Ang kasyon ay positibo o negatibo. Ano ang Anions
Ang mga anion ay mga bahagi ng doble, pinagsama, katamtaman, acidic, at mga pangunahing asin. Sa pagsusuri ng husay, ang bawat isa sa kanila ay maaaring matukoy gamit ang isang tiyak na reagent. Isaalang-alang natin ang mga qualitative na reaksyon sa mga anion na ginagamit sa inorganic na kimika.
Mga tampok ng pagsusuri
Ito ay isa sa pinakamahalagang opsyon para sa pagtukoy ng mga sangkap na karaniwan sa inorganic na kimika. Mayroong dibisyon ng pagsusuri sa dalawang bahagi: qualitative, quantitative.
Ang lahat ng mga husay na reaksyon sa mga anion ay nagpapahiwatig ng pagkakakilanlan ng isang sangkap at ang pagtatatag ng pagkakaroon ng ilang mga impurities sa loob nito.
Ang quantitative analysis ay nagtatatag ng malinaw na nilalaman ng mga impurities at ang base substance.
Mga pagtutukoy ng qualitative detection ng mga anion
Hindi lahat ng pakikipag-ugnayan ay magagamit sa pagsusuri ng husay. Ang isang katangiang reaksyon ay isa na humahantong sa isang pagbabago sa kulay ng solusyon, ang pagbuo ng isang namuo, ang pagkalusaw nito, at ang paglabas ng isang gas na sangkap.
Ang mga pangkat ng anion ay tinutukoy ng isang pumipili na reaksyon, dahil sa kung saan ang ilang mga anion lamang sa pinaghalong maaaring makita.
Ang pagiging sensitibo ay ang pinakamababang konsentrasyon ng solusyon kung saan ang anion na tinutukoy ay maaaring makita nang walang paunang paggamot.
Mga reaksyon ng pangkat
May mga kemikal na may kakayahang gumawa ng katulad na mga resulta kapag nakikipag-ugnayan sa iba't ibang mga anion. Salamat sa paggamit ng isang reagent ng grupo, posibleng ihiwalay ang iba't ibang grupo ng mga anion sa pamamagitan ng pagsasagawa ng kanilang pag-ulan.
Kapag nagsasagawa pagsusuri ng kemikal Ang mga di-organikong sangkap ay pangunahing pinag-aaralan sa mga may tubig na solusyon kung saan ang mga asin ay naroroon sa dissociated form.
Iyon ang dahilan kung bakit ang mga anion ng asin ay tinutukoy ng kanilang pagtuklas sa isang solusyon ng isang sangkap.
Mga pangkat ng analitikal
Sa paraan ng acid-base, kaugalian na makilala ang tatlong analytical na grupo ng mga anion.
Suriin natin kung aling mga anion ang maaaring matukoy gamit ang ilang mga reagents.
Mga sulpate
Upang makilala ang mga ito sa isang halo ng mga asing-gamot sa pagsusuri ng husay, ginagamit ang mga natutunaw na barium salt. Isinasaalang-alang na ang sulfate anion ay SO4, ang maikling ionic equation para sa reaksyon na nagaganap ay:
Ba 2 + + (SO 4) 2- = BaSO4
Ang nagresultang barium sulfate ay may puti, ay isang hindi matutunaw na sangkap.
Halides
Kapag tinutukoy ang mga chlorine anion sa mga asing-gamot, ang natutunaw na mga asin na pilak ay ginagamit bilang isang reagent, dahil ito ang cation ng marangal na metal na ito na nagbibigay ng isang hindi matutunaw na puting namuo, kaya naman ang mga chloride anion ay tinutukoy sa ganitong paraan. Hindi ito kumpletong listahan ng mga qualitative na pakikipag-ugnayan na ginagamit sa analytical chemistry.
Bilang karagdagan sa mga chlorides, ang mga silver salt ay ginagamit din upang makita ang pagkakaroon ng iodide at bromides sa isang halo. Ang bawat isa sa mga silver salt na bumubuo ng isang tambalan na may halide ay may isang tiyak na kulay.
Halimbawa, ang AgI ay dilaw.
