kationok pozitív töltésű ionoknak nevezzük.

Anionok negatív töltésű ionoknak nevezzük.

A kémia fejlődésének folyamatában a "sav" és a "bázis" fogalma jelentős változásokon ment keresztül. Az elektrolit disszociáció elmélete szempontjából savaknak nevezzük az elektrolitokat, amelyek disszociációja során H + hidrogénionok képződnek, a bázisok pedig elektrolitok, amelyek disszociációja során OH - hidroxidionok keletkeznek. Ezeket a meghatározásokat a kémiai irodalom a savak és bázisok Arrhenius-definíciójaként ismeri.

Általában a savak disszociációját a következőképpen ábrázoljuk:

ahol A - - savas maradék.

A savak olyan tulajdonságai, mint a fémekkel, bázisokkal, bázikus és amfoter oxidokkal való kölcsönhatás, az indikátorok színének megváltoztatásának képessége, savanyú íz stb., A savas oldatokban lévő H + ionok jelenlétének köszönhető. A sav disszociációja során keletkező hidrogénkationok számát bázikusságnak nevezzük. Tehát például a HCl egybázisú sav, a H2SO4 kétbázisú, a H3PO4 pedig hárombázisú.

A többbázisú savak lépésenként disszociálnak, például:

Az első szakaszban képződött savmaradékból H 2 PO 4 a H + ion utólagos leválása az anion negatív töltése miatt sokkal nehezebb, így a disszociáció második szakasza sokkal nehezebb, mint az anionon lévő negatív töltés. első. A harmadik lépésben a protont le kell választani a HPO 4 2– anionról, így a harmadik lépés csak 0,001%-kal halad előre.

Általában a bázis disszociációja a következőképpen ábrázolható:

ahol M + egy bizonyos kation.

A bázisok olyan tulajdonságai, mint a savakkal, savas oxidokkal, amfoter hidroxidokkal való kölcsönhatás és az indikátorok színének megváltoztatásának képessége, az OH-ionok oldatokban való jelenlétének köszönhető.

A bázis disszociációja során keletkező hidroxilcsoportok számát savasságának nevezzük. Például a NaOH egysav bázis, a Ba (OH) 2 egy kétsav stb.

A polisavbázisok lépésenként disszociálnak, például:

A legtöbb bázis vízben gyengén oldódik. A vízoldható bázisokat ún lúgok.

Az M-OH kötés erőssége a fémion töltésének növekedésével és sugarának növekedésével nő. Ezért az azonos perióduson belüli elemek által alkotott alapok szilárdsága a sorozatszám növekedésével csökken. Ha ugyanaz az elem több bázist képez, akkor a disszociáció mértéke a fém oxidációs állapotának növekedésével csökken. Ezért például a Fe(OH) 2 bázikus disszociációja nagyobb, mint a Fe(OH) 3 .

Az elektrolitokat, amelyek disszociációja során egyidejűleg hidrogénkationok és hidroxidionok képződhetnek, ún. amfoter. Ezek közé tartozik a víz, a cink-hidroxidok, a króm és néhány más anyag. Ezek teljes listája a 6. leckében található, tulajdonságaikat pedig a 16. lecke tárgyalja.

sók elektrolitoknak nevezzük, amelyek disszociációja során fémkationok (valamint az ammóniumkation NH 4 +) és savmaradékok anionjai képződnek.

A sók kémiai tulajdonságait a 18. leckében ismertetjük.

Képzési feladatok

1. A közepes erősségű elektrolitok közé tartozik

1) H3PO4
2) H2SO4
3) Na 2SO 4
4) Na3PO4

2. Az erős elektrolitok

1) KNO 3
2) BaSO4
4) H3PO4
3) H2S

3. A disszociáció során jelentős mennyiségben szulfátion képződik egy olyan anyag vizes oldatában, amelynek képlete:

1) BaSO4
2) PbSO4
3) SrSO4
4) K 2 SO 4

4. Az elektrolit oldat hígításánál a disszociáció mértéke

1) ugyanaz marad
2) lemegy
3) emelkedik

5. A disszociáció mértéke gyenge elektrolitoldat melegítésekor

1) ugyanaz marad
2) lemegy
3) emelkedik
4) először növekszik, majd csökken

6. Csak az erős elektrolitok vannak felsorolva a sorrendben:

1) H 3PO 4, K 2 SO 4, KOH
2) NaOH, HNO 3, Ba(NO 3) 2
3) K 3 PO 4, HNO 2, Ca(OH) 2
4) Na 2 SiO 3, BaSO 4, KCl

7. A glükóz és kálium-szulfát vizes oldatai a következők:

1) erős és gyenge elektrolittal
2) nem elektrolit és erős elektrolit
3) gyenge és erős elektrolit
4) gyenge elektrolit és nem elektrolit

8. A közepes erősségű elektrolitok disszociációs foka

1) több mint 0,6
2) több mint 0,3
3) 0,03-0,3 közé esik
4) kevesebb, mint 0,03

9. Az erős elektrolitok disszociációjának mértéke

1) több mint 0,6
2) több mint 0,3
3) 0,03-0,3 közé esik
4) kevesebb, mint 0,03

10. A gyenge elektrolitok disszociációjának mértéke

1) több mint 0,6
2) több mint 0,3
3) 0,03-0,3 közé esik
4) kevesebb, mint 0,03

11. Mindkettő elektrolit:

1) foszforsav és glükóz
2) nátrium-klorid és nátrium-szulfát
3) fruktóz és kálium-klorid
4) aceton és nátrium-szulfát

12. A H 3 PO 4 foszforsav vizes oldatában a részecskék legalacsonyabb koncentrációja

1) H3PO4
2) H 2 PO 4 -
3) HPO 4 2–
4) PO 4 3–

13. Az elektrolitok növekvő disszociációs fok szerint vannak elrendezve a sorozatban

1) HNO 2, HNO 3, H 2 SO 3
2) H 3PO 4, H 2 SO 4, HNO 2
3) HCl, HBr, H 2 O

14. Az elektrolitok a disszociáció csökkenő foka szerint vannak elrendezve a sorozatban

1) HNO 2, H 3 PO 4, H 2 SO 3
2) HNO 3, H 2 SO 4, HCl
3) HCl, H 3 PO 4, H 2 O
4) CH3COOH, H3PO4, Na2SO4

15. Vizes oldatban szinte visszafordíthatatlanul disszociál

1) ecetsav
2) hidrogén-bromid
3) foszforsav
4) kalcium-hidroxid

16. A salétromsavnál erősebb elektrolit

1) ecetsav
2) kénsav
3) foszforsav
4) nátrium-hidroxid

17. A lépcsőzetes disszociáció jellemző

1) foszforsav
2) sósav
3) nátrium-hidroxid
4) nátrium-nitrát

18. A sorozatban csak gyenge elektrolitok szerepelnek

1) nátrium-szulfát és salétromsav
2) ecetsav, hidroszulfidsav
3) nátrium-szulfát, glükóz
4) nátrium-klorid, aceton

19. A két anyag mindegyike erős elektrolit

1) kalcium-nitrát, nátrium-foszfát
2) salétromsav, salétromsav
3) bárium-hidroxid, kénsav
4) ecetsav, kálium-foszfát

20. Mindkét anyag közepes erősségű elektrolit.

1) nátrium-hidroxid, kálium-klorid
2) foszforsav, salétromsav
3) nátrium-klorid, ecetsav
4) glükóz, kálium-acetát

Az anionok kettős, kombinált, közepes, savas, bázikus sók összetevői. A kvalitatív elemzés során mindegyik egy adott reagens segítségével határozható meg. Tekintsük a szervetlen kémiában használt anionokra adott kvalitatív reakciókat.

Elemzési funkciók

Ez az egyik legfontosabb lehetőség a szervetlen kémiában gyakori anyagok azonosítására. Az elemzés két komponensre oszlik: kvalitatív és kvantitatív.

Az anionokra adott minőségi reakciók egy anyag azonosítását, bizonyos szennyeződések jelenlétének megállapítását jelentik.

A kvantitatív elemzés egyértelmű szennyeződés- és alapanyag-tartalmat állapít meg.

Az anionok kvalitatív kimutatásának sajátosságai

Nem minden interakció használható a kvalitatív elemzésben. Jellegzetesnek tekintjük azt a reakciót, amely az oldat színének megváltozásához, csapadék kiválásához, feloldásához és gáznemű anyag felszabadulásához vezet.

Az anioncsoportok meghatározása szelektív reakcióval történik, melynek köszönhetően csak bizonyos anionok mutathatók ki a keverék összetételében.

Az érzékenység az oldat azon legalacsonyabb koncentrációja, amelynél a meghatározandó anion előkezelés nélkül kimutatható.

Csoportreakciók

Vannak olyan vegyszerek, amelyek kölcsönhatásba léphetnek különböző anionokkal, és hasonló eredményeket adnak. A csoportreagens alkalmazásának köszönhetően lehetőség nyílik az anionok különböző csoportjainak izolálására azok kicsapásával.

A szervetlen anyagok kémiai elemzése során elsősorban olyan vizes oldatokat vizsgálnak, amelyekben a sók disszociált formában vannak jelen.

Ezért a sók anionjait egy anyag oldatában való felfedezésük határozza meg.

Analitikai csoportok

A sav-bázis módszerben az anionok három analitikai csoportját szokás megkülönböztetni.

Vizsgáljuk meg, mely anionok határozhatók meg bizonyos reagensekkel.

szulfátok

Sók keverékében történő kimutatásukhoz kvalitatív elemzésben oldható báriumsókat használnak. Figyelembe véve, hogy a szulfát anionok SO4, a folyamatban lévő reakció rövid ionegyenlete:

Ba 2 + + (SO 4) 2- \u003d BaSO4

A kölcsönhatás eredményeként kapott bárium-szulfát fehér színű és oldhatatlan anyag.

Halogenidek

A sók klorid-anionjainak meghatározásakor reagensként oldható ezüstsókat használnak, mivel ennek a nemesfémnek a kationja ad oldhatatlan fehér csapadékot, ezért a klorid-anionok meghatározása így történik. Ez nem egy teljes lista az analitikai kémiában használt kvalitatív kölcsönhatásokról.

A kloridokon kívül ezüstsókat is alkalmaznak a jodidok és bromidok jelenlétének kimutatására keverékben. A halogeniddel vegyületet képező ezüstsók mindegyike meghatározott színnel rendelkezik.

Például az AgI sárga.

Kvalitatív reakciók az 1. analitikai csoport anionjaira

Először nézzük meg, mely anionokat tartalmaz. Ezek karbonátok, szulfátok, foszfátok.

Az analitikai kémiában a legelterjedtebb a szulfátionok meghatározására szolgáló reakció.

A megvalósításhoz kálium-szulfát, bárium-klorid oldatokat használhat. Amikor ezeket a vegyületeket összekeverjük, fehér bárium-szulfát csapadék képződik.

Az analitikai kémiában előfeltétel a molekuláris és ionos egyenletek megírása azon folyamatokról, amelyeket egy bizonyos csoport anionjainak azonosítására végeztek.

