Основание (химия)

  • Основание — химическое соединение, способное образовывать ковалентную связь с протоном (основание Брёнстеда) либо с вакантной орбиталью другого химического соединения (основание Льюиса). В узком смысле под основаниями понимают осно́вные гидроксиды — сложные вещества, при диссоциации которых в водных растворах отщепляется только один вид анионов — гидроксид-ионы OH−.

    Частным случаем оснований являются щёлочи — гидроксиды щелочных, щелочноземельных металлов, а также некоторых других элементов, например, таллия. Реакции оснований с кислотами называют реакциями нейтрализации.

Источник: Википедия

Связанные понятия

Теории кислот и оснований — совокупность фундаментальных физико-химических представлений, описывающих природу и свойства кислот и оснований. Все они вводят определения кислот и оснований — двух классов веществ, реагирующих между собой. Задача теории — предсказание продуктов реакции между кислотой и основанием и возможности её протекания, для чего используются количественные характеристики силы кислоты и основания. Различия между теориями лежат в определениях кислот и оснований, характеристики их...
Принцип жёстких и мягких кислот и оснований (принцип ЖМКО, принцип ЖМКО Пирсона, англ. HSAB theory) — в химии принцип, качественно описывающий способность кислот и оснований Льюиса к эффективному взаимодействию. Данный принцип был предложен американским химиком-неоргаником Ральфом Пирсоном в 1963 году. В соответствии с данным принципом, кислоты и основания Льюиса делятся на жёсткие и мягкие, причём мягкие кислоты преимущественно реагируют с мягкими основаниями, а жёсткие кислоты — с жёсткими основаниями...
Кисло́ты — химические соединения , способные отдавать катион водорода (кислоты Брёнстеда), либо соединения, способные принимать электронную пару с образованием ковалентной связи (кислоты Льюиса).
Цвиттер-ион (биполярный ион; нем. Zwitter — «гермафродит») — молекула, которая, являясь в целом электронейтральной, в своей структуре имеет части, несущие как отрицательный, так и положительный заряды. Их иногда называют внутримолекулярными солями (например, внутримолекулярные соли аминокислот) и, иногда, (ошибочно) ионными диполярными соединениями. Некоторые химики относят к цвиттер-ионам лишь соединения с зарядами на несоседних атомах, поскольку существуют также соединения с зарядами на соседних...
Стереоселективность — преимущественное образование в химической реакции одного стереоизомера над другим. Если образующиеся стереоизомеры являются энантиомерами, то данное явление называется энантиоселективностью, если стереоизомерные продукты являются диастереомерами — диастереоселективностью. Количественно стереоселективность выражается при помощи энантиомерного или диастереомерного избытка.

Упоминания в литературе

Учеными было доказано, что после испарения воды из реакционного объема в амфифильных липидоподобных и липидных молекулах формируются жидкокристаллические агрегаты, в которых молекулы расположены периодическими слоями, как в смектических кристаллах. Такие липотропные жидкокристаллические фазы, дающие в поляризованном свете характерную оптическую картину, при последующем разбавлении легко превращаются в мембраноподобные структуры за счет полиморфных переходов (Чистяков, Селезнев, 1977, с. 38–45). Эти и другие исследования подтвердили тот факт, что на самых ранних стадиях химической эволюции могли возникнуть достаточно простые липидоподобные и липидные молекулы, спонтанно образующие мембранные структуры. Следовательно, и формирование систем, подобных протоклеткам, могло предшествовать синтезу более сложных полимерных молекул. Имеются все основания считать, что в период биопоэза (его первого этапа) на Земле за счет высоких температур в присутствии руд различных металлов и при воздействии на смеси газов ультрафиолетового и у-излучения синтезировались не только аминокислоты, но и некоторые сахара, жирные кислоты и азотистые основания. Жирные кислоты в последующем, соединившись со спиртами, могли образовывать липидные пленки на поверхности водоемов, в которых были растворены азотистые основания, сахара и аминокислоты. Растворенные в водоемах белковые молекулы могли адсорбироваться на поверхности липидной пленки благодаря электрическому притяжению к заряженным обращенным в воду липидным головкам. По-видимому, эти условия и предопределили возникновение мембран и встроенных в них белков.
Таким образом, интегрирующая цель модуля М-8 «Гидролиз» заключается в том, чтобы студенты имели представление о сути гидролиза солей, распадающихся в водном растворе на ионы, и ковалентных соединений, не распадающихся на ионы; понимали, что соль можно представить как продукт взаимодействия кислоты и основания; умели связывать склонность к гидролизу анионов и катионов с силой соответствующих кислот и оснований, со значениями констант ионизации (К) соответствующих ступеней ионизации кислот и оснований, с поляризующей силой ионов (в зависимости от их заряда и размера); умели выражать процесс гидролиза с помощью ионных и полных уравнений; объясняли влияние температуры, концентрации ионов Н+, ОН–, одноименных ионов на смещение ионного равновесия и др.
Вторым по значению свойством является способность воды растворять вещества. Вода – универсальный растворитель. Благодаря этому ее состав не исчерпывается формулой H?O. В воде содержатся практически все элементы Периодической таблицы, а также газы, основания, кислоты, соли и органические вещества. Все прочие жидкости, которые мы пьем, или употребляем с пищей, или используем в быту и технике, – все, начиная от спирта, вина, духов, микстур и кончая электролитами, жидкими маслами и бензином, – являются водными растворами той или иной концентрации. При этом множество веществ, которые в газообразной или твердой фазе состоят из нейтральных молекул, в воде диссоциируют, то есть распадаются на ионы, а это ведет к изменению как их свойств, так и свойств самого раствора. Говоря простейшим языком, диссоциация резко увеличивает способность веществ вступать в химические и биохимические реакции. Огромное количество этих реакций, включая явление, называемое жизнью, протекает именно в водной среде.
Из таких же веществ состоят радиоактивные осадки при ядерном взрыве. Радиоактивные излучения приводят к очень серьезным заболеваниям, так как разрушают молекулы в составе клеток. Облучение тканей организма при ядерном распаде вызывает процессы ионизации и образования радикалов. Мягкие ткани состоят главным образом из воды, и основные реакции протекающие под действием облучения, связаны с ее распадом (радиолизом). В первую очередь молекулы воды дают сольватированные электроны (еводн.), т.е. электроны, окруженные гидратной оболочкой. При этом образуются два радикала: Н2О → Н? + ОН? + еводн. Продолжительность существования этих продуктов распада около 1мс. В окислительных условиях в живых клетках в дальнейшем образуются новые радикалы. Это ведет к возникновению множества дальнейших реакций, которые отражаются на функциях пораженных тканей организма. Сильная склонность к кровотечению после получения больших доз облучения позволяет сделать вывод о повреждении мембран клеток. Радикалы Н? и еводн. реагируют с основаниями нуклеиновых кислот. Частично измененные основания при синтезе нуклеиновых кислот вступают в реакции с новыми партнерами, что приводит к образованию ложных нуклеотидов и возникновению мутаций. При синтезе нуклеиновых кислот кроме нарушения нормального образования пар оснований происходит и разрыв мостиков в структуре ДНК. В то время как разрыв отдельных мостиков может быть скомпенсирован их восстановлением, массовое разрушение мостиков может привести к выпадению целых сегментов в молекуле ДНК. После получения высоких доз облучения, как и после взаимодействия с определенными веществами мутагенного действия, можно с помощью микроскопа наблюдать полностью разрушенные хромосомы.
Шведский химик Сванте Аррениус определял кислоту как соединение, диссоциирующее в водном растворе с образованием протона (H+), а основание – как соединение, диссоциирующее в водном растворе с образованием гидроксил-иона (OH–). Это определение – исторически первое и до сих пор самое известное, именно его обычно учат на уроках химии в школе. Хороший пример основания по Аррениусу – едкий натр NaOH, он же гидроксид натрия или просто натриевая щелочь. Это типичное ионное соединение. Даже в твердом состоянии натриевая щелочь состоит из ионов [Na+] и [OH–], а в воде она на эти ионы тут же распадается.

Связанные понятия (продолжение)

Сте́пень окисле́ния (окислительное число) — вспомогательная условная величина для записи процессов окисления, восстановления и окислительно-восстановительных реакций. Она указывает на состояние окисления отдельного атома молекулы и представляет собой лишь удобный метод учёта переноса электронов: она не является истинным зарядом атома в молекуле (см. #Условность).
Ароматичность — особое свойство некоторых химических соединений, благодаря которому сопряжённое кольцо ненасыщенных связей проявляет аномально высокую стабильность; большую чем та, которую можно было бы ожидать только при одном сопряжении.
Адаманта́н — химическое соединение, насыщенный трициклический мостиковый углеводород с формулой C10H16. Молекула адамантана состоит из трёх циклогексановых фрагментов, находящихся в конформации «кресло». Пространственное расположение атомов углерода в молекуле адамантана повторяет расположение атомов в кристаллической решётке алмаза. Этим фактом объясняется происхождение названия соединения (др.-греч. ἀδάμας — букв. «несокрушимый», также древнегреческое название алмаза). Уникальность молекулы адамантана...
Автопротолиз — гомофазный процесс самоионизации, обратимый процесс передачи протона от одной нейтральной молекулы жидкости к другой и образования в результате равного числа катионов и анионов.
Твёрдые растворы — фазы переменного состава, в которых атомы различных элементов расположены в общей кристаллической решётке.

Подробнее: Твёрдый раствор
Слоистые двойные гидроксиды сокр., СДГ (англ. layered double hydroxides, сокр., LDH) — класс неорганических соединений, состоящих из положительно заряженных слоёв, образованных ионами разновалентных металлов и гидроксид-ионами, и подвижных анионов в межслоевом пространстве.
Альдольная конденсация (альдольно-кротоновая конденсация, альдольная реакция) — химическая реакция между двумя молекулами альдегида или кетона в присутствии кислоты или основания с образованием альдоля (β-гидроксиальдегида или β-гидроксикетона), а в некоторых случаях — продукта дегидратации альдоля (α,β-ненасыщенного альдегида или кетона).
Изоморфизм (от др.-греч. ἴσος — «равный, одинаковый, подобный» и др.-греч. μορφή — «форма») — свойство элементов замещать друг друга в структуре кристалла. Изоморфизм возможен при одинаковых координационных числах атомов, а в ковалентных соединениях при тождественной конфигурации связей. Степень совершенства (при данных температуре и давлении) изоморфизма определяется близостью межатомных расстояний, состоянием химической связи и строением электронной оболочки атомов.
Морфотропия (от др.-греч. μορφή — «форма» и др.-греч. τροπή — «поворот») — в кристаллохимии, изменение структуры и свойств кристаллов при изменении их химического состава. Её связывают с закономерным изменением атомных или ионных радиусов в рядах однотипных химических соединении.
Неоргани́ческая хи́мия — раздел химии, связанный с изучением строения, реакционной способности и свойств всех химических элементов и их неорганических соединений. Эта область охватывает все химические соединения, за исключением органических веществ (класса соединений, в которые входит углерод, за исключением нескольких простейших соединений, обычно относящихся к неорганическим). Различия между органическими и неорганическими соединениями, содержащими углерод, являются по некоторым представлениям...
Ено́лы (также алкенолы) — α-гидроксиалкены, соединения общей формулы R1R2C=CR3OH. Енолы находятся в таутомерном равновесии с соответствующим карбонильным соединением — альдегидом или кетоном...
Нитрами́ны (N-нитроамины) — нитропроизводные аминов, содержащие одну или несколько нитрогрупп -NO2 в качестве заместителей у аминогруппы общей формулы R1R2NNO2 формально - производные амида азотистой кислоты O2NNH2.
Дигалла́н, или гидрид галлия(III), — неорганическое бинарное химическое соединение галлия и водорода. Химическая формула — Ga2H6.
Карбополы (Редкосшитые Акриловые Полимеры — РАП) — производные акриловой кислоты, из которых при определенных условиях и с использованием определенных методов, получают гели, которые используются в фармации качестве основ для мягких лекарственных форм. В США и Европе карбополы принято называть карбомерами.
Диазосоединения — органические соединения общей формулы R1R2C=N+=N−, где R1,R2 = H, любой алкильный, ацильный или арильный радикал. Простейший представитель класса — диазометан CH2N2.
Химическая кинетика или кинетика химических реакций — раздел физической химии, изучающий закономерности протекания химических реакций во времени, зависимости этих закономерностей от внешних условий, а также механизмы химических превращений.
Хими́ческое соедине́ние — сложное вещество, состоящее из химически связанных атомов двух или более элементов (гетероядерные молекулы). Некоторые простые вещества также могут рассматриваться как химические соединения, если их молекулы состоят из атомов, соединённых ковалентной связью (азот, кислород, иод, бром, хлор, фтор, предположительно астат).
Амфоте́рность (от др.-греч. ἀμφότεροι «двойственный; обоюдный») — способность некоторых химических веществ и соединений проявлять в зависимости от условий как кислотные, так и осно́вные свойства.
Унуне́нний (лат. Ununennium, Uue) или эка-фра́нций — неоткрытый химический элемент в периодической таблице, с временным обозначением Uue и атомным номером 119, с прогнозированной атомной массой 316 а. е. м.Элемент 119 после его синтеза будет первым элементом в восьмом периоде периодической таблицы химических элементов Д. И. Менделеева.
Аллотро́пия (от др.-греч. ἄλλος «другой» + τρόπος «поворот, свойство») — существование двух и более простых веществ одного и того же химического элемента, различных по строению и свойствам — так называемых аллотропных (или аллотропических) модификаций или форм.
Альтернативная биохимия изучает возможность существования форм жизни, которым свойственны биохимические процессы, полностью отличающиеся от возникших на Земле. Обсуждаемые отличия включают замену углерода в молекулах органических веществ на другие атомы, либо воды в качестве растворителя на другие жидкости. Подобные явления нередко описываются в фантастической литературе.
Азид-алкиновое циклоприсоединение — реакция между азидами и алкинами с образованием 1,2,3-триазолов.
Изомерия (от др.-греч. ἴσος — равный + μέρος — доля, часть) — явление, заключающееся в существовании химических соединений — изомеров, — одинаковых по атомному составу и молекулярной массе, но различающихся по строению или расположению атомов в пространстве и, вследствие этого, по свойствам.
Вале́нтность (от лат. valēns «имеющий силу») — способность атомов химических элементов образовывать определённое число химических связей.
Мезоионные соединения (от мезомерный и ионный) — биполярные пяти- и шестичленные гетероциклические соединения с экзоциклическими атомами азота или халькогенов, в которых отрицательный и положительный заряды делокализованы таким образом, что их строение невозможно удовлетворительно описать ни ковалентными, ни полярными структурами. Формальный положительный заряд в мезоионных соединениях связан с атомами гетероциклического ядра, отрицательный — как с атомами кольца, так и с экзоциклическим атомом...
Высокоэффективная жидкостная хроматография (ВЭЖХ, англ. HPLC, High performance liquid chromatography) — один из эффективных методов разделения сложных смесей веществ, широко применяемый как в аналитической химии, так и в химической технологии. Основой хроматографического разделения является участие компонентов разделяемой смеси в сложной системе Ван-дер-Ваальсовых взаимодействий (преимущественно межмолекулярных) на границе раздела фаз.
Ко́мплексные соединения (лат. complexus — сочетание, обхват) или координационные соединения (лат. co — «вместе» и ordinatio — «упорядочение») — это соединения (нейтральные молекулы или ионы), которые образуются в результате присоединения к данному иону (или атому), называемому комплексообразователем, нейтральных молекул или других ионов, называемых лигандами. Теория комплексных соединений (координационная теория) была предложена в 1893 г. А. Вернером.
Полимерные электролитические мембраны (ПЭМ) — это материалы, которые обеспечивают высокую ионную проводимость, не позволяя газообразным реагентам, например, молекулярному водороду или кислороду, проникать в её катодные и анодные области.
Цис-транс-изомерия или геометрическая изомерия — один из видов стереоизомерии: заключается в возможности расположения заместителей по одну или по разные стороны плоскости двойной связи или неароматического цикла. Все геометрические изомеры относятся к диастереомерам, так как не являются зеркальными отражениями друг друга. Цис- и транс-изомеры встречаются как среди органических соединений, так и среди неорганических. Понятия цис и транс не используются в случае конформеров, двух геометрических форм...
Стереоселективный синтез (хиральный синтез, асимметрический синтез, энантиоселективный синтез) — это химическая реакция (или последовательность реакций), в ходе которой образуются стереоизомерные продукты (энантиомеры или диастереомеры) в неравных количествах. Методология стереоселективного синтеза играет важную роль в фармацевтике, поскольку различные энантиомеры и диастереомеры одной молекулы часто имеют различную биологическую активность.
Диаграмма Пурбе (диаграмма преобладающих форм, E-pH диаграмма) — диаграмма, наглядно отображающая термодинамически устойчивые формы существования элементов (ионов, молекул, атомных кристаллов и металлов) в растворах при различных значениях водородного показателя pH и окислительно-восстановительного потенциала E. Предложена Марселем Пурбе.
Аналити́ческая хи́мия — наука, развивающая теоретические основы химического анализа веществ и материалов и разрабатывающая методы идентификации, обнаружения, разделения и определения химических элементов и их соединений, а также методы установления химического состава веществ. Проведение химического анализа в настоящее время заключается в получении информации о составе и природе вещества.
Водородная связь — форма ассоциации между электроотрицательным атомом и атомом водорода H, связанным ковалентно с другим электроотрицательным атомом. В качестве электроотрицательных атомов могут выступать N, O или F. Водородные связи могут быть межмолекулярными или внутримолекулярными.
Ацетилацетон (диацетилметан, пентан-2,4-дион) СН3-СО-СН2-СО-СН3 — органическое соединение, относящееся к классу кетонов с формулой C5H8O2. Этот дикетон имеет формальное название 2,4-пентандион. Он является прекурсором для синтеза ацетилацетонатов (асас), распространенный бидентантный лиганд. Также является билдинг блоком для синтеза гетероциклических соединений.
Просты́е вещества́ — химические вещества, состоящие исключительно из атомов одного химического элемента (из гомоядерных молекул), в отличие от сложных веществ. Являются формой существования химических элементов в свободном виде; или, иначе говоря, химические элементы, не связанные химически ни с каким другим элементом, образуют простые вещества. Известно свыше 400 разновидностей простых веществ.
Триоксид диводорода (триоксид водорода, триоксидан) — неорганическое соединение состава H2O3, простейший представитель класса полиоксидов (в т.ч. гидротриоксидов и триоксидов). Может рассматриваться как высший гомолог пероксида водорода H2O2.
Стеклянные электроды — тип ионоселективных электродов, сделанных из легированных стеклянных мембран, которые чувствительны к специфическим ионам, используемые для определения концентрации ионов в растворе. Важная часть приборов химического анализа и физико-химических исследований. В современной практике широко применяются мембранные ионоселективные электроды (ИСЭ, в том числе и стеклянные), являющиеся частью гальванического элемента. Электрический потенциал электродной системы в растворе чувствителен...

Подробнее: Стеклянный электрод
Акти́вность компонентов раствора — эффективная (кажущаяся) концентрация компонентов с учётом различных взаимодействий между ними в растворе, то есть с учётом отклонения поведения системы от модели идеального раствора.
Спирты являются обширным и очень разнообразным классом органических соединений: они широко распространены в природе, имеют важнейшее промышленное значение и обладают исключительными химическими свойствами.

Подробнее: Получение спиртов
Теория радикалов — одна из ведущих химических теорий первой половины XIX века. В её основе лежат представления А. Л. Лавуазье об исключительно важном значении кислорода в химии и о дуалистическом (двойственном) составе химических соединений.
Тозил (сокращенно Ts или Tos) имеет молекулярную формулу п-CH3C6H4SO2. Эта группа обычно вводится с помощью тозилхлорида (TsCl). Обычно сульфогруппа имеет пара-ориентацию (см. рисунок), и под тозилом понимают п-толуолсульфанильную группу.
Комплексонометрия (трилонометрия) — титриметрический метод, основанный на реакциях образования комплексных соединений ионов металлов с этилендиаминтетрауксусной кислотой и другими аминополикарбоновыми кислотами (комплексонами). Большинство ионов металлов взаимодействуют с комплексонами практически мгновенно с образованием растворимых в воде малодиссоциированных соединений постоянного состава. Метод позволяет определять практически все катионы и многие анионы. Комплексонометрия является составной...
Циклодекстри́ны — углеводы, циклические олигомеры глюкозы, получаемые ферментативным путём из крахмала.
Компоненты (в термодинамике и химии) — независимые составляющие вещества системы, то есть индивидуальные химические вещества, которые необходимы и достаточны для составления данной термодинамической системы, допускают выделение из системы и независимое существование вне её. Изменения масс компонентов выражают все возможные изменения в химическом составе системы, а масса (количество вещества, число частиц) каждого вещества, выбранного в качестве компонента, не зависит от масс (количеств вещества...