Mga husay na reaksyon sa mga anion ng 1st analytical group
Una, tingnan natin kung anong mga anion ang nilalaman nito. Ang mga ito ay carbonates, sulfates, phosphates.
Ang pinakakaraniwang reaksyon sa analytical chemistry ay ang pagpapasiya ng mga sulfate ions.
Upang maisagawa ito, maaari mong gamitin ang mga solusyon ng potassium sulfate at barium chloride. Kapag ang mga compound na ito ay pinaghalo, isang puting precipitate ng barium sulfate ay nabuo.
Sa analytical chemistry kinakailangan ay ang pagsulat ng mga molecular at ionic equation ng mga prosesong iyon na isinagawa upang makilala ang mga anion ng isang partikular na grupo.
Sa pamamagitan ng pagsusulat ng kumpleto at pinaikling ionic equation para sa prosesong ito, ang pagbuo ng hindi matutunaw na asin na BaSO4 (barium sulfate) ay maaaring makumpirma.
Kapag tinutukoy ang isang carbonate ion sa isang halo ng mga asing-gamot, ginagamit ang isang husay na reaksyon na may mga inorganic acid, na sinamahan ng pagpapalabas ng isang gaseous compound - carbon dioxide. Bilang karagdagan, kapag kinikilala ang carbonate sa analytical chemistry, ginagamit din ang isang reaksyon na may barium chloride. Bilang resulta ng pagpapalitan ng ion, namuo ang isang puting precipitate ng barium carbonate.
Ang pinaikling ionic equation ng proseso ay inilalarawan ng diagram.
Ang Barium chloride ay nagpapalabas ng mga carbonate ions sa anyo ng isang puting namuo, na ginagamit sa pagsusuri ng husay ng mga anion ng unang pangkat ng analitikal. Ang ibang mga kasyon ay hindi nagbibigay ng ganoong resulta, at samakatuwid ay hindi angkop para sa pagpapasiya.
Kapag ang carbonate ay tumutugon sa mga acid, ang maikling ionic equation ay ang mga sumusunod:
2H + +CO 3 - =CO 2 +H 2 O
Kapag tinutukoy ang mga phosphate ions sa pinaghalong, ginagamit din ang isang natutunaw na barium salt. Ang paghahalo ng sodium phosphate solution sa barium chloride ay nagreresulta sa pagbuo ng hindi matutunaw na barium phosphate.
Kaya, maaari nating tapusin na ang barium chloride ay unibersal at maaaring magamit upang matukoy ang mga anion ng unang pangkat ng analitikal.
Mga husay na reaksyon sa mga anion ng pangalawang pangkat ng analitikal
Ang mga chloride anion ay maaaring makita kapag tumutugon sa isang solusyon ng silver nitrate. Bilang resulta ng pagpapalitan ng ion, nabuo ang isang cheesy white precipitate ng silver chloride (1).
Ang bromide ng metal na ito ay may madilaw na kulay, at ang iodide ay may mayaman na dilaw na kulay.
Ang molecular interaction ng sodium chloride na may silver nitrate ay ang mga sumusunod:
NaCl + AgNO 3 = AgCl + NaNO 3
Kabilang sa mga tiyak na reagents na maaaring magamit kapag tinutukoy ang mga iodide ions sa isang halo, itinatampok namin ang mga cation ng tanso.
KI + CuSO 4 = I 2 + K 2 SO 4 + CuI
Ang proseso ng redox na ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng pagbuo ng libreng yodo, na ginagamit sa pagsusuri ng husay.
Silicate ions
Ang mga konsentradong mineral acid ay ginagamit upang makita ang mga ion na ito. Halimbawa, kapag ang concentrated hydrochloric acid ay idinagdag sa sodium silicate, isang silicic acid precipitate ay nabuo, na may hitsura na parang gel.
Sa molekular na anyo ang prosesong ito:
Na 2 SiO 3 + 2HCl = NaCl+ H 2 SiO 3
Hydrolysis
Sa analytical chemistry, ang hydrolysis sa pamamagitan ng anion ay isa sa mga paraan upang matukoy ang reaksyon ng isang daluyan sa mga solusyon sa asin. