МБОУ № 16 ГЕЛИ 2011 год г. -к. Анапа. Подготовили ученицы 11 «А» класса: Дарья Стрельцова и Настич Виктория.
1) Что такое гели? 2) Структура. 3) Свойства. 4) Применение 5) Гель-точка. 6) Мезоморфная фаза. 7) Аэрогели • Применение 8) Системы подобные гелям. 9) Разновидности гелей. • Желе • Студень
Ге ли (от лат. gelo — «застываю» ) — структурированные дисперсные системы, состоящие из высокомолекулярных и низкомолекулярных веществ.
Структура. Наличие сетки сообщает гелям механические свойства твёрдых тел (отсутствие текучести, способность сохранять форму, прочность и способность к деформации (пластичность и упругость)). Гели состоят, по крайней мере, из двух компонентов, один из которых образует непрерывную сетку, выступающую в роли каркаса, пустоты в которой заполнены низкомолекулярным растворителем — дисперсионной средой. Вещества, способные образовывать макромолекулярную структуру гелей, называются гелеобразователями. К ним относятся как неорганические (диоксид кремния, оксид алюминия, так и органические вещества и их смеси (поливиниловый спирт, полиакриламид, желатина, агар-агар, пектиновые вещества и др. ). В качестве низкомолекулярной дисперсионной среды — наполнителя геля — выступают вода, низшие моно - и олигоспирты, углеводороды. Гели с водной дисперсионной средой называются гидрогелями, со спиртовой — алкогелями, с углеводородной — органогелями (общее название «лиогели» ). Аквагрунт
Свойства. Гели образуются при коагуляции и последующей коалесценции золей, понижении температуры, концентрировании мицеллярных растворов мыл или выделении новой дисперсной фазы из пересыщенных растворов. Удалением из лиогелей жидкой среды можно получить тонкопористые тела (аэрогели или ксерогели), в которых дисперсная фаза превращается в прочные адгезионные или фазовые (когезионные) пористые структуры. Таковы алюмогель и силикагель, получаемые высушиванием гидрогелей гидроксида алюминия и кремниевых кислот. Гели термодинамически неустойчивы: вследствие синерезиса дисперсная система самопроизвольно разрушаются с выделением жидкой концентрированной фазы в результате самопроизвольного уплотнения структурной сетки. При удалении низкомолекулярного растворителя (высушивании) гели, обычно, необратимо разрушаются.
применение • Гели широко используются для производства разнообразных косметических, лекарственных препаратов и продукции бытовой химии (для ухода за волосами, для бритья, для наращивания ногтей и т. п. ), а также для лабораторных исследований методом электрофореза и др. • Гелями могут заполняться анатомические имплантаты, применяемые в пластической хирургии. • Твердые гели (алюмогель, силикагель) широко применяются как адсорбенты.
Гель-точка. В химии и технологии полимеров гели - неплавкие и нерастворимые продукты поликонденсации или полимеризации. Момент времени, когда реакционная смесь теряет текучесть вследствие сшивки растущих полимерных цепей, называется точкой гелеобразования или гель-точкой.
Мезоморфная фаза. В так называемых мезоморфных гелях структурную сетку образует жидкокристаллическая фаза (мезофаза). Такие гели возникают из растворов дифильных блоксополимеров в термодинамически "плохих" растворителях по отношению к одному из блоков сополимера. Мезоморфная фаза обычно представляет собой мицелла подобные (частицы малых размеров, окруженные жидкой средой) пластинчатые или цилиндрические ассоциаты из тех блоков, которые менее растворимы в данном растворителе; мезоморфные гели образуются и в концентрированных растворах мылоподобных ПАВ (поверхностно-активные вещества).
аэрогели • Аэрогели – удивительный класс нанопористых материалов, которые на 99% состоят из воздуха (99% пористости, площадь поверхности до 1000 м 2/г, плотность около 0. 05 г/см 3). Они очень красивы внешне – похожи на «лунный камень» . Традиционным способом получения аэрогелей является использование приема так называемой сверхкритической сушки. Блок аэрогеля в руке
применение • Помимо многочисленных технических применений, обусловленных вышеперечисленными уникальными свойствами, аэрогель знаменит прежде всего использованием в проекте «Стардаст» в качестве материала для ловушек космической пыли. • Поскольку показатель преломления аэрогелей занимает кирпич, весом 2, 5 -кг стоит промежуточное положение между на куске аэрогеля весом показателями преломления газообразных и всего 2, 38 г жидких (твёрдых) веществ, аэрогель используется как радиатор в черенковских детекторах заряженных частиц. • Аэрогели могут использоваться в качестве газовых и жидкостных фильтров. • Аэрогель на основе оксида железа с алюминиевыми наночастицами может служить взрывчаткой (разработка Ливерморской национальной лаборатории им. Лоуренса, США).
Системы подобные гелям. Системы, по свойствам подобные гелям, но не обладающие тиксотропией (так называемые псевдогели), образуются при фазовом расслоении растворов полимеров, коагуляции и неполной коалесценции каучуковых латексов и эмульсий некоторых высоковязких нефтепродуктов, жиров, биогенных веществ. Свойствами гелей обладают пены, стабилизованные высокомолярными ПАВ (поверхностно-активные вещества), и высококонцентрированные (спумоидные) эмульсии. Строение высококонцентрированной эмульсии. Высококонцентрированные эмульсии и механизмы их разрушения.
желе • Желе (от фр. gelée — студень, гель, желе) — пищевой коллоидный раствор (обычно на основе фруктов), в который добавляютжелатин, причём при остывании вся масса получает студенистый вид.
студни Студни — структурированные гомогенные системы, заполненные жидкостью, каркас которых образован молекулами высокомолекулярных соединений. В настоящее время термин «Студни» вытесняется более общим понятием «Гели» . Некоторые студни: • Гремучий студень — мощное взрывчатое вещество бризантного действия. Получается при растворении нитроцеллюлозы в нитроглицерине ( Гремучий студень растворитель) с добавками флегматизаторов. Открыт А. Ноблем в 1875 г. Из-за опасности в военной практике не применяется. Использовался в буровзрывных работах и террористической практике. • Вартонов студень — масса студенистой соединительной ткани, окружающая кровеносные сосуды и остатки Холодец других зародышевых органов, проходящие в пупочном канатике, прикрепляющем плод к последу (у человека). Назван в честь описавшего британского анатома Томаса Вартона.
