Номер 4, страница 81 - гдз по химии 11 класс учебник Кузнецова, Левкин

Вопросы и задания. Параграф 10. Дисперсные системы. Коллоидные растворы. Глава З. Смеси и растворы веществ - номер 4, страница 81.

Условие.

4. Какое практическое значение имеет такое свойство коллоидных систем, как набухание? Представьте информацию, собранную по данному вопросу, в форме мультимедийной презентации.

Решение.

Решение 2.

Набухание — это свойство высокомолекулярных соединений и коллоидных систем поглощать большое количество низкомолекулярного растворителя (чаще всего воды), значительно увеличиваясь в объеме. При этом вещество не растворяется, а образует гель (студень). Это явление имеет огромное практическое значение в различных сферах жизни и деятельности человека.

Практическое значение набухания в биологии и медицине

В живых организмах: Набухание белков, составляющих основу протоплазмы клеток, является ключевым для многих жизненных процессов. Оно обеспечивает тургор (внутреннее давление) в растительных клетках, участвует в механизмах мышечного сокращения и переносе питательных веществ. Ткани организма, такие как кожа, хрящи и сухожилия, поддерживают свою структуру и эластичность благодаря способности коллагеновых волокон к набуханию.

В медицине и фармацевтике:

• Капсулы для лекарств: Оболочки капсул часто делают из желатина, который набухает в желудочно-кишечном тракте, высвобождая лекарственное вещество.

• Медицинские изделия: Супервпитывающие полимеры, используемые в подгузниках и гигиенических прокладках, работают по принципу набухания, поглощая и удерживая большое количество жидкости. Гидрогелевые повязки для ран набухают, впитывая раневое отделяемое, и создают оптимальную влажную среду для заживления.

• Контактные линзы: Мягкие контактные линзы изготавливают из специальных гидрофильных полимеров (гидрогелей), которые в сухом виде твердые, а при погружении в физиологический раствор набухают, становясь мягкими, эластичными и проницаемыми для кислорода.

Практическое значение набухания в пищевой промышленности

• Хлебопечение: При замешивании теста белки муки (клейковина) набухают, образуя упругий и пористый каркас, который удерживает пузырьки углекислого газа. От степени набухания клейковины зависят объем и структура хлеба.

• Приготовление пищи: Варка макаронных изделий, круп (риса, гречки) и бобовых (гороха, фасоли) — это процесс их набухания в горячей воде, в результате чего они увеличиваются в объеме, становятся мягкими и пригодными в пищу.

• Производство кондитерских изделий: Желе, мармелад, зефир, пастилу получают благодаря способности желирующих агентов (желатина, агар-агара, пектина) набухать в воде и при охлаждении образовывать студни.

• Мясная промышленность: Способность белков мяса к набуханию используется для удержания влаги в мясных изделиях (колбасах, сосисках), что делает их более сочными и нежными.

Практическое значение набухания в технике и промышленности

• Деревообработка: Древесина, состоящая из целлюлозы, способна набухать при поглощении влаги. Это может быть как полезным свойством (например, для уплотнения соединений в деревянных бочках), так и вредным (коробление мебели и паркета).

• Сельское хозяйство: В почву вносят полимерные гидрогели, которые набухают во время дождя или полива, накапливая воду, а затем постепенно отдают ее корням растений в засушливый период, что позволяет экономить воду и повышать урожайность.

• Строительство: Бентонитовые глины, обладающие высокой способностью к набуханию, используются для создания водонепроницаемых экранов (гидрозамков) при строительстве фундаментов, тоннелей и изоляции свалок отходов.

• Текстильная промышленность: Набухание волокон хлопка и шерсти в растворах красителей обеспечивает их равномерное и глубокое проникновение в структуру ткани, что необходимо для качественного окрашивания.

Стоит отметить, что набухание может иметь и отрицательное значение, например, приводить к разрушению дорожных покрытий и фундаментов зданий из-за набухания глинистых грунтов или вызывать порчу хранящегося во влажных условиях зерна.

Ответ:

Свойство коллоидных систем к набуханию имеет широчайшее практическое значение. В биологии оно лежит в основе многих жизненных процессов (тургор клеток, мышечное сокращение). В медицине используется для создания лекарственных капсул, впитывающих материалов (подгузники, повязки) и контактных линз. В пищевой промышленности набухание необходимо для выпечки хлеба, приготовления круп и макарон, производства желе и мармелада. В технике и сельском хозяйстве это свойство применяется для гидроизоляции (набухающие глины), удержания влаги в почве (гидрогели), в процессах обработки древесины и окраски тканей. Таким образом, набухание является фундаментальным процессом, который человек научился использовать во благо во многих отраслях своей деятельности.