Ennek a folyamatnak a teljes és rövidített ionegyenletének felírásával megerősíthető a BaSO4 oldhatatlan só (bárium-szulfát) képződése.

Ha karbonát iont mutatnak ki sók keverékében, minőségi reakciót alkalmaznak szervetlen savakkal, amelyet egy gáznemű vegyület - szén-dioxid - felszabadulás kísér. Ezenkívül a karbonát analitikai kémiában történő kimutatásakor a bárium-kloriddal való reakciót is alkalmazzák. Az ioncsere következtében fehér bárium-karbonát csapadék válik ki.

A folyamat redukált ionos egyenletét a séma írja le.

A bárium-klorid a karbonát ionokat fehér csapadék formájában választja ki, amelyet az első analitikai csoport anionjainak kvalitatív elemzésére használnak. Más kationok nem adnak ilyen eredményt, ezért nem alkalmasak meghatározásra.

Amikor egy karbonát savakkal reagál, a rövid ionos egyenlet a következő:

2H + +CO 3 - \u003d CO 2 + H 2 O

Foszfátionok kimutatásakor a keverékben oldható báriumsót is használnak. A nátrium-foszfát oldatot bárium-kloriddal keverve oldhatatlan bárium-foszfát képződik.

Ebből arra következtethetünk, hogy a bárium-klorid univerzális, és felhasználható az első analitikai csoport anionjainak meghatározására.

Kvalitatív reakciók a második analitikai csoport anionjaira

A klorid anionokat ezüst-nitrát oldattal való kölcsönhatás útján lehet kimutatni. Az ioncsere eredményeként sajtos fehér ezüst-klorid (1) csapadék képződik.

Ennek a fémnek a bromidja sárgás színű, a jodid pedig gazdag sárga színű.

A nátrium-klorid és az ezüst-nitrát molekuláris kölcsönhatása a következő:

NaCl + AgNO 3 \u003d AgCl + NaNO 3

A keverékben lévő jodidionok meghatározásához használható speciális reagensek közül a rézkationokat emeljük ki.

KI + CuSO 4 \u003d I 2 + K 2 SO 4 + CuI

Ezt a redox folyamatot a szabad jód képződése jellemzi, amelyet kvalitatív elemzésben használnak.

szilikát ionok

Ezen ionok kimutatására koncentrált ásványi savakat használnak. Például, ha tömény sósavat adnak a nátrium-szilikáthoz, kovasav csapadék képződik, amely gélszerű megjelenésű.

Molekuláris formában ez a folyamat:

Na 2 SiO 3 + 2HCl \u003d NaCl + H 2 SiO 3

Hidrolízis

Az analitikai kémiában az anionhidrolízis az egyik módszer a közeg sóoldatokban való reakciójának meghatározására. A folyamatban lévő hidrolízis változatának helyes meghatározásához meg kell találni, hogy melyik savból és bázisból nyerték a sót.

Például az alumínium-szulfidot oldhatatlan alumínium-hidroxid és gyenge hidrogén-szulfidsav képezi. Ennek a sónak a vizes oldatában az anionnál és a kationnál hidrolízis megy végbe, így a közeg semleges. Egyik indikátor sem változtatja meg a színét, ezért nehéz lesz hidrolízissel meghatározni ennek a vegyületnek az összetételét.

Következtetés

A kvalitatív reakciók, amelyeket az analitikai kémiában használnak az anionok meghatározására, lehetővé teszik bizonyos sók csapadék formájában történő előállítását. Attól függően, hogy melyik analitikai csoport anionjait kell azonosítani, egy adott csoportreagenst választunk ki a kísérlethez.

Ezzel a módszerrel határozzák meg az ivóvíz minőségét, feltárva, hogy a klór-, szulfát-, karbonát-anionok mennyiségi tartalma nem haladja-e meg az egészségügyi és higiéniai követelmények által meghatározott maximálisan megengedett koncentrációt.

Iskolai laboratóriumi körülmények között az anionok meghatározásával kapcsolatos kísérletek a gyakorlati munka kutatási feladatainak egyik lehetősége. A kísérlet során az iskolások nemcsak a keletkező csapadék színeit elemzik, hanem reakcióegyenleteket is felállítanak.

Ezen túlmenően a kémia zárótesztjén kvalitatív elemzés elemeit kínálják a diplomásoknak, amelyek lehetővé teszik a leendő kémikusok és mérnökök tudásszintjének meghatározását molekuláris, teljes és redukált ionegyenletekben.

ANIONOK (negatív ionok) Mik azok az anionok? Hogyan hatnak az anionok az emberi szervezetre?

Mik azok az anionok?

A levegő molekulái és atomjai normál körülmények között semlegesek. De a levegő ionizációjával, ami történhet közönséges sugárzással, mikrohullámú sugárzással, ultraibolya sugárzással, néha egyszerűen egy villámcsapással. A levegő kisül – az oxigénmolekulák elveszítik az atommag körül keringő negatív töltésű elektronok egy részét, amelyek később megtalálják és csatlakoznak bármely semleges molekulához, így negatív töltést adnak nekik. Az ilyen negatív töltésű molekulákat anionoknak nevezzük. Az ember nem létezhet anionok nélkül, mint bármely más élőlény.

