chemia.doc

(584 KB) Pobierz
Ćwiczenia semestr I

Ćwiczenia semestr I

Koloidy ze względu na wielkość cząsteczek fazy rozproszonej ukł. dyspresyjne dzielimy na:Układ o rozprosz- eniu cząsteczkowym tzw. Roztwory właściwe gdzie faza rozproszona jest rozdrobniona do cząsteczek atomów jonów czas. Te są nie widoczne nawet pod mikroskopem elektronowym. Wielkosc ich jest rzedu do 1 nm. Układ o rozproszeniu koloidalnym wielkość cząsteczek jest rzędu od 1 do 200nm w przypadkach koloidow wiekoczasteczkowych np. bialka fibrylarne nawet do 500 nm czasteczki te sa widoczne w mikroskopie elektronowym DO tej grupy naleza

- roztwory bialek

-wielocukry

-sluzy

- Efekt Tyndalla                  - Koloidy nie przenikają przez błonypółprze- puszczalne.

Koagulacja - wlasnosc przechodzenia roztworow koloidowych w bezpostaciowe zelepod wplywem ogrzewania zamarz-ania wysalania ultradz-wieku. Uklad grubo dyspersyjny - Sa to uklady o rozdrobnieniu mechanicznym wykazuja cechy miesz-anin heterogennych wielkosc czasteczek po wyzej 500 nm czasteczki można obserwowac pod zwylklum mikroskopem a czasen nawet golym okiem.obie fazy maga wystepowac w roznych stanach skupienia i z punktu widzenia kosmetyki należy zaliczyc zawiesiny-cialo stale w cieczy emulsje-ciecz w cieczy nie które mogą mieć postac koloidu,piany-peche-rzyki gazow cieczy

Uklad o rozproszeniu czasteczkowym

W sklad ukladu homogennego wchodzi sub. Rozproszona i rozpuszczajaca. Ilosciowo okreslony sklad podajac stezenie procentowe i molowe sladniki roztworu można mieszac w stosunku do wolnym w zaleznosci od rozpuszczenia danej sub.Sklad roztworu monza dowlnie zmienic w granicach okresl onych rozpuszczalnosci.

Rozpuszczalnosc jest to zdolnosc danej sub. Stalej cieklej czy gazowej do tworzenia z innymi sub. Mieszanin chomogennych pod względem chemicznym i fizycznym. Rozpusz-czalnosc jest C sub. Rozpuszczonej w jej rozpuszczalniku w jej nienasyconym roztworze w danej temp. Substancja może się rozpuszczac gdyz miedzy nia a czasteczkami rozpu-szczalnika istnieja oddzialywania dipol + dipol. zauwazono ze rozpuszczaja się sub podobnie do siebie chemicznie tak zwane zwiazki polarne polarne a nie polarnr niepolarne.

Roztwor nienasycony – to taki roztwor w którym stezenie substancji jest mniejsze od jej rozpuszczalnosci

Roztwor przesycony – stezenie substancji jest wieksze od rozpuk- szczalnika

Rozpuszczalnosc cił stalych w cieczach określa liczbę gramów substancji rozpuszczonej w roztworze nienasyconym sporządzonym ze 100 g rozpuszczalnika

Miedzy cząsteczkami substancji rozpuszczonej a  cząsteczkami rozpuszczalnika tworzą się dość silnewiazania . i proces ten nazywamy solbotacja a jeżeli jest to woda to hydratacja

Rozpuszczalnosc cieczy w cieczach jest zawsze wzajemne przy czym mogą istniec 3 efekty rozpuszczania :

I – ciecze mieszają się ze sobą w sposób nieograniczony etanol + woda

II – ciecze rozpuszczają się dwu częściowo i po przekroczeniu rozpuszczalnosci

  zbiera się w postaci odrębnej fazy eter i woda

III – obie ciecze wykazują inna polarność nie mieszają się wcale ze sobą . widać wyraźnie zaznaczona różnice faz Krystalizacja - roztwór nasycony  ochłodzimy lub odparujemy rozpuszczalność wówczas z roztworu wpadają substancje rozpuszczone