Упоминания в литературе (продолжение)

Анализ колодных систем, на основании рисунка 5, позволяет заключить, что колодная система водного извлечения, полученного ремацерацией, характеризуется относительной легкостью набухания в воде (гидрофильностью), а результаты, приведенные на рисунке 7, позволяют отметить, что меланин в ней имеет одновременно – максимально плотную и/или однородную упаковку индивидуальных полимерных цепей. Это может быть связано с большим вкладом однородных высокомолекулярных линейных фрагментов в полимерную структуру меланина, а также подразумевает возможность формирования значительного числа жесткоцепных упорядоченных фрагментов в его составе. Хотя строгого отнесения полимеров, входящих в состав меланина и вносящих вклад в формирование его структуры, по проведенным исследованиям сделать невозможно, но хочется напомнить об основных полимерах, входящих в состав всех меланинов, в том числе и меланина чаги, – это полисхариды и белки. Согласно полученным данным, можно заключить, что образуемая в составе водного извлечения макромолекулярная структура меланина обусловлена его состоянием в золе водного извлечения и зависит от способа получения золя. [162,169,170].
Так вот, у природных азотистых оснований синглетное состояние крайне короткоживущее. Оно легко рассеивает энергию возбуждения в тепло через колебания и вращение молекулы, обмен атомами водорода и другие механизмы и возвращается обратно в невозбужденное состояние. Синглетное состояние пуриновых оснований, аденина и гуанина, живет около 10–12 секунды – примерно в 10 000 раз меньше, чем синглетные состояния большинства молекул сравнимого размера и сложности, например аминокислоты триптофана. Благодаря быстрому рассеиванию энергии они из синглетного состояния практически всегда переходят в невозбужденное, а не в химически активное триплетное. А раз азотистые основания практически не попадают в триплетное состояние, то и разрушение их под действием ультрафиолета происходит очень редко.
Щелочное число – количество кислоты (перхлорной или соляной), необходимое для нейтрализации всех компонентов основы масла, выраженное в эквивалентах КОН. Характеризует количество оснований щелочных элементов, которые могут нейтрализовать свободные кислоты в масле, например кислые продукты окисления масла или продукты горения сернистых топлив, попадающие в моторные масла. Для моторных масел – основной показатель, характеризующий запас качества или уровень эксплуатационных свойств. Щелочность измеряется в мг КОН на 1 г продукта.
Последователи В.В. Караваева, продолжая его работу, изучают целесообразность применения ряда других солей кальция. Так, например, есть основания считать лимоннокислый кальций возможным конкурентом углекислого. Как и углекислый кальций, он обеспечивает подщелачивание организма, но при этом имеет важное преимущество лучшего всасывания.
Человек может получить с водой от 10 до 85 % необходимого количества фтора. Широкое распространение его среди людей, проживающих в геохимических провинциях, где вода содержала высокие концентрации фтора (2–8 мг/л), послужило основанием тому, что это заболевание было названо эндемическим флюорозом (поражаются печень, почки и центральная нервная система). Степень развития флюороза тесно связана с концентрацией фтора в питьевой воде. При концентрации 1,4–1,6 мг/л у некоторых лиц на отдельных зубах отмечаются желтовато-коричневые пятнышки. Содержание фтора в значениях ниже оптимальных (0,7–1,1 мг/л) способствует развитию кариеса зубов среди населения. Противокариозное действие фтора было детально изучено в эксперименте и доказано в наблюдениях, проводившихся в населенных пунктах, снабжающихся водой, искусственно обогащенной фтором. Механизм действия фтора на организм обусловлен образованием его комплексных соединений с кальцием, магнием и другими элементами – активаторами ферментных систем. Угнетающее действие фтора на ферменты приводит к тому, что он может быть первым конкурентом в синтезе гормонов щитовидной железы и, следовательно, влиять на ее функцию. В результате исследований о влиянии фтора при комплексном поступлении в организм получено, что безопасное комплексное суточное поступление фтора в организм человека составляет около 4 мг в сутки.
Дан анализ изотерм поверхностного натяжения индивидуальных и бинарных смесей ПАВ. Показано, что изотермы бинарной смеси имеют величины ККМ, соотвествущие гомологам АПАВ, зависящими от наличия в системе комплексона, электролитов и жесткости воды. Предложен и проверен способ оценки моющей способности СМС и ЖМС на основании анализа изотерм поверхностного натяжения. Вид изотерм бинарной смеси ПАВ характерен для смеси гомологов.
На основании результатов многочисленных исследований [Williams D.F. et al., 1985] можно сделать вывод о том, что титан обладает умеренной способностью к адсорбции фибриногена и обеспечивает оптимальные сроки его десорбции.
К этому делению я еще вернусь в дальнейшем, а пока укажу, что среди веществ, заведомо сложных, выделяются три группы, имеющие особо важное значение для прикладной химии: кислоты, основания и соли.
На основании этих двух принципов разделения химических веществ на группы любое вещество можно отнести к одной из пяти категорий: нерастворимые вещества, жирорастворимые неорганические вещества, жирорастворимые органические вещества, водорастворимые неорганические вещества и водорастворимые органические вещества. Молекулы нерастворимых веществ, как органических, так и неорганических, связаны очень прочными химическими связями, которые трудно разорвать, поэтому они и не переходят в раствор. Если рассмотреть этот факт более пристально, становится понятно, что если вещество нерастворимо ни в воде, ни в липидах, значит, оно не может быть усвоено организмом, и, следовательно, не может быть токсично. Так что с точки зрения токсикологии нерастворимые вещества не представляют большого интереса.