A friss levegő illata - anionok jelenlétét érezzük a vadon élő állatok levegőjében: magasan a hegyekben, a tenger mellett, közvetlenül eső után - ilyenkor szeretnénk mélyeket lélegezni, belélegezni a levegőnek ezt a tisztaságát és frissességét. A levegő anionjait (negatív töltésű ionjait) levegővitaminoknak nevezzük. Az anionok a hörgők, az emberi tüdőrendszer betegségeit kezelik, hatékony eszközei a betegségek megelőzésének, növelik az emberi test immunitását. A negatív ionok (anionok) segítenek megtisztítani a levegőt a baktériumoktól, mikrobáktól, a kórokozó mikroflórától és a portól, így a baktériumok és porrészecskék számát minimálisra, néha pedig nullára csökkentik. Az anionok jó hosszú távú tisztító és fertőtlenítő hatással bírnak a környező levegő mikroflórájára.

Az emberi egészség közvetlenül függ a környezeti levegőben lévő anionok mennyiségi tartalmától. Ha túl kevés anion van a környező térben az emberi szervezetbe kerülő levegőben, akkor az ember görcsösen lélegezni kezd, fáradtnak érezheti magát, szédülni kezd, fejfájást érezhet, vagy akár depressziós is lehet. Mindezek az állapotok akkor kezelhetők, ha a tüdőbe jutó levegő aniontartalma legalább 1200 anion 1 köbcentiméterenként. Ha a lakóhelyiségekben 1500-1600 anionra növeli 1 köbcentiméterenként, akkor az ott élő vagy dolgozó emberek jóléte drámaian javulni fog; Kezdi nagyon jól érezni magát, megduplázódott energiával fog dolgozni, ezáltal növeli a termelékenységet és a munka minőségét.

Az anionok bőrrel való közvetlen érintkezésekor a negatív ionok nagy áthatoló képessége miatt az emberi szervezetben összetett biokémiai reakciók és folyamatok mennek végbe, amelyek hozzájárulnak:

az emberi szervezet általános erősítése, az immunitás és a szervezet egészének energetikai állapotának fenntartása

az összes szerv vérellátásának javítása, az agyi aktivitás javítása, az agy oxigénhiányának megelőzése,

Az anionok javítják a szívizom, a vese és a májszövetek működését

Az anionok fokozzák a vér mikrocirkulációját az erekben, növelik a szövetek rugalmasságát

A negatív töltésű részecskék (anionok) megakadályozzák a szervezet öregedését

Az anionok hozzájárulnak az ödémaellenes és immunmoduláló hatások aktiválásához

az anionok segítenek a rák, daganatok ellen, növelik a szervezet saját daganatellenes védekezőképességét

a levegőben lévő anionok növekedésével az idegimpulzusok vezetőképessége javul

Így a következő:

Az anionok (negatív ionok) nélkülözhetetlenek az emberi egészség erősítésében és életének meghosszabbításában

A kationok és anionok osztályozása.

Elemzési módszerek.

Az analitikai kémia egy anyag kémiai összetételének meghatározásával foglalkozó tudomány.

Az analitikai kémiát és módszereit széles körben alkalmazzák a vendéglátó- és élelmiszeriparban az alapanyagok, félkész termékek, késztermékek minőségének ellenőrzésére; a termékek értékesítési és tárolási feltételeinek meghatározása.

Az analitikai kémiában vannak mennyiségiés minőségi elemzés. Feladat mennyiségi elemzés- a vegyületekben lévő elemek vagy a keverékekben lévő kémiai vegyületek relatív mennyiségének meghatározása; feladat kvalitatív elemzés- kimutatni elemek jelenlétét vegyületekben vagy kémiai vegyületeket keverékekben.

Az analitikus kémia fejlődéstörténete.

Kezdetben segítséggel kvalitatív elemzés meghatározta egyes ásványok tulajdonságait. Nak nek mennyiségi elemzést használtak a vizsgálati üzletágban (nemesfémek meghatározása) - Ókori Görögország, Egyiptom. A 9-10. században a Kijevi Ruszban vizsgálati módszereket alkalmaztak a nemesfémek meghatározására.

Az analitikus kémia, mint tudomány a 17. század közepétől kezd kialakulni.

A kvalitatív elemzés alapjait először R. Boyle angol tudós vázolta fel, aki bevezette a „kémiai elemzés” kifejezést is. R. Boyle-t a tudományos analitikus kémia megalapítójának tartják.

A mennyiségi elemzés törvényeit Lomonoszov vázolta fel a 17. század közepén. Lomonoszov volt az első, aki alkalmazta a kiindulási anyagok és reakciótermékek mérését.

A 19. század közepére formálódnak a titrimetriás és gravimetriás elemzési módszerek, valamint a gázelemzési módszerek.

Az első analitikus kémia tankönyv 1871-ben jelent meg Oroszországban. A tankönyv szerzője N.A. orosz kémikus. Menshutkin.

A 20. század második felében számos új elemzési módszer jelent meg: röntgen, tömegspektrum stb.

Az analitikai kémiában alkalmazott elemzési módszerek osztályozása.

Az analitikai kémia két fő részből áll: mennyiségi elemzésés kvalitatív elemzés.

Kvalitatív elemzési módszerek:

Ø Vegyi

Ø Fizikai és kémiai

Ø Fizikai

Kémiai elemzés:

Ø „száraz” mód

Ø „nedves” módon

"Száraz" út - kémiai reakciók, amelyek a láng izzadása, fúziója, színezése során fordulnak elő.

Példa : a láng elszíneződése fémkationokkal (nátrium - sárga, kálium - rózsaszín-lila, kalcium - narancsvörös, réz - zöld stb.), amelyek a sók elektrolitikus disszociációja során keletkeznek:

NaCl → Na++Cl-

K2CO3 → 2K+ + CO 3 2-

"Nedves" út - kémiai reakciók elektrolitoldatokban.