Substancje – dobrze rozpuszczalne sa w rozpuszczalnikach które należą do tej samej klasy

Woda – rozpuszczalne substancje mające gr. Zjonizowane jaki i hydrofilowe dlatego ze sama zbudowana jest w sposób polarny dysocjuje H+ i OH- posiada zdolność tworzenia wiązań wodorowych do najważ- niejszych rozpuszcz-alników polarnych używanych w kosm-etyce zaliczamy :

Woda

Glikol

Gliceryna

 

 

 

 

 

 

 

 

Uklad koloidowy

1 liofilowe – ( hydrofilowe , lipofilowe ) maja powinowactwo

2. lifobowe ( hydrofobowe lipofilowe ) nie łącząz cząsteczką rozpuszczalnika .

3 hydrofobowy = lipofobowy zaliczamy do nich : roztwory bialek skrobi cukrow zlozonych, sluzow czasteczki substancji rozpuszczonej ulegaja hydratacji dzieki otoczce hydratacyjnej sa trwale nie ulegaja koagulacji naleza do koloido odwracalnych

ZOL =====  ZEL

Liofobowe czasteczki tych koloidów nie ulęgają hydratacji maja zdolność adsorbowania jonów rozpuszczalnych na powierzchni cząsteczek rozpuszczają adsorbują jony jednakowego znaku jednakowo nała-dowane jony odpychają od siebie cząsteczki w skutek czego nie ulęgają koagulacji . tego typu koloidy tworzą niektóre wodorotlenki metali

Hydrofobowe – ulęgają koagulacji nieodwracalne zniszczenie otoczki jonowej która odp-owiada za ilość koloidu hydrofobowego np.; przez dodanie mocnego elektrolitu powoduje nieodwracalna koagulacje.

PODZIL NA KOLOIDY CZASTECZKOWE FAZOWE MICERALNA

CZASTECZKI: hydrofilowe - najczęściej koloidy powstające przez rozpuszczanie dostatecznie dużych cząsteczek które swoim rozmiarem odpowiedni wielkości cząsteczek koloidowych należy do hydrofilowych tzn. abso-rbują na powierzchni cząsteczki rozpuk-szczane ulęgają zjawisku polaczania roz-twór skrobi zpecznionej

Fazowe: powstałe przez rozdrobnienie większych cząsteczek lub stracenie z roztworów właściwych odpowiednimi metodami chemicznymi.

Miceralne: sa to koloidy powstające przez samorzutne skupienie się dużej liczby małych cząsteczek w agregaty  po przekroczeniu pe-wnego stężenia tego typu ukl koloidalne występują w stężonych roztworach mydeł i detergentów .

pH. Proces dysjocjacji wody polega na – dipolowa cząsteczka wody działając ujemnie  tlenowym biegunem na jedno z jąder wodorowych drugiej cząsteczki wody może spowodować rozpad jonów wodorowych H+ zostaje związany za pomocą wolnej pary elektronowej tlenu tworzy się tzw. Jon oksionowy H3 O

Iloczyn jonowy wody określazaleznosc miedzy stężeniem jonów H+ i OH- bez względu na to skąd te jony pochodzą z samej wody czy z jakiegoś kwasu bądź zasady. Ze stałości Kw wynika ze ile razy zwiększy się stężenie jonów H+ tyle samo razy musi się zwiększyć stężenie  jonów OH-.

W roztworach w których wzrośnie 10-krotnie stężenie jonów wodorowych pH maleje o jednostkę . pH wzrośnie o jednostkę przy 10-krotnym zmniejszeniu stężenia jonów wodorowych.

