Любой работник медико-биологической лаборатории постоянно сталкивается с необходимостью приготовления разного рода дисперсных систем и работы с ними.
Общие понятия
Система, в которой одно вещество в виде очень мелких частиц распределено в другом веществе, называется дисперсной системой. Агрегатные состояния распределенного вещества и среды, а также размеры частиц определяют свойства дисперсных систем. Для химии, биологии и медицины наибольшее значение имеют дисперсные системы, в которых средой является жидкость. Если распределенные частицы по размеру значительно больше молекул, то дисперсная система в той или иной степени неустойчива и постепенно становится неоднородной: распределенное вещество, в зависимости от его плотности, поднимается или выпадает в осадок. При прочих равных условиях это происходит тем быстрее, чем более грубодисперсной является система.
Дисперсные системы, содержащие крупные частицы (>100 мкм), называются взвесями. В зависимости от агрегатного состояния диспергированного вещества такие системы подразделяют на суспензии и эмульсии. Дисперсные системы, состоящие из жидкости, в которой распределены твердые вещества, называются суспензиями. Если в одной жидкости распределены мелкие капельки другой жидкости, такие системы называются эмульсиями.
Если распределенное вещество содержится в дисперсной системе в виде отдельных молекул или ионов, такая система является очень устойчивой, она сохраняется сколь угодно долго и называется истинным раствором (молекулярным или ионным). Размер частиц молекулярных растворов <1 мкм.
Дисперсные системы, содержащие частицы размером от 1 до 100 мкм, называются коллоидными растворами, или золями.
Частицы большинства взвесей видимы в микроскоп. Частицы коллоидных растворов можно увидеть только в ультрамикроскоп. Между рассматриваемыми системами не существует резких границ, а приведенное деление является условным.
Существуют сложные дисперсные системы; примером может служить молоко. Оно содержит растворенный в воде молочный сахар и диспергированные в этом растворе казеин и жир. Жир со временем всплывает в виде сливок; казеин выделяется в виде творога при скисании молока. Процесс укрупнения коллоидных частиц называется коагуляцией. В коллоидных растворах коагуляция происходит очень медленно. При сравнительно больших размерах частиц начинается их быстрое осаждение. Этот процесс называется седиментацией.