Nejlepší je krátce aplikovat led apoužijte studený obklad. Sportovci používají speciální chladivé spreje. Poté můžete aplikovat chladivý gel, například s mentolem. Chlazení zabraňuje rozvoji edému a zánětu, anestetizuje. Chlad by měl být aplikován první den po poranění. Po 2-3 dnech začnou používat zahřívací látky, které zvyšují místní prokrvení, což přispívá k resorpci hematomů.
Určení síly gelu
Výrobci lékařských, farmaceutických a kosmetických gelů potřebují znát jejich tvrdost. Pro výrobu koronárních stentů, jejichž materiál by měl být svými mechanickými vlastnostmi podobný živé tkáni, je důležitá elasticita a pevnost gelů proti protržení; kontaktní čočky, čípky, gelové lubrikanty, živiny pro mikrobiální kultury. Síla gelů je důležitá při výrobě zubních past, krémů, pastilek.
K určení síly gelu podle Bloom použijte přístroj Bloom. Určuje zatížení potřebné k vytlačení povrchu gelu pomocí válcové trysky určitého průměru (12,7 mm) do hloubky 4 mm.
Co je gel? Jedná se o disperzní systémy, které se vyznačují určitou strukturou, která jim dává vlastnosti pevných látek. Gely se skládají minimálně ze dvou složek, z nichž jedna je kontinuálně distribuována ve druhé. Lze je získat koagulací solů. Gely se vyznačují fenoménem otoku. Doufáme, že pokud se vás zkouška zeptá: „Popište pojem „gely“!“, snadno to zvládnete!