Представление о механизме образования трехслойной структуры в значительной степени условно. С точки зрения современных представлений о строении полимеров, оно не охватывает всего многообразия процессов формирования клеевого соединения. Большие размеры и сложное строение молекул полимеров и ограниченные зазоры между склеиваемыми поверхностями исключают в ряде случаев возможность образования многослойной структуры. Расположение функциональных групп в молекулах может ориентировать их не поперек, а вдоль плоскости склеивания (конечно, понятие о плоскости в данном случае весьма условно и принято лишь для схематических представлений). Адсорбционная теория не объясняет возможности склеивания слабополярных материалов – каучука, полиизобутилена и др. Многие ее выводы сделаны на основании опытов с низкомолекулярными жидкостями, в то время как для склеивания применяют преимущественно высокомолекулярные соединения.
В состав белков входят атомы углерода, кислорода, водорода, азота и иногда серы. Мономерами белков являются аминокислоты – вещества, имеющие в своем составе неизменяемые части аминогруппу NH2 и карбоксильную группу СООН и изменяемую часть – радикал. Именно радикалами аминокислоты отличаются друг от друга. Аминокислоты обладают свойствами кислоты и основания (они амфотерны), поэтому могут соединяться друг с другом. Их количество в одной молекуле может достигать нескольких сотен. Чередование разных аминокислот в разной последовательности позволяет получать огромное количество различных по структуре и функциям белков.
Многие функциональные группы органических молекул обладают характеристическими колебаниями, которым соответствуют полосы поглощения в определенных областях ИК-спектров. Такие функциональные группы могут быть идентифицированы на основании их полос поглощения.
На основании этих данных определяются технобиологические пространственные физико-географические единицы, обладающие сходной реакцией на одно и то же геохимическое воздействие. Они являются основой для создания схем районирования территории по вероятной интенсивности самоочищения от продуктов техногенеза. К показателям вероятностной интенсивности самоочищения территории от продуктов техногенеза (загрязнений) относятся: частота штилей, величина стока, величина ультрафиолетовой радиации (чем больше УФ-радиа-ция, тем больше интенсивность разложения загрязняющих веществ), число дней с грозами (озон, выделяющийся при грозе, также ускоряет разложение) и другие, т. е. все те физико-химические, микробиологические и биологические процессы, способствующие повышению и интенсификации естественных механизмов самоочищения территории. Аналогично разрабатываются схемы районирования территории по вероятной интенсивности разложения органических продуктов техногенеза в почвах. В них основными показателями являются энергия и время разложения растительного опада, щелочно-кислотные и окислительно-восстановительные условия, а также другие, непосредственно зависящие от свойств почвенного покрова.
Вода считается универсальным растворителем. Двуокись углерода, сероводород, сернистый газ и аммиак хорошо растворяются в ней, все остальные газы – только в том случае, если способны вступать с ней в биохимическую реакцию. Некоторые газы, взаимодействуя с водой, образуют кристаллогидраты – многочисленные соединения. К ним относятся сероводород, хлор, пропан, аргон, ксенон и др. Более сложные группы возникают при взаимодействии ее с различными кислотами, основаниями и солями, которые изменяют структуру жидкости. Например, морская вода содержит почти все элементы периодической системы Менделеева.
В норме количество аммиака крови составляет 12–65 мкмоль/л. Аммиак является продуктом конечного метаболизма аминокислот, дезаминирования аминов, распада пуриновых и пиримидиновых оснований. Увеличение содержания аммиака (гипераммониемия) встречается при нарушении дезинтоксикационной функции печени.
Вода считается универсальным растворителем. Двуокись углерода, сероводород, сернистый газ и аммиак хорошо растворяются в ней, все остальные газы – только в том случае, если способны вступать с ней в биохимическую реакцию. Некоторые газы, взаи модействуя с водой, образуют кристаллогидраты – многочисленные соединения. К ним относятся сероводород, хлор, пропан, аргон, ксенон и др. Более сложные группы возникают при взаимодействии ее с различными кислотами, основаниями и солями, которые изменяют структуру жидкости. Например, морская вода содержит почти все элементы периодической системы Менделеева.
Мы говорили с вами про воду, в которой растворены соли, кислоты, основания, чьи молекулы электролитически расщепляются (диссоциируют) в водной среде в виде ионов. Но есть растворы, в которых, кроме ионов, находятся еще и белки (плазма крови, к примеру). Это коллоидные растворы, и здесь все по-другому. Опять перед нами сосуд с перегородкой, а в сосуде коллоидный раствор. Вода будет переходить в раствор более высокой концентрации не только до тех пор, пока концентрации частиц уравновесятся, но и когда коллоидные частицы раствора более высокой концентрации в достаточной мере набухнут, т. е. насытятся водой. Этот процесс обозначают как коллоидное давление. То же самое осмотическое давление, только для коллоидов.
На основании исследования биологических свойств пищевых жиров с целью количественного выражения их интегрального эффекта предложено использование внутреннего стандарта. В качестве стандарта в контрольные рационы вводят смесь свиного жира и подсолнечного масла, в котором 4,25 % общей энергетической ценности покрывается линолевой кислотой. Сравнительный коэффициент эффективности жиров (СКЭЖ) рассчитывают по формуле:
Металлы обладают рядом свойств, которые отличают их от других материалов и веществ. На основании этого они подразделяются на четыре основные группы:
Обнародуя свою модель структуры ДНК в 1953 г., Джеймс Уотсон и Фрэнсис Крик писали: «Мы не могли не осознавать, что специфическое спаривание оснований, постулированное нами, подразумевает наличие какого-то механизма копирования теистического материала». Они первыми заметили: «Если известен точный порядок оснований в одной из цепей, то можно записать и порядок оснований в другой, поскольку спаривание оснований специфично. Таким образом, одна цепь является комплементом другой; именно это свойство наводит на мысль, что ДНК может удваивать саму себя».