A kvalitatív elemzés során a vizsgált anyag mennyiségétől, az oldat térfogatától és a végrehajtási technikától függően a következők szerepelnek:

1) makromódszer: viszonylag nagy adagok (0,1 g vagy több) vagy nagy térfogatú oldatok (10 ml vagy több) a vizsgált anyagból. Ez a módszer a legkényelmesebb meghatározni.

2) mikromódszer: 10-50 mg-os minták és néhány ml-es oldattérfogat.

3) félmikro módszer: 1-10 mg tömeg és körülbelül 0,1-1 ml oldattérfogat.

A mikromódszernek és a féligkromódszernek két kétségtelen előnye van:

1. Nagy sebességű elemzés

2. Kis mennyiségű analit szükséges.

Fizikai és kémiai elemzési módszerek:

Ø kolorimetriás (két oldat színének összehasonlítása)

Ø nefelometrikus (a vizsgálati oldat zavarossága egyes reagensek hatására)

Ø elektrokémiai (a reakció végének pillanatát az oldat elektromos vezetőképességének változása, a tesztoldatban lévő elektródák potenciálja határozza meg)

Ø refraktometriás (határozza meg a törésmutatót)

Fizikai elemzési módszerek:

Ø spektrális analízis (emissziós vagy abszorpciós spektrumok vizsgálata)

Ø lumineszcens (anyag lumineszcenciájának természetének tanulmányozása UV hatására)

Ø tömegspektrometriás

Ø refraktometriás

Az analitikai reakciókat az ionok kimutatására használják oldatokban az analitikai kémiában.

Az analitikai reakció olyan kémiai átalakulás, amelynek során a vizsgált anyag jellegzetes tulajdonságú új vegyületté alakul.

Az analitikai reakció jelei:

Ø Csapadék

Ø Üledék feloldódás

Ø Színváltozás

Ø Gáznemű anyag kibocsátása

Analitikai reakciókörülmények:

Ø Gyors áramlás

Ø Specifikusság

Ø Érzékenység

Érzékeny reakciónak nevezzük azt a reakciót, amely a legkisebb mennyiségű oldatból képes kimutatni a legkisebb mennyiségű anyagot.

Az érzékeny reakciót a következők jellemzik:

1. Alacsony nyitás(az adott reakcióval kimutatható legkisebb anyagmennyiség)

2. Minimális koncentráció(az analit tömegének és az oldószer tömegének vagy térfogatának aránya).

Specifikus reakciónak nevezzük azt a reakciót, amelynek során egy ion más ionok jelenlétében egy meghatározott színváltozással, jellegzetes csapadék képződésével, gázfejlődéssel stb.

Példa: a báriumiont K 2 CrO 4 kálium-kromáttal detektáljuk (világos sárga csapadék képződik).

Az elemzés konkrét reakciókon, ún töredékes. A frakcionált analízis segítségével az ionokat bármilyen sorrendben nyithatja meg specifikus reakciók segítségével.

Azonban kevés specifikus reakció ismert, gyakrabban a reagensek több ionnal lépnek kölcsönhatásba. Az ilyen reakciókat és reagenseket ún gyakori. Ebben az esetben alkalmazza szisztematikus elemzés. Szisztematikus elemzés- a keverékben lévő ionok kimutatásának bizonyos sorrendje. Az elegyet alkotó ionokat külön csoportokba osztjuk, ezekből a csoportokból szigorúan meghatározott sorrendben izoláljuk az egyes ionokat, majd ezt az iont a legjellemzőbb reakcióval felnyitjuk. Az egyetlen ionra jellemző reakciókat ún magán.

A kationok és anionok osztályozása.

Az ionok osztályozása az analitikai kémiában az általuk képződött sók és hidroxidok oldhatóságának különbségén alapul.

Analitikai csoport - kationok vagy anionok csoportja, amely bármely reagenssel hasonló analitikai reakciókat eredményez.

Kation osztályozás:

Az Ø szulfid vagy hidrogén-szulfid egy klasszikus, amelyet Menshutkin N.A. fejlesztett ki;

Ø sav-bázis stb.

A kationok szulfidos osztályozása a kationok szulfidionokhoz viszonyított arányán alapul:

1) Szulfidion által kicsapott kationok

2) A szulfidion által nem kicsapott kationok.

Minden csoportnak megvan a maga csoportos reagens- egy reagens, amelyet az ionok egy csoportjának megnyitására és e csoport ionjaival csapadék képzésére használnak (Ва 2+ + SO 4 2- → ВаSO 4 ↓)

Megtörténik a kationok meghatározása szisztematikus elemzés.

A kationok és anionok fontos funkciókat látnak el a szervezetben, például:

Felelős a testfolyadékok ozmolalitásáért

Bioelektromos membránpotenciál kialakítása,

Az anyagcsere folyamatok katalizálása

Határozza meg a testfolyadék tényleges reakcióját (pH),

bizonyos szövetek (csontszövet) stabilizálása,

Energiaraktárként szolgál (foszfátok),

Vegyen részt a véralvadási rendszerben.

Egy 70 kg-os emberi test körülbelül 100 g nátriumot (60 mekv/kg) tartalmaz, amelynek 67%-a aktívan kicserélődik (Geigy). A szervezet nátriumának fele az extracelluláris térben található. A harmadik a csontokban és a porcokban található. A sejtek nátriumtartalma alacsony (lásd még a 6. ábrát).

Plazmakoncentráció: 142(137-147) mekv/l

Főszerep

Főleg az extracelluláris tér ozmolalitásáért felelős. Az összes kation 92%-a és az összes extracelluláris ozmotikusan aktív részecske 46%-a nátriumion.

A nátriumkoncentráció meghatározhatja a plazma ozmolalitását, kivéve az olyan kóros folyamatokat, mint a diabetes mellitus, urémia (lásd 1.1.2).

Az extracelluláris tér mennyisége a nátriumtartalomtól függ.

Sómentes diétákkal vagy saluretikumok használatával az extracelluláris tér csökken; fokozódik a nátriumbevitellel.

Az intracelluláris térre gyakorolt ​​​​hatás a plazma nátriumtartalmán keresztül. Az extracelluláris ozmolalitás növekedésével, például hipertóniás sóoldat bevezetésével, a vizet eltávolítják a sejtekből, a plazma ozmolalitásának csökkenésével, például sóveszteséggel, a sejtek elárasztják.

Részvétel a bioelektromos membránpotenciál létrehozásában. Kálium

A 70 kg súlyú emberi test hozzávetőleg 150 g káliumot (54 mEq/kg) tartalmaz, ennek 90%-a aktívan részt vesz a cserében (Geigy); A szervezet káliumának 98%-a a sejtekben, 2%-a pedig extracelluláris (Fleischer, Frohlich). Az izmokban a teljes káliumtartalom 70%-a (fekete) kerül meghatározásra.

A kálium koncentrációja nem minden sejtben azonos. Az izomsejtek 160 meq kálium/kg víz (Geigy), az eritrociták csak 87 meq/kg vörösvértestet tartalmaznak (Burck, 1970).

Plazma káliumkoncentrációja: 4,5 (3,8-4,7) mekv 1 liter.

Főszerep

Részt vesz a szénhidrátok hasznosításában;

Nélkülözhetetlen a fehérjeszintézishez; a fehérjék lebontása során a kálium

felszabadult; megköti a szintézis során (arány: 1 g nitrogén kb. 3 meq káliumhoz);

Fontos hatással van a neuromuszkuláris gerjesztésre.

Minden nyugalmi izomsejt és idegrost egy kálium akkumulátor, amelynek töltését nagymértékben meghatározza a sejteken belüli és kívüli káliumkoncentrációk aránya. A gerjesztési folyamat az extracelluláris nátriumionok aktív beépülésével jár a belső rostokban, valamint az intracelluláris kálium lassú felszabadulásával a rostokból.

A gyógyszerek az intracelluláris kálium megvonását okozzák. Az alacsony káliumtartalommal járó állapotok a digitálisz-készítmények kifejezett hatásával járnak. Krónikus káliumhiány esetén a tubuláris reabszorpció károsodott (Nizet).

A kálium részt vesz az izmok, a szív, az idegrendszer, a vesék, minden sejt működésében.

Sajátosságok

Nagy gyakorlati érdeklődésre tart számot a plazma káliumkoncentrációja és az intracelluláris káliumtartalom közötti kapcsolat. Van egy alapelv, hogy kiegyensúlyozott anyagcsere mellett a plazma káliumtartalma határozza meg annak össztartalmát az egész szervezetben. Ezt az arányt befolyásolja:

Az extracelluláris folyadék pH-értéke,

Az anyagcsere energiája a sejtben,

A vese működése.

A pH-érték hatása a plazma káliumkoncentrációjára

A szervezet normál káliumtartalma esetén a pH csökkenése növeli a plazma kálium mennyiségét, (a pH növekedése - csökken. Példa: pH 7,3, acidémia - plazma káliumkoncentrációja 4,8 meq / l pH 7,4, normál - plazma káliumkoncentráció 4,5 mEq/l pH 7,5, Alkalemia-Plasma Potassium Koncentráció 4,2 mEq/L (Siggaard-Andersen, 1965-től számított értékek), a plazma 4,5 mEq/l értéke intracelluláris savas káliumhiányra utal. Ellenkezőleg, alkálémia esetén normál káliumtartalom esetén a plazma tartalmának csökkenésére kell számítani. A sav-bázis állapot ismeretében jobban meg lehet becsülni a plazma kálium mennyiségét:

Acidemia → [K] plazma - növekedés Alkalémia → [K] plazma - csökkenés

Ezek a kísérletben feltárt függőségek klinikailag nem mindig igazoltak, hiszen egyidejűleg alakulnak ki: további folyamatok, amelyek befolyásolják a plazma kálium mennyiségét, aminek eredményeként egy folyamat hatása kiegyenlítődik (Heine, Quoss, Guttler) .

A sejt metabolikus energiájának hatása a plazma káliumkoncentrációjára

A celluláris kálium fokozott kiáramlása az extracelluláris térbe például akkor fordul elő, ha:

A szövetek elégtelen oxigénellátása (sokk),

Fokozott fehérjelebontás (katabolikus állapot).

Csökkent szénhidrátfelhasználás (cukorbetegség),

Sejt kiszáradás.

A kálium intenzív beáramlása a sejtekbe például akkor figyelhető meg, ha:

Jobb glükózfelhasználás az inzulin hatására,

Fokozott fehérjeszintézis (növekedés, anabolikus szteroidok adása, műtét utáni helyreállítási fázis, trauma),

Sejt rehidratáció.

Pusztító folyamatok →[K]plazma - növekedés Helyreállító folyamatok →[K]plazma - csökken

A nagy mennyiségben bevitt nátriumionok fokozzák a celluláris kálium cseréjét, és hozzájárulnak a kálium fokozott vesén keresztüli kiválasztásához (különösen, ha a nátriumionok nem kloridionokhoz, hanem könnyen metabolizálódó anionokhoz, például citráthoz kapcsolódnak). A plazma káliumkoncentrációja a túlzott nátrium miatt csökken az extracelluláris tér növekedése következtében. A nátrium csökkenése az extracelluláris tér csökkenéséhez és a plazma káliumkoncentrációjának növekedéséhez vezet:

Nátriumtöbblet → [K] plazma - csökkenés Nátriumhiány → [K] plazma - növekedés

A vesék hatása a plazma káliumkoncentrációjára

A vesék kevésbé befolyásolják a kálium fenntartását, mint a nátrium. Káliumhiány esetén a vesék eleinte nehezen tartják vissza, így a veszteségek meghaladhatják a bejutást. Éppen ellenkezőleg, túladagolás esetén a kálium meglehetősen könnyen eltávolítható a vizelet áramlásával. Oliguria és anuria esetén a plazmában lévő kálium mennyisége nő.

Oliguria, anuria → [K] plazma - fokozott

Így a kálium extracelluláris (plazma) koncentrációja a következő dinamikus egyensúly eredménye:

Bevezetés;

A sejtek megtartási képessége a pH-értéktől és az anyagcsere állapotától függően (anabolizmus - katabolizmus);

A kálium vesén keresztüli kiválasztása a következőktől függően:

sav-bázis állapot

vizelet áramlása

aldoszteron;

Extrarenális káliumvesztés, például a gyomor-bél traktusban. Kalcium

Egy 70 kg súlyú felnőtt körülbelül 1000-1500 g kalciumot tartalmaz - 50 000-75 000 meq (testtömeg 1,4-2%-a), a kalcium 99%-a a csontokban és a fogakban található (Rapoport).

Plazmakoncentráció: 5 (4,5-5,5) meq / l kis egyéni eltérésekkel (Rapoport).

A plazma kalcium három frakcióra oszlik, nevezetesen 50-60% ionizált és diffundálható, 35-50% fehérjékhez kapcsolódik (nem ionizált és nem diffundálható), 5-10% szerves savakkal komplexál (citromsav) - nem ionizált , de diffúzióra képes (Geigy). A kalcium egyes frakciói között mobil egyensúly van, amely a pH-tól függ. Acidózisban például megnő a disszociáció mértéke, és ennek következtében a disszociált kalcium mennyisége (lassítja a tetania hatását acidózisban).

Csak a kalciumionok biológiailag aktívak. A kalcium-anyagcsere állapotának meghatározásához csak az ionizált kalcium mennyiségének mérésével nyerünk pontos adatokat (Pfoedte, Ponsold).

Főszerep

A csontok alkotóeleme. A csontokban lévő kalcium egy oldhatatlan szerkezeti ásványi anyag, főként kalcium-foszfát (hidroxilapatit) formájában van jelen.

Az idegek és az izmok ingerlékenységére gyakorolt ​​​​hatás. A kalciumionok közvetítik a bioelektromos jelenséget a rostok felszíne és a szálakon belüli összehúzódási reakciók között.

A membrán permeabilitására gyakorolt ​​​​hatás.

Hozzájárulás a véralvadási rendszerhez.

Sajátosságok

A kalcium felszívódását a bélben befolyásolja a táplálék összetétele. Tehát a kalcium felszívódását a citromsav és a D-vitamin segíti elő, a szerves savak, mint az oxálsav (spenót, rebarbara), a fitinsav (kenyér, gabonafélék), a zsírsavak (epehólyag-betegségek) pedig megakadályozzák a kalcium felszívódását. A kalcium és a foszfát optimális aránya (1.2.1) elősegíti a felszívódást. A kalciumtartalom szabályozásában a mellékpajzsmirigyhormon, a D-vitamin és a kalcitonin játszik vezető szerepet.

Egy 70 kg tömegű emberi testben 20-28 g magnézium (Hanze) van - 1600-2300 mekv. Túlnyomórészt a csontvázban (a teljes fele), kevésbé a vesében, májban, pajzsmirigyben, izmokban és idegrendszerben (Simon) határozzák meg. A magnézium a káliummal együtt az állati és növényi sejtek legfontosabb kationja.

Plazmakoncentráció: 1,6-2,3 mekv/l (Hanze).

A plazma magnézium körülbelül 55-60%-a ionizált, 30%-a fehérjékhez, 15%-a komplex vegyületekhez (Geigy) kötődik.

Főszerep

Jelentősége számos enzimvezérelt folyamat számára

(sejtregeneráció, oxigénhasznosítás és energiafelszabadítás; Simon). A magnézium fontos a glikolízishez, a citrát ciklus különböző lépéseihez, az oxidatív foszforilációhoz, a foszfát aktiváláshoz, a nukleázokhoz, a különböző peptidázokhoz (Hanze).

Gátolja az idegi gerjesztés átvitelét a végpontig (mint a curare; az antagonista a kalciumionok), ami a neuromuszkuláris gerjesztés csökkenését eredményezi.

Depresszív hatás a központi idegrendszerre.

A simaizmok és a szívizom csökkent kontraktilitása.

A gerjesztés elnyomása a sinuscsomóban és az atrioventrikuláris vezetés károsodása (nagyon nagy dózisok esetén szívmegállás diasztoléban).

Vasodilatáció.

A fibrinolízis elősegítése (Hackethal, Bierstedt).

Sajátosságok

A szervezet magnéziumtartalmának szabályozásában a vesén keresztül történő felszívódás és kiválasztódás mellett a még nem teljesen tanulmányozott hasnyálmirigyhormon is részt vesz. A magnéziumhiány a magnézium- és kalciumionok eltávolításához vezet a csontokból. A felszívódást csökkentik a fehérjében és kalciumban gazdag ételek, valamint az alkohol (Simon).