Pomiar czynnika środowiska można przeprowadzić:

Stosując barwniki organiczne które w zależności od pH zabarwiają się na odpowiedni kolor

miareczkowanie al-kacymetryczne polega na zobojętnieniu badanego roztworu

Metoda przy użyciu pH metru jest to b. dokładna metoda polega na pomiarze przewodnictwa elektry- cznego badanego roz- tworu skala pH metru wykalibrowana jest w jednostkach pH.

Metoda stosowania papierków wskaźnikowych - które są paskami bibuły nasączonymi wieloma wskaźnikami zabarwiającymi się przy rożnych wielkościach pH na różny kolor

uniwersalne lifonowe.

Zakres wskaźnikowy- tzn. przedział pH w którym zachodzą widoczne zmiany barwy roztworu wskaź-nikowego po przekro-czeniu pewnych chara-kterystycznych dla każ-dego wskaźnika warto-ści  pH.

Jako wskaźniki stos-owane są zw. o dość skomplikowanej bud-owie chemicznej które maja charakter słabych kwasów lub zasad przy czym inna barwę  będą miały w postaci zdysjocjowanej a inna w niezdysjocjowanej .

BŁĘKIT TYMOLOWY 1,2-2,8 CZERWONY – ŻÓŁTY

8,0-9,6 żółto- niebieski

ORANZ METYLOWY 3,1-4,4czerwono-pomaranczowy / żółty

CZERWIEN METYLOWA 4,2-6,2czerwona/żółta

FENOLOFTALEINA 8,1-10,0 BEZBARWNY/ AMARANTOWY

TYMOLOFTALEINA zasadowy

AZOLITMINA obojetny

Synereza- polega na wydzieleniu się z żelu ośrodka dyspersyjnego po dłuższym staniu i związana jest z procesem koagulacji Wizualnie przejawia zmniejszeniem objętości żelu.

Tiksotropia- jest przemiana odwracalną żelu w zolu i zolu w żel pod wpływem czynników mechanicznych takich jak wytracanie mieszanie tarcie. Pod wplywem tych bodzcow zel zamienia się w zol a po pewnym czasie zol ponownie zastyga w zel. Np. wodne zawiesiny glinek stosowane w maskach .

Roztwarzanie – w przeciwieństwie do rozpuszczania które jest procesem fizycznym jest to przeprowadzenie trudno rozpuszczalnych substancji do roztworu w wyniku nie odwracalnych reakcji chemicznych w czasie roztwarzania 1 z produ-któw reakcji zostaje usunięty np.: w postaci gazowej dlatego reakcja jest nieodwracalna Substancjami roztwarzającymi są:

kwasy, zasady

może być H2O pełniące role kwasu lub zasady

Roztwarzaniu ulęgają substancje proste: tlenki, wodorotlenki, nierozpuszczalne w wodzie sole.

Roztwory buforowe- są to związki które nie zmieniają wyraźnie swojego pH nawet po dodaniu słabego kwasu lub zasady lub H20  pH utrzymują na stałym poziomie.

Pojemność buforowa- liczba moli mocnej zasady lub kwasu która można dodać do 1 dm3

Roztworu aby zmienić pH o jednostkę . W miarę zmniejszenia ilości dodawanego kwa-su pojemność buforowa zmniejsza się staje się równa 0 gdy cala zawarta w buforze sól zmieni się w słaby kwas lub cały słaby kwas w sól .

 

Sole

Sole są to pochodne kwasów w których zdolny do dysocjacji atom wodoru zostaje zastąpiony atomem metalu lub rodnikiem W postaci cząsteczkowej atom ten lub rodnik może zostać odłączony jako kation w czasie dysocjacji. Sól można również uwarzac za pochodne zasad w których grupy hydroksylowe zdolne do dysocjacji zostały zastąpione resztami kwasowymi wszystkie sole rozpuszczają się w odpowiednich rop-uszczalnikach . ulęgają dysocjacji elektrolitowej są wiec elektrolitami .

