En ruso hay tres términos que son similares entre sí: geles, jaleas y jaleas. No hay gran diferencia entre ellos en la estructura, pero estos conceptos se aplican en diferentes campos de actividad. El término "gel" se usa con mayor frecuencia en química o en relación con productos medicinales y cosméticos, "gelatina" - en cocina, con menos frecuencia en química, "gelatina" - en cocina y cosmetología. Descubramos qué son los geles y cómo se pueden utilizar.
El concepto de "gel"
La palabra "gel" es de origen latino. Gelo en traducción significa "congelar", gelatus significa "inmóvil, congelado".
El concepto está definido por la química coloidal, la ciencia que estudia los sistemas dispersos y los fenómenos superficiales.
¿Qué es un gel en términos de química? El gel es un sistema disperso con un medio de dispersión en el quelas partículas de fase forman una cuadrícula estructural espacial. El gel contiene al menos dos componentes.
Sistema gel-coloidal
Los sistemas dispersos son aquellos en los que las partículas de una sustancia se distribuyen uniformemente entre las partículas de otra sustancia. En tales sistemas, distinguen:
- medio de dispersión - la sustancia en la que se produce la distribución,
- fase dispersa - una sustancia cuyas partículas están distribuidas.
El sistema de dispersión, por ejemplo, es niebla. Aquí, el medio de dispersión es gaseoso, el aire juega su papel, y la fase dispersa es líquida, son partículas de agua distribuidas en el aire. Hay muchos ejemplos de sistemas dispersos. Todos estos sistemas difieren en el estado de agregación de la fase y el medio, así como en el grado de finura de las partículas de fase. El grado más alto de refinamiento de fase - a moléculas individuales - está en soluciones verdaderas. Aquí no hay interfaz entre las partículas - las moléculas de la fase y el medio. Tales sistemas se llaman homogéneos, son estables. Ejemplos de soluciones verdaderas: solución de ácido sulfúrico, aire, agua de mar, hierro fundido.
En los sistemas gruesos, el tamaño de las partículas es de más de 100 nm, estas son partículas grandes que se pueden ver a simple vista. Se puede distinguir una interfaz entre las partículas de la fase y el medio, por lo que tales sistemas se denominan heterogéneos, son inestables y se estratifican en el tiempo. Ejemplos de sistemas bastos: tiza molida en agua, cal, morteros, pasta de dientes, aceite vegetal en agua, leche.
Las partículas de la fase que varían en tamaño de 1 a 100 nm forman soluciones coloidales. Estos sistemas se caracterizan por propiedades especiales que no son características de soluciones verdaderas y sistemas gruesos. Las soluciones coloidales son sistemas microheterogéneos bastante estables, sus partículas no sedimentan con el tiempo bajo la acción de la gravedad. Ejemplos: coloides acuosos de sulfuros metálicos, azufre.
Los geles están determinados por el grado de dispersión de la fase a los sistemas coloidales.
Estado agregado de fase y medio en geles
Según el estado de agregación del medio de dispersión y la fase dispersa, se distinguen 8 tipos de sistemas dispersos. Si el medio es un gas, entonces la fase puede ser un líquido (ya hemos considerado la niebla) o un sólido. Por ejemplo, humo o smog: las partículas de la fase sólida se distribuyen en un medio gaseoso. Ambos sistemas se denominan aerosol.
Si el medio es un líquido y en él se distribuyen partículas sólidas de la fase, entonces dicho sistema se denomina sol o suspensión, según el tamaño de las partículas. Los soles forman geles bajo ciertas condiciones.
Según la definición de la química, los geles son sistemas dispersos en los que el medio de dispersión es un sólido y la fase dispersa es un líquido. Es decir, gel es el nombre del tipo de sistema de dispersión junto con emulsión, aerosol, suspensión, etc.
Geles - soluciones que han perdido fluidez
Algunas soluciones de sustancias macromoleculares y soles pueden convertirse en geles durante el almacenamiento a largo plazo. Las partículas del DIU o sol se unen entre sí, formando una red continua. Dentro de tal cuadrículapenetran las partículas de disolvente. Así, el medio de dispersión y la fase dispersa cambian sus roles. La fase se vuelve continua y las partículas del medio se aíslan. Así, el sistema pierde fluidez y adquiere nuevas propiedades mecánicas. ¿Qué es un gel? Estos son sistemas coloidales que han perdido fluidez debido a la formación de estructuras internas en ellos.
Algunos geles se delaminan con el tiempo, con liberación espontánea de líquido. Este fenómeno se llama sinéresis. Hay una compactación de la red espacial, una disminución en el volumen del gel, la formación del llamado coloide sólido.
La formación de un coloide sólido a partir de un gel es un fenómeno natural común. Por ejemplo, la esencia de la coagulación de la sangre es la conversión de fibrinógeno, una proteína soluble, en fibrina, una proteína insoluble. En condiciones normales, la coagulación de la sangre es un proceso vital. La sinéresis es importante en la preparación de requesón, queso. En estos casos, el fenómeno de la sinéresis es útil. Sin embargo, este fenómeno a menudo debe prevenirse, ya que determina la vida útil y la vida útil de varios geles: médicos, cosméticos, alimenticios. Por ejemplo, la mermelada y el soufflé, cuando se almacenan durante mucho tiempo, comienzan a liberar líquido y se vuelven inutilizables.
Los procesos de convertir un sol en un gel y un gel en un coloide sólido son reversibles. Por ejemplo, la proteína gelatina, que es un coloide sólido, cuando se hincha en agua, se convierte en una jalea - gel. Es importante observar el régimen de temperatura, hacer hervir la gelatina, pero no hervir, de lo contrario, la estructura se destruye y el gelse convierte en un sol, volviéndose fluido.
Al secarse, los geles se destruyen irreversiblemente.
Clasificación de geles
Según la naturaleza química del medio de dispersión, se distinguen los geles: hidrogeles, alcogeles, benzogeles, etc. Los geles pobres en líquido o completamente anhidros se denominan xerogeles. Xerogel es pegamento para madera en azulejos, almidón, gelatina en láminas secas. Los xerogeles complejos son galletas, harina, crackers.
Algunos geles contienen poca materia seca, pero aún tienen una estructura tridimensional. Estas son jalea, jalea, yogur, soluciones jabonosas. Se llaman liogeles.
Seleccione un grupo de coageles. Son precipitados gelatinosos que se obtienen por coagulación de soles (ácido silícico, hidróxido de hierro (III), etc.) y sales de soluciones poliméricas. En los coageles, el medio de dispersión forma una fase separada, solo se une una pequeña parte del medio.
Uso y significado de los geles en la práctica médica
Los geles se usan en medicina:
- al realizar ecografías y exámenes electrográficos;
- para crear articulaciones artificiales, ligamentos;
- para detener el sangrado por obstrucción (embolia) de los vasos sanguíneos;
- para la restauración de la córnea;
- geles antibacterianos y antivirales;
- geles térmicos para el alivio del dolor en diversas partes del sistema musculoesquelético;
- geles refrescantes para lesiones.
Geles calentadores
Geles calentadoresaumentar la permeabilidad de los capilares debido a los componentes que componen su composición: veneno de abeja y serpiente, extracto de pimienta; el salicilato de metilo tiene un efecto menos pronunciado. Estos componentes provocan un aumento en el llenado de sangre de los vasos sanguíneos: hiperemia, lo que aumenta la transferencia de calor local. Los geles de calentamiento se usan tópicamente para diversas lesiones del sistema musculoesquelético: articulaciones, músculos, ligamentos, tendones. Se utilizan para aliviar la hinchazón, reducir el dolor, activar la circulación sanguínea en la zona afectada. Los atletas usan geles de calentamiento antes del entrenamiento para preparar los músculos. El tejido muscular bajo la acción de los componentes del gel se calienta y, por lo tanto, se daña menos durante el ejercicio, lo que previene esguinces y lesiones. El uso de este tipo de geles después del entrenamiento ayuda a aliviar la tensión y la fatiga muscular.
Los geles de calentamiento populares se basan en:
- capsaicina de pimienta o su análogo sintético - "Finalgon", "Kapsicam";
- veneno de abejas y serpientes - "Viprosal";
- diclofenaco, ibuprofeno, indometacina - sustancias antiinflamatorias no esteroides - diclofenaco, ortofeno, indometacina.
Cuando utilice agentes de calentamiento, debe leer las instrucciones de uso de los geles, tener en cuenta las contraindicaciones y observar la frecuencia de uso.
Geles refrescantes
Los geles de calentamiento no deben usarse inmediatamente después de una lesión. En este momento es necesario usar por el contrario refrigerantes. Lo mejor es aplicar brevemente hielo yuse una compresa fría. Los atletas usan aerosoles refrescantes especiales. Luego puedes aplicar un gel refrescante, por ejemplo con mentol. El enfriamiento previene el desarrollo de edema e inflamación, anestesia. El frío debe aplicarse el primer día después de la lesión. Después de 2 o 3 días, comienzan a usar agentes de calentamiento que aumentan el flujo sanguíneo local, lo que contribuye a la reabsorción de los hematomas.
Determinación de la fuerza del gel
Los fabricantes de geles médicos, farmacéuticos y cosméticos necesitan conocer su dureza. La elasticidad y la resistencia a la rotura de los geles son importantes para la fabricación de stents coronarios, cuyo material debe tener propiedades mecánicas similares a las del tejido vivo; lentes de contacto, supositorios, geles lubricantes, nutrientes para cultivos microbianos. La fuerza de los geles es importante en la fabricación de pastas dentales, cremas, pastillas.
Para determinar la fuerza del gel según Bloom, use el dispositivo Bloom. Determina la carga necesaria para empujar la superficie del gel con una boquilla cilíndrica de un diámetro determinado (12,7 mm) hasta una profundidad de 4 mm.
¿Qué es un gel? Estos son sistemas dispersos que se caracterizan por una cierta estructura que les otorga las propiedades de los sólidos. Los geles constan de al menos dos componentes, uno de los cuales se distribuye continuamente en el otro. Se pueden obtener por coagulación de soles. Los geles se caracterizan por el fenómeno de la hinchazón. Esperamos que si en el examen te preguntan: "¡Describe el concepto de "geles"!", ¡podrás hacerlo fácilmente!
