Trong tiếng Nga có ba thuật ngữ tương tự nhau - gel, thạch và thạch. Không có sự khác biệt lớn giữa chúng về cấu trúc, nhưng những khái niệm này được áp dụng trong các lĩnh vực hoạt động khác nhau. Thuật ngữ "gel" thường được sử dụng nhiều hơn trong hóa học hoặc liên quan đến các sản phẩm dược và mỹ phẩm, "thạch" - trong nấu ăn, ít thường xuyên hơn trong hóa học, "thạch" - trong nấu ăn và thẩm mỹ. Hãy cùng tìm hiểu gel là gì và cách sử dụng chúng.
Khái niệm về "gel"
Từ "gel" có nguồn gốc từ tiếng Latinh. Gelo trong bản dịch có nghĩa là “đóng băng”, gelatus có nghĩa là “bất động, đóng băng.”
Khái niệm này được định nghĩa bởi hóa học chất keo, ngành khoa học nghiên cứu các hệ phân tán và các hiện tượng bề mặt.
Gel là gì về mặt hóa học? Gel là một hệ phân tán với môi trường phân tán trong đócác hạt pha tạo thành lưới cấu trúc không gian. Gel chứa ít nhất hai thành phần.
Hệ keo
Hệ phân tán là hệ thống trong đó các hạt của một chất được phân bố đồng đều giữa các hạt của chất khác. Trong các hệ thống như vậy, chúng phân biệt:
- môi trường phân tán - chất mà sự phân bố xảy ra,
- pha phân tán - chất có các hạt được phân bố.
Hệ thống phân tán, ví dụ, là sương mù. Ở đây, môi trường phân tán là thể khí, không khí đóng vai trò của nó, và pha phân tán là thể lỏng, nó là các hạt nước phân bố trong không khí. Có rất nhiều ví dụ về hệ thống phân tán. Tất cả các hệ thống này khác nhau về trạng thái tập hợp của pha và môi trường, cũng như mức độ mịn của các hạt pha. Mức độ tinh chế pha cao nhất - đối với các phân tử riêng lẻ - là ở các dung dịch thực sự. Ở đây không có mặt phân cách giữa các hạt - phân tử của pha và môi trường. Các hệ thống như vậy được gọi là đồng nhất, chúng ổn định. Ví dụ về các dung dịch đúng: dung dịch axit sunfuric, không khí, nước biển, gang.
Trong hệ thô, kích thước hạt lớn hơn 100 nm, đây là những hạt lớn có thể nhìn thấy bằng mắt thường. Một mặt phân cách có thể được phân biệt giữa các hạt của pha và môi trường; do đó, các hệ như vậy được gọi là không đồng nhất, chúng không ổn định và phân tầng theo thời gian. Ví dụ về hệ thống thô: phấn đất trong nước, nước quét vôi, vữa, kem đánh răng, dầu thực vật trong nước, sữa.
Các hạt của pha có kích thước từ 1 đến 100 nm tạo thành dung dịch keo. Các hệ thống này được đặc trưng bởi các tính chất đặc biệt không phải là đặc trưng của các dung dịch thực sự và các hệ thống thô. Các dung dịch keo là những hệ thống ổn định vi mô khá ổn định; các hạt của chúng không lắng đọng theo thời gian dưới tác dụng của trọng lực. Ví dụ: chất keo nước của sunfua kim loại, lưu huỳnh.
Gel được xác định bởi mức độ phân tán của pha vào hệ keo.
Trạng thái tổng hợp của pha và môi trường trong gel
Tùy thuộc vào trạng thái tập hợp của môi trường phân tán và pha phân tán, 8 loại hệ phân tán được phân biệt. Nếu môi trường là chất khí, thì pha có thể là chất lỏng (chúng ta đã coi là sương mù) hoặc chất rắn. Ví dụ, khói hoặc sương mù - các hạt của pha rắn được phân bố trong môi trường khí. Cả hai hệ thống đều được gọi là aerosol.
Nếu môi trường là chất lỏng, và các hạt rắn của pha được phân bố trong đó, thì hệ như vậy được gọi là sol hoặc huyền phù, tùy thuộc vào kích thước của các hạt. Sols tạo thành gel trong những điều kiện nhất định.
Theo định nghĩa của hóa học, gel là hệ phân tán trong đó môi trường phân tán là chất rắn, pha phân tán là chất lỏng. Tức là gel là tên của một loại hệ phân tán cùng với nhũ tương, sol khí, huyền phù, v.v.
Gel - giải pháp làm mất tính lưu động
Một số dung dịch của các chất đại phân tử và sols có thể chuyển thành gel trong quá trình bảo quản lâu dài. Vòng tránh thai hay các hạt sol liên kết với nhau, tạo thành một mạng lưới liên tục. Bên trong một lưới như vậycác hạt dung môi xâm nhập. Như vậy, môi trường phân tán và pha phân tán thay đổi vai trò của chúng. Pha trở nên liên tục, và các hạt của môi trường trở nên cô lập. Do đó, hệ thống mất tính lưu động và có được các đặc tính cơ học mới. Gel là gì? Đây là những hệ thống keo bị mất tính lưu động do sự hình thành các cấu trúc bên trong chúng.
Một số loại gel phân hủy theo thời gian, với sự giải phóng tự phát của chất lỏng. Hiện tượng này được gọi là đồng âm. Có sự nén chặt của mạng lưới không gian, sự giảm thể tích của gel, sự hình thành cái gọi là chất keo rắn.
Sự hình thành chất keo rắn từ gel là một hiện tượng tự nhiên phổ biến. Ví dụ, bản chất của quá trình đông máu là chuyển fibrinogen, một loại protein hòa tan, thành fibrin, một loại protein không hòa tan. Trong điều kiện bình thường, đông máu là một quá trình quan trọng. Syneresis là quan trọng trong việc chuẩn bị pho mát, pho mát. Trong những trường hợp này, hiện tượng đồng âm là hữu ích. Tuy nhiên, hiện tượng này thường cần được ngăn chặn, vì nó quyết định thời hạn sử dụng và thời hạn sử dụng của các loại gel khác nhau - y tế, mỹ phẩm, thực phẩm. Ví dụ, mứt cam và súp lơ, khi bảo quản trong thời gian dài, bắt đầu tiết ra chất lỏng và không sử dụng được.
Quá trình chuyển đổi sol thành gel và gel thành keo rắn có thể đảo ngược được. Ví dụ, protein gelatin, là một chất keo rắn, khi trương nở trong nước sẽ biến thành gel - thạch. Điều quan trọng là phải tuân thủ chế độ nhiệt độ, đun sôi gelatin, nhưng không đun sôi, nếu không cấu trúc bị phá hủy và gelbiến thành sol, trở thành chất lỏng.
Khi làm khô, gel bị phá hủy không thể phục hồi được.
Phân loại gel
Tùy thuộc vào bản chất hóa học của môi trường phân tán, người ta phân biệt gel: hydrogel, alcohol, benzogel, v.v … Gel kém chất lỏng hoặc khan hoàn toàn được gọi là xerogel. Xerogel là keo dán gỗ trong gạch, tinh bột, gelatin dạng tấm khô. Xerogel phức hợp là bánh quy, bột mì, bánh quy giòn.
Một số gel chứa ít chất khô, nhưng vẫn có cấu trúc ba chiều. Đó là các dung dịch sữa ong chúa, thạch, sữa chua, xà phòng. Chúng được gọi là lyogel.
Chọn một nhóm bánh răng cưa. Đây là những kết tủa sền sệt thu được bằng cách làm đông tụ các chất tan (axit silicic, sắt (III) hydroxit, v.v.) và muối ra các dung dịch polyme. Trong đông kết, môi trường phân tán tạo thành một pha riêng biệt, chỉ một phần nhỏ của môi trường bị liên kết.
Việc sử dụng và tầm quan trọng của gel trong thực hành y tế
Gel được sử dụng trong y học:
- khi tiến hành kiểm tra siêu âm và điện cực;
- tạo khớp, dây chằng nhân tạo;
- để cầm máu do tắc nghẽn (thuyên tắc) mạch máu;
- phục hồi giác mạc;
- gel kháng khuẩn, kháng virut;
- gel làm ấm để giảm đau các bộ phận khác nhau của hệ cơ xương;
- gel làm mát vết thương.
Gel ủ
Gel làm ấmtăng tính thấm của mao mạch do các thành phần tạo nên thành phần của chúng - đó là nọc ong và rắn, dịch chiết hạt tiêu; metyl salicylat có ảnh hưởng ít rõ rệt hơn. Các thành phần này gây ra sự tăng làm đầy máu của các mạch máu - xung huyết, do đó làm tăng truyền nhiệt cục bộ. Gel làm ấm được sử dụng tại chỗ cho các tổn thương khác nhau của hệ thống cơ xương - khớp, cơ, dây chằng, gân. Chúng được sử dụng để giảm sưng, giảm đau, kích hoạt lưu thông máu ở vùng tổn thương. Gel làm ấm được các vận động viên sử dụng trước khi tập luyện để chuẩn bị cho cơ bắp. Mô cơ dưới tác dụng của các thành phần gel được làm nóng và do đó ít bị tổn thương hơn trong quá trình tập luyện, giúp tránh bong gân và chấn thương. Việc sử dụng các loại gel này sau khi tập luyện sẽ giúp giảm căng cơ và mệt mỏi.
Các loại gel làm ấm phổ biến dựa trên:
- capsaicin hạt tiêu hoặc chất tương tự tổng hợp của nó - "Finalgon", "Kapsicam";
- nọc độc của ong và rắn - "Viprosal";
- diclofenac, ibuprofen, indomethacin - chất chống viêm không steroid - Diclofenac, Ortofen, Indomethacin.
Khi sử dụng các chất làm ấm, bạn phải đọc hướng dẫn sử dụng gel, lưu ý các chống chỉ định và tuân thủ tần suất sử dụng.
Gel làm mát
Gel làm ấm không nên sử dụng ngay sau khi bị thương. Tại thời điểm này, nó là cần thiết để sử dụng ngược lại chất làm mát. Tốt nhất là chườm đá trong thời gian ngắn vàsử dụng một miếng gạc lạnh. Các vận động viên sử dụng bình xịt làm mát đặc biệt. Sau đó, bạn có thể thoa gel làm mát, ví dụ như với tinh dầu bạc hà. Làm mát ngăn ngừa sự phát triển của phù nề và viêm nhiễm, gây mê. Nên chườm lạnh vào ngày đầu tiên sau khi bị thương. Sau 2-3 ngày, họ bắt đầu sử dụng các chất làm ấm để tăng lưu lượng máu cục bộ, góp phần làm tan máu tụ.
Xác định độ bền của gel
Các nhà sản xuất gel y tế, dược phẩm, mỹ phẩm cần biết độ cứng của chúng. Độ đàn hồi và độ bền vỡ của gel rất quan trọng đối với việc sản xuất stent mạch vành, vật liệu của nó phải có tính chất cơ học tương tự như mô sống; kính áp tròng, thuốc đạn, gel bôi trơn, chất dinh dưỡng nuôi cấy vi sinh vật. Độ bền của gel rất quan trọng trong sản xuất kem đánh răng, kem, viên ngậm.
Để xác định độ cứng của gel theo Bloom, hãy sử dụng thiết bị Bloom. Nó xác định tải trọng cần thiết để đẩy bề mặt gel bằng vòi phun hình trụ có đường kính nhất định (12,7 mm) đến độ sâu 4 mm.
Gel là gì? Đây là những hệ phân tán được đặc trưng bởi một cấu trúc nhất định mang lại cho chúng các đặc tính của chất rắn. Gel bao gồm ít nhất hai thành phần, một trong số đó được phân phối liên tục trong thành phần kia. Chúng có thể thu được bằng cách đông tụ sols. Gel được đặc trưng bởi hiện tượng sưng tấy. Chúng tôi hy vọng rằng nếu đề thi hỏi bạn: "Mô tả khái niệm" gel "!", Bạn có thể dễ dàng làm được!