Najczęściej sole są ciałami stałymi nie lotnymi lub słabo lotnymi rozpuszczalne w wodzie tworzą tzw. kryształy jonowe . sto-pione sole w odpo-wiednio wysokich temperaturach dysjo-cjuja na jony i przewodza prad nawet bez udzialu rozpuk- szczalnika. Nie stopione sole w srodowisku pozbawionym rozpuszczalnika maja charakter rozpu-szczalnikow w roztw-orach (szczególnie wodnym) ulegaja przemiana zwiazanym z ich dysjocjacja na jony i hydroliza czyli reakcja z jonami pochodzacymi z dysjocjacji wody .

WYROZNIAMY SOLE:

-  obojetne

- kwasowe

- zasadowe

Kwaśne - powstają z kwasów wielozasadowych w  których wszystkie atomy wodoru zdolne do dysocjacji zostały zastąpione atomami metalu lub rodnikami ulęgającymi dysocjacji

Sole zasadowe – powstają z zasad wieloklasowych w któ-rych nie wszystkie gr. hydroksylowe zdolne do dysocjacji zostały zastą-pione resztami kwaso-wymi.

Sole podwójne – z kwasów wielozasa-dowych w których wodory zostały zastąpione atomami rożnych metali. sole podwójne powstać również mogą przez połączenie dwóch cząsteczek soli tworząc substancje o stałym składzie.

Pochodnymi siarczanu glinu- NH 4 AL.(SO 4 ) 2są związki soli podwójnych tzw., ałuny maja one zastosowanie przy produkcji dezodorantów są substancjami ściągającymi i obkurczającymi nazywane inaczej abstrygentami.

Węglan magnezu MgCO3 – nie rozpuszczalny w wodzie ma właściwości chłonne polerujące odczyn roztworów alkaliczny Zastosowanie: zobojętnianie kwasów , w pudrach zasypkach pastach preparatach do zębów mleczkach kremach kosmetycznych

Węglan potasu K2CO3 pH zasadowe dobrze rozpuszczalny w wodzie hydroskopijny biały. Stosowany: zmiękczacz wody do wyrobu emulsji

Węglan sodu Na2CO3 Zastosowanie podobne jak węglan potasu . Trudno rozpuszczalny w wodzie

Wodorowęglan sodu NaHCO3 – biała drobno krystaliczna substancja trudno rozpuszczalna w wodzie mniej zasadowy niż węglan sodu Zastosowanie: do produkcji soli kąpielowych po hydrolizie wydziela się CO2 bezpośrednio w okładach i kompresach.

Węglan wapnia CaCO3 – lekki biały proszek nie rozpuszczalny w wodzie , chłonny , ma duże właściwości polerujące Zastosowanie: do produkcji past, past do zębów i produktów do jamy ustnej pudrów i zasypek

Azotan srebraAgNO3 łatwo się rozkłada z wydzielaniem srebra metalicznego NO2 i tleny Działanie: odkażające i dezynfekcyjne stosowany do usuwania brodawek kurzajek do produkcji farb do włosów

 

Siarczan wapnia CaSO4 –biała obojętna chemicznie...........Zastosowanie: do wyrobu pudrów wypełniacz szminek ,  pudrów w kamieniu , sztucznych opatrunków.

Czteroboran sodu Na2B4O76H2O – borax – służy do zmiękczania wybielania ma działanie odkażające w mniejszych stężeniach udelikatnia naskórek w większym stężeniu stosowany w preparatach do usuwania piegów i złuszczenia naskórka . Stosowane jako konserwant preparatów kosmetycznych.

Nadboran sodu NaBO3H2O – jest  słabo rozpuszczalny w wodzie rozkłada się z wydzieleniem nadtlenku wodoru działa bielaco i zobojetniajaco Zastosowanie : do kąpieli tlenowych pielęgnacji stop i rak większe stężenia do usuwania piegów i rozjaśniania włosów .

