Свойства коллоидных систем
Одной из важнейших особенностей коллоидных растворов, или золей, является их ультрамикрогетерогенность. В типичных коллоидных системах каждая коллоидная частица представляет собой агрегат атомов
и молекул, отделенных от интермицеллярной жидкости физической поверхностью раздела. Поперечник частиц дисперсной фазы в коллоидных системах лежит в пределах 1 нм - 0,1 мкм (100 нм). Другая важнейшая особенность коллоидных растворов заключается в их агрега-тивной и термодинамической неустойчивости. Коллоидные растворы могут быть устойчивы только тогда, когда в них присутствует третий компонент - стабилизатор, который, адсорбируясь на поверхности раздела частица - среда, предотвращает их коагуляцию. Устойчивость коллоидных систем улучшается также за счет возникновения вокруг частиц сольватных слоев из молекул растворителя.
Поскольку коллоидные растворы являются неравновесными системами, они не обладают свойством обратимости. Если водный коллоидный раствор выпарить и добавить воды, но вновь коллоидного раствора не получится. В отличие от истинных растворов свойства коллоидных растворов со временем изменяются, растворы «стареют».
Частицы дисперсной фазы коллоидных растворов невидимы в обыкновенном микроскопе и обнаруживаются в ультрамикроскопе. Поскольку поперечник частиц достаточно велик, свет не может проходить через них и подвергается рассеиванию. Благодаря этому коллоидные растворы в отраженном свете всегда опалесцирующие или мутные.
Благодаря большим размерам частиц диффузионные процессы в коллоидных растворах выражены слабо. Поперечник коллоидных частиц значительно меньше пор обычных фильтров (4-120 мкм), поэтому коллоидные растворы можно фильтровать, если нет опасения адсорбции частиц фильтрующими перегородками. Через полупроницаемую мембрану коллоидные частицы не проходят.
В связи с тем что коллоидные частицы обычно на несколько порядков больше молекул, число частиц в единице объема коллоидного раствора в десятки и сотни тысяч раз меньше числа молекул в единице объема истинного раствора (конечно, при равных массовых концентрациях), поэтому осмотическое давление коллоидных растворов всегда очень мало.
Наконец, в результате предельно большой поверхности раздела между дисперсной фазой и дисперсионной средой в коллоидных растворах активно протекают поверхностные явления (см. курс коллоидной химии). В коллоидных системах каждая частица является не просто дисперсной частицей в виде полимолекулярного агрегата коллоидных размеров с определенными физическими свойствами (кинетическая подвижность, электрический заряд и т. д.), а весьма сложным образованием. Такое образование получило название мицеллы1.
В фармацевтической практике коллоидные растворы имеют ограниченное применение, что в значительной степени связано с их высокой лабильностью. Вследствие термодинамической неустойчивости в них самопроизвольно протекает коагуляция (слипание частиц), которая из скрытой стадии в результате продолжающейся агрегации частиц переходит в явную стадию с выпадением части или всего коллоидного вещества в осадок - коагулят. Коагуляция может произойти по самым разным причинам, иногда трудно установимым. Бесспорными факторами, вызывающими коагуляцию коллоидных растворов, являются электролиты (даже добавки незначительных количеств), изменение температуры и состава дисперсионной среды, механические воздействия, свет, электрический ток.
Практическое применение в фармации нашли пока только препараты так называемых защищенных коллоидов и некоторые коллоидные электролиты.
27.06.2015