Но нас в первую очередь будут интересовать те антиоксиданты, которые обладают способностью насыщать онкологические клетки кислородом, включая в них окислительные процессы, которые и приведут к апоптозу – самоуничтожению раковых клеток. Для того чтобы окислительные процесс пошли с возрастающей скоростью, необходимо включать в питание больного органические кислоты и особо сильные антиоксиданты – оксигенаторы. У меня есть основания утверждать, что особенно полезны будут некоторые вещества полифенольной группы и активные хлорофиллы, получаемые из сока живой зелени.
Второй формой сохранения бледной трепонемы в организме больного является L-трансформация микробной клетки (L-формы). Эта трансформация является общебиологической закономерностью, присущей всем инфекционным заболеваниям, особенно хроническим. L-форма бледной трепонемы характеризуются частичной или полной утратой клеточной стенки, снижением метаболизма, нарушением процессов клеточного деления при интенсивном синтезе ДНК. Наиболее типичный морфологический вариант L-форм бледных трепонем – большая спиралевидная форма, диаметром от 0,5 до 2 мкм и более. L-формы обладают высокой репродуктивной способностью и сохраняют способность реверсироваться в обычные спиралевидные бледные трепонемы. Установлено, что L-формы бледных трепонем чрезвычайно резистентны к внешним неблагоприятным воздействиям, например, к воздействию пенициллина, их устойчивость к которому возрастает в десятки и сотни тысяч раз. L-формы бледных трепонем не обладают антигенными свойствами или они выражены очень слабо, в связи с чем классические серологические реакции у больных не развиваются. Диагноз сифилиса в этих случаях может быть установлен на основании положительных реакций иммобилизации бледных трепонем (РИТ) или иммунофлюоресценции (РИФ), что, к сожалению, также происходит в поздних стадиях болезни, иногда на основании тяжелых поражений нервной системы и внутренних органов.
В целом элементарные частицы обладают довольно большим количеством характеристик. На основании некоторых из них ученые произвели их классификацию.
Немецкие врачи, осматривая своих пациентов, часто повторяют пословицу: «Sie sind hicht krark – Sie sind ьbersaueret». Ее можно перевести так: «Вы пока не больны – вы окислены». Из этого ясно, что окисление таит в себе опасность развития болезни. Такая позиция немецких врачей вполне обоснована. При кислотно-щелочном равновесии около половины кислот нейтрализуется основаниями, поступающими с пищей, а половина кислот нейтрализуется буферными щелочными системами организма. Однако в последнее время все чаще и чаще наблюдается экзогенный ацидоз. Он происходит от закисления организма кислотообразующей пищей и кислыми жидкостями. Такое закисление развивается на фоне недостатка в пище оснований (щелочей).
Тензоры третьего ранга описывают взаимоотношения между тензорами второго ранга и векторами. При этом возможны следующие сочетания: 1) полярный тензор – полярный вектор; 2) аксиальный тензор – аксиальный вектор; 3) полярный тензор – аксиальный вектор и 4) аксиальный тензор – полярный вектор. Аксиальный вектор – это пироэлектрический коэффициент. Как мы видим, всего таких сочетаний 16. Количество азота в белке также 16 %, незаменимых аминокислот в белках 8, и если их удвоить, то мы опять получим 16! Причем незаменимых аминокислот, не важно каких, должно быть ровно 8! В молекуле ДНК 4 основания (2 – пуриновых и 2 – пиримидиновых), которые, объединяясь в триплеты, образуют основу генетики. Несложные математические действия с этими цифрами опять приведут нас к 32-м… В общем куда ни кинь взгляд, везде «кристальная» цифра 32! Тензорами четвертого ранга описываются обобщенный закон Гука (который описывает связь между тензорами деформаций и напряжений), фотоупругость, квадратичный электростатический эффект (эффект Керра), электрострикция. Как мы уже договорились, на живые существа распространяются общие законы кристаллических классов и, с некоторой оговоркой, законы оптики.
Молекула ДНК может включать огромное количество нуклеотидов – от нескольких тысяч до сотен миллионов (поистине гигантские молекулы ДНК удается «увидеть» с помощью электронного микроскопа). В структурном отношении она представляет собой двойную спираль из полинуклеотидных цепей (рис. 2), соединенных с помощью водородных связей между азотистыми основаниями нуклеотидов. Благодаря этому полинуклеотидные цепи прочно удерживаются одна возле другой.
В золотом усе содержатся различные элементы, биохимическая роль одних для организма известна, а других – пока не определена. Однако именно редкие элементы в микродозах производят выраженный терапевтический эффект. На основании исследований можно сказать, что наличие каротиноидов, пектинов, дубильных веществ, кахетинов, аскорбиновой кислоты, флавоноидов – известных биологически активных веществ в сочетании с микроколичествами различных мало изученных химических элементов, оказывают на организм человека лечебный эффект. В фитотерапии особое значение имеет вся сумма биологически активных веществ, накапливающихся в растении.