CaS, Ca(SH)2 - są rozpuszczalne w wodzie rozkładają sie z wydzieleniem siarkowodoru. Rozpuszcza keratynę włosa stosowane w postaci zawiesiny do produkcji depilatorów.

6-6meta-fosforan sodowy – inaczej calgon rozpuszcza się w wodzie zapobiega wytracaniu się mydeł stosowany do zmiękczania wody , w płukankach do włosów, solach kąpielowych .

Podchloryn sodu NaOCl chloran jeden sodu – rozkłada się z wydzieleniem chloru stad ma działanie dezynfekujące i wybielające.

Dwu hydroksyazotan bizmutu Bi(OH)2NO3skład zasypek stosowany w stanach ropnych i chorobach skory . w kontakcie z woda  wydziela kwas azotowy służy do stosowania w przypadku odkażenia NEUTRALIZUJE BIALKO BAKTERYJNE

Tlenochlorek bizmutu BiOH – perłowy biały pigment stosowany w sztyftach i pomadkach jako wypełniacz . ze względu na hydrofobowosc i powinowactwo do skory przyczepność.

Azotan bizmutu – stosowany ; przy produkcji farb do włosów działanie ściągające ,dezynfekcyjne gdyż kationy Bi H + blokują gr. Tiolowe  - SH obecne w enzymach i białkach bakterii.

Monoflorofosforan – maja zastosowanie przy produkcji past i preparatów do zębów służy jako źródło fluoru maja działanie antybakteryjne i reminalizujace .

Sole miedzi- działanie przeciwgrzybicze

Sole cynku – obkurczające przeciw potowe

Najczęstsza przyczyna psucia się kosmetyków sa reakcje chemiczne powodujące ich rozkład Do najczęściej występujących należą reakcje hydrolizy utlenienie i redukcji izomeryzacji cyklizacji polimeryzacji czy przyłączenia .

Najczęściej zjawisku hydrolizy z pośród surowców ulęgają sole i estry Wśród związków biologicznie czynnych występuje w kosmetykach ulęgających hydrolizie należy wymienić:

- glikozydy

- sapominy

- bloflawonoidy

Hydroliza w środowisku 5,5 jest odwracalna natomiast w zasadowym prowadzi do rozkładu całkowitego substancji .

Hydroliza soli jest reakcja jonowa miedzi jonami soli i jonami wody warunkiem żeby zaszła reakcja hydrolizy jest fakt ze musi powstać substancja mało rozpuszczalna lub słaby elektrolit.

Sole – wywodzące się od słabych kwasów i słabych zasad ulęgają hydrolizie dając 2 produkty tzn. słaby kwas i słaba zasadę . odczyn roztworu może być obojętny ale przeważnie bywa słabo kwaśny lub słabo zasadowy w zależności od mocy powstających elektrolitów . Jeżeli zasada jest słabsza od kwasu to pH jest lekko kwaśne a jeżeli na odwrót pH będzie lekko zasadowe . przy ocenie pH roztworu należy wziasc pod uwagę stała dysocjacji powstających związków

 

SOLE POCHODZACE OD MOCNYCH KWASOW I ZASAD NIE ULEGAJA HYD-ROLIZIE

 

Im większe stężenie soli tym stopień hydrolizy jest mniejszy a wiec hydroliza soli słabej zasady i mocnego kwasu zwiększa się wraz z rozcieńczeniem .

W przypadku soli słabych zasad i słabych kwasów stopień hydrolizy nie zależy od stężenia soli ale od stałej dysocjacji kwasu i stałej dysocjacji zasady

Im mniejsza wartość tych stałych tym większy jest stopień hydrolizy soli

 

Wyklady semestr I

 

Roztwor buforowy jest to roztwor słabego kwasu i soli tego samego kwasu z mocna zasada

Pojemnosc buforowa ilość moli mocnego kwasu lub mocnej zasady która dodano do 1 litra roztworu buforowego spowoduje zmiane o jednostke

...

Zgłoś jeśli naruszono regulamin