Egy 70 kg tömegű emberi test körülbelül 100 g klórt tartalmaz - 2800 mekv (Rapoport). Plazmakoncentráció: 103 (97-108) mekv/l

Főszerep

A klór a plazmanionok legfontosabb része.

A klórionok részt vesznek a membránpotenciál kialakításában.

Bikarbonát

A bikarbonát az ionok változó részére utal. Az aniontartalom változását a bikarbonát ellensúlyozza. A bikarbonát-szénsav rendszer a legfontosabb extracelluláris pufferrendszer. Az extracelluláris tér pH-értéke a bikarbonát és a szénsav arányából számítható (további tárgyalásokért lásd 1.3).

Egy felnőtt teste 500-800 g foszfátot (testtömeg 1%-a) tartalmaz. 88%-a a csontvázban (Grossmann), a többi intracellulárisan helyezkedik el, és csak kis része az extracelluláris térben (Rapoport).

A foszfát lehet szerves (foszfoproteinek, nukleinsavak, foszfatidok, koenzimek összetevőjeként - Rapoport) vagy szervetlen. A plazmafoszfát körülbelül 12%-a kötődik fehérjékhez.

Plazmakoncentráció (szervetlen foszfor): 1,4-2,6 mekv / l.

Főszerep

A kalciummal együtt oldhatatlan hidroxilapatitot képez (a csontok támogató funkciója).

Részvétel a szénhidrát anyagcserében, valamint az energia tárolásában és átvitelében (ATP, kreatin-foszfát).

puffer akció.

Sajátosságok

A foszfor minden élelmiszerben megtalálható. A felszívódást serkenti a D-vitamin és a citrát, késleltetik bizonyos fémek (pl. alumínium), cianidok, valamint a fokozott kalciumbevitel. A vizelettel kiválasztott foszfátok pufferként működnek.

Plazmakoncentráció (szervetlen szulfát): 0,65 meq/l

A szulfát kéntartalmú aminosavakból (pl. cisztein, metionin) képződik, és a vesén keresztül ürül ki.

Veseelégtelenség esetén a szulfátok koncentrációja a plazmában 15-20-szorosára nő.

Szerves sav gyökök

Laktát (tejsav).

Piruvát (piruvétsav).

Béta-hidroxi-butirát (béta-hidroxi-vajsav).

Acetoacetát (acetoecetsav).

Szukcinát (borostyánkősav).

Citrát (citromsav).

Plazmakoncentráció: 6 mekv/l (Geigy)

A tejsav a szénhidrát-anyagcsere folyamatának közbenső terméke. Az oxigénszint csökkenésével (sokk, szívelégtelenség) a tejsav koncentrációja emelkedik.

Az acetoecetsav és a béta-hidroxi-vajsav (ketontestek) a szénhidrát mennyiségének csökkenésével (éhség, koplalás), valamint károsodott szénhidrát hasznosulással (cukorbetegség) jelentkezik (lásd 3.10.3).

A 7,4-es vér pH-jú fehérjemolekulák főleg anionok formájában léteznek (16 meq/l plazma).

Főszerep

Az élet a fehérjékhez kapcsolódik, ezért fehérjék nélkül nincs élet Mókusok

Ezek a sejtes és intersticiális struktúrák fő alkotóelemei;

Enzimként felgyorsítja az anyagcsere folyamatokat;

Ezek alkotják a bőr, a csontok és a porcok intercelluláris anyagát;

Izomaktivitást biztosít bizonyos fehérjék összehúzó tulajdonságai miatt;

Határozzuk meg a kolloid ozmotikus nyomását és ezáltal a plazma víztartó képességét (1 g albumin 16 g vizet köt meg);

Védőanyagok (antitestek) és hormonok (például inzulin);

Szállítóanyagok (oxigén, zsírsavak, hormonok, gyógyászati ​​anyagok stb.);

pufferként működjön;

Vegyen részt a véralvadásban.

Ez a felsorolás már mutatja a fehérjék alapvető fontosságát.

A fehérjeegyensúly különösen stresszes helyzetben van (lásd még 3.8.2.1).

Klinikai utasítások

A fehérjék állapotának meghatározásakor általában a következő paramétereket veszik figyelembe:

A beteg állapotának klinikai értékelése (fogyás stb.);

Az összes fehérje és albumin koncentrációja a plazmában;

transzferrin koncentráció;

Az immunitás állapota (például bőrpróba, BCG-vizsgálat stb., limfociták számának meghatározása stb.).

A fehérje táplálkozás állapotának érzékeny mutatója, amely az albumin koncentrációja a plazmában, az albumin extravaszkuláris raktározásának mennyiségét jelenti, amelyet jelölt albuminnal mérnek. Az extravascularis, intersticiális albumin fehérjetartaléknak tekinthető. Kiváló táplálkozással emelkedik, fehérjehiány esetén csökken a plazma albuminkoncentrációjának megváltoztatása nélkül (Kudlicka et al.).

Az albumin intravaszkuláris tartaléka 120 g, az intersticiális tartalék 60-400 g, felnőtteknél átlagosan 200 g. Ha a plazma albuminkoncentrációja a normahatár alá esik, az albumin intersticiális tartaléka táblázatból is látható jelentősen elfogyott (Kudlicka, Kudlickova). 2. és 3. 46 krónikus gyomor-nyombélfekély miatt operált betegnél Studley a posztoperatív mortalitást korrelálta a műtét előtti súlycsökkenéssel (lásd 3. táblázat).

2. táblázat

A terápiás betegek klinikai anyagában a szérum albumin koncentrációjától függő letalitás (Wuhmann, Marki)