Допустим, аминокислот для его синтеза хватает. Но как вообще получается, что организм постоянно синтезирует белки с одной и той же структурой молекулы? Ответ – так, что схема синтеза всех без исключения белков тела «записана» в ДНК этого тела. Речь идет об информации, закодированной на уровне генов. А ее, как мы уже знаем, можно нарушить – как при наследовании, так и намеренно, искусственным путем. При этом понятно, что белки узнают друг друга только на основании отдельных особенностей в структуре молекулы. Другого механизма здесь быть просто не может – ему неоткуда взяться. Следовательно, если эту структуру изменить, такой белок мгновенно утратит свою функциональность. То есть нарушения обмена, закрепленные на уровне генетического кода, – тоже отнюдь не редкость. Например, так передается по наследству сахарный диабет I типа. И на этом же принципе основано развитие одного из двух видов гемофилии, при котором оболочка тромбоцита перестает крепиться к слою коллагена в разорванной стенке сосуда. Причем не потому, что тромбоцит был образован с дефектом или коллаген не выполняет свою функцию, а потому, что молекула коллагена выглядит иначе, чем требуется. И белок, образующий тромбоцит, просто ее не узнает.
С момента первого получения углеродных нанотрубок (УНТ) в 1991 г в компании NEC (Япония) при распылении графита в электрической дуге довольно быстро были разработаны различные устройства и способы их получения [7, 8, 9, 10]. В этих устройствах рабочий углеродосодержащий газ, подаваемый в камеру, разлагался под действием температуры на каталитической поверхности с образованием УНТ. Причем эти и некоторые другие способы, описанные в первых патентах, включили почти все возможные варианты. Тем не менее, часто для продвижения своего продукта на рынок необходимо его патентовать. А как быть, если почти все способы получения УНТ оказались уже запатентованы. Основной подход к патентованию оборудования и не только нанотехнологического в этом случае может состоять в защите его не основных характеристик, таких, как безопасность работы, удобство эксплуатации и т. п. Это и было осуществлено в патенте [11]. На рис. 3.1 представлена схема устройства роста углеродных нанотрубок. В этом устройстве реакционная камера 1 была выполнена с возможностью съема с основания 2, что обеспечило удобство профилактической чистки камеры 1. Нагреватель 3 за счет своей формы мог обеспечивать нагрев образца 4 и одновременно обезгаживание камеры 1. Устройство было снабжено модулем оптического воздействия 5 на образец 4, позволяющее воздействовать на процесс и его контролировать. Кроме этого, модуль 5 был оптически сопряжен с образцом 4 через канал 6 подвода парогазовой смеси от блока 7, что упростило конструкцию.
В некоторых исследованиях была показана динамика возникновения морфологических изменений как в нервной, так и в сосудистой системе различных органов, вплоть до глубоких, необратимых уже после однократного воздействия гравитационной перегрузки, а изучение влияния многократного воздействия гравитационных перегрузок на живой организм дало основания для вывода о возможности кумуляции гипергравитационного воздействия [93, 156, 168].
4. Пиноцитоз. Процесс транспорта осуществляется посредством образования из структур клеточных мембран специальных пузырьков, в которых заключены частицы лекарственного вещества, перемещающиеся к противоположной стороне мембраны и высвобождающие свое содержимое. Прохождение лекарственных средств через пищеварительный тракт тесно связано с их растворимостью в липидах и ионизацией. Установлено, что при приеме лекарственных веществ внутрь скорость их абсорбции в различных отделах ЖКТ неодинакова. Пройдя через слизистую оболочку желудка и кишечника, вещество поступает в печень, где под действием ее ферментов подвергается значительным изменениям. На процесс всасывания лекарств в желудке и кишечнике оказывает влияние рН. Так, в желудке рН 1–3, что способствует более легкому всасыванию кислот, а повышение в тонкой и толстой кишках рН до 8 – оснований. В то же время в кислой среде желудка некоторые препараты могут разрушаться, например бензилпенициллин. Ферменты ЖКТ инактивируют белки и полипептиды, а соли желчных кислот могут ускорить всасывание лекарств или замедлить его, образуя нерастворимые соединения.
Материалы, образуемые остальными обобщенными свойствами, обладают весьма странными свойствами и в природе не встречаются. На основании этих естественных механизмов архитектуры человека образовались легенды об алхимиках.
Затвердевание расплавленного металла, происходящее в хвостовой части ванны, называется кристаллизацией. Динамика этого процесса такова: сварочная дуга, направленная в головную часть ванны, повышает в этой области температуру, в результате чего происходит плавление основного и электродного металлов. Механическое давление, оказываемое дугой на жидкую фазу основного и дополнительного металлов, вызывает их перемешивание и перемещение в хвостовую часть ванны, вытесняя металл из основания ванны и открывая доступ к следующим слоям. По мере удаления металла от зоны плавления отвод тепла начинает преобладать над его притоком, и температура жидкой фазы снижается. Затвердевая, она образует сварной шов – общие для основного и электродного металла кристаллы, обеспечивающие монолитность сварочного соединения (рис. 3, а).
Есть основания утверждать, что первичные факторы, провоцирующие появление онкологического заболевания, оказывают влияние на большую часть населения. Для появления рака требуется воздействие многочисленных сенсибилизирующих факторов, а также кофакторов (к последним относятся, например, кислотность среды, состояние иммунитета, нервной системы, наличие дисбиоза).
Большинство пищевых продуктов (табл. 2) обладает разнообразными свойствами, однако, несмотря на разнообразие и сложный химический состав их, можно проследить основные направления, по которым они удовлетворяют определенные потребности организма, и на основании этого провести систематизацию их.
а б в г д е ё ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ э ю я