Растворы

 

Растворы - это однофазные системы переменного состава, образованные не менее чем двумя независимыми компонентами. По физико-химическим свойствам растворы занимают промежуточное положение между химическими соединениями и механическими взвесями. От химических соединений растворы отличаются переменностью состава, от механических смесей - однородностью.

Растворение - весьма частая операция при изготовлении лекарств, применяемых наружно, внутрь, для инъекционного введения.

Чтобы приготовить раствор какого-либо вещества, достаточно оставить это вещество на некоторое время в соприкосновении с растворителем. При этом большинство твердых веществ, а также все газы растворяются лишь до известного предела. Так, если в 100 мл воды, имеющей комнатную температуру, всыпать более 36 г натрия хлорида, то сколько бы времени мы ни взбалтывали раствор, весь натрия хлорид не растворится. Такой раствор, в котором взятое вещество больше не растворяется даже при длительном взбалтывании (перемешивании), называется   насщенным  раствором   при   данной  температуре.

Таким образом, всякий раствор состоит из растворенного вещества и ра створителя, т. е. среды, в которой это вещество равномерно распределено в виде молекул или еще более мелких частиц - ионов. Однако не всегда легко определить, какое вещество является растворителем и какое растворенным веществом. Обычно растворителем считают тот компонент, который в чистом виде существует в том же агрегатном состоянии, что и полученный раствор. Так, в случае водного раствора натрия хлорида растворителем является, конечно, вода. Если же оба компонента до растворения находились в одинаковом агрегатном состоянии (например, вода и спирт), то растворителем считается компонент, находящийся в большем количестве.

Процесс растворения твердого тела в жидкости протекает следующим образом. Как известно, молекулы всякого вещества находятся в движении, причем в твердых телах это движение носит колебательный характер. Когда мы вносим твердое вещество в жидкость, в которой оно может раствориться, от его поверхности в результате взаимодействия с молекулами растворителя постепенно отрываются отдельные молекулы. Последние благодаря диффузии равномерно распределяются по всему объему растворителя. Отделение молекул от поверхности твердого вещества вызывается, с одной стороны, их собственным колебательным движением,а с другой - притяжением со стороны молекул растворителя. Этот процесс должен был бы продолжаться до полного растворения любого количества твердого вещества, если бы одновременно не имел места обратный процесс - кристаллизация. Перешедшие в раствор молекулы, ударяясь о поверхность еще не растворившегося вещества, снова притягиваются к нему и входят в состав его кристаллов. Выделение  молекул из раствора будет идти тем быстрее, чем больше концентрация раствора, а так как последняя по мере-растворения вещества все увеличивается, то наступает, наконец, такой момент, когда скорость растворения становится равной скорости кристаллизации. Устанавливается состояние динамического равновесия, при котором в единицу времени растворяется столько же молекул, сколько и выделяется обратно из раствора. При этих условиях концентрация раствора перестает увеличиваться, т. е. раствор становится насыщенным.

Таким образом, насыщенный раствор - это раствор, который при данной температуре неопределенно долго может оставаться   в равновесии с избытком растворяемого вещества.

Совершенно естественно, что если количество растворяемого вещества меньше предела его растворимости при данной температуре, оно полностью, без остатка, растворится с образованием ненасыщенного раствора. В таком растворе можно растворить дополнительное количество данного вещества, причем такое растворение будет возможно до тех пор, пока раствор не станет насыщенным.

Жидкости также могут растворяться в жидкостях. Некоторые из них неограниченно растворимы одна в другой, т. е. смешиваются друг с другом в любых пропорциях, как, например, спирт и вода; другие взаимно растворяются лишь до известного предела. Так, если взболтать эфир с водой, то образуется два слоя: верхний представляет собой насыщенный раствор воды в эфире, а нижний - насыщенный раствор эфира в воде. В большинстве подобных случаев с повышением температуры взаимная растворимость жидкостей увеличивается до тех пор, пока не будет достигнута температура, при которой обе жидкости смешиваются в любых пропорциях.

В отличие от твердых тел и жидкостей растворимость газов с повышением температуры уменьшается. Так, кипячением можно удалить из воды почти весь растворенный в ней воздух (в том числе и углекислый газ), что используется в технологии лекарств в тех случаях, когда воздух, содержащийся в воде, может нарушить стабильность жидкого лекарства.

Наиболее часто в аптечной практике приходится иметь дело с растворением твердых лекарственных веществ. Если этот процесс протекает самопроизвольно, то для большинства растворяемых веществ он длится достаточно долго. Для ускорения процесса растворения используют в основном два приема: 1) нагревание и 2) увеличение поверхности контакта растворяемого вещества и растворителя (предварительное измельчение растворяемого вещества, взбалтывание раствора).

Чем выше температура растворителя, тем обычно больше растворимость твердого вещества. Имеются редкие исключения из этого правила, когда при повышении температуры растворителя растворимость твердого вещества понижается (например, кальция глицерофосфат и цитрат, эфиры целлюлозы). Степень нагревания зависит от свойств растворяемых веществ: одни переносят без изменений нагревание в жидкости до 100 °С, другие разлагаются уже при слегка повышенной температуре (например, водные растворы некоторых антибиотиков, витаминов   и   т.   д.).

Следовательно, при операции растворения необходимо учитывать индивидуальные свойства растворяемых лекарственных веществ.

Растворимость твердого вещества повышается также по мере увеличения поверхности контакта между растворяемым веществом и растворителем. Увеличение поверхности контакта достигается путем измельчения твердого вещества. Так, кристаллы виннокаменной кислоты растворяются труднее, чем порошок.

Для увеличения поверхности контакта твердого вещества с растворителем в аптечной практике часто пользуются приемом взбалтывания. Так, натрия йодид легко растворим и без дополнительных манипуляций и поэтому растворяется быстро; натрия бромид растворяется труднее и его предварительно приходится растирать в ступке, а после высыпания в воду взбалтывать раствор; наконец, борная кислота медленно растворяется в воде комнатной температуры, особенно если она имеет вид крупных кристаллов; ее следует измельчать и растворять при нагревании и взбалтывании.

 

Растворы - самая крупная группа жидких лекарственных форм. Как лекарственная форма растворы имеют ряд преимуществ: а) лекарственные вещества в состоянии раствора по сравнению со многими другими лекарственными формами, особенно твердыми (порошки, таблетки, пилюли), быстрее всасываются   и скорее оказывают   терапевтическое   действие;

б)   применение раствора исключает раздражающее воздействие-на слизистые оболочки гипертонических концентраций, которые образуются при контакте слизистой оболочки с порошками или таблетками (калия или аммония бромиды, йодиды и др.);

в)   растворы удобны для приема. Их технология достаточно проста.

Однако растворы не лишены и некоторых недостатков. Они не отличаются портативностью, при хранении часто оказываются неустойчивыми. Горький вкус многих лекарств усиливается при их растворении.

Подавляющее большинство растворов изготовляется в аптеке-ex tempore по магистральным прописям.

 

28.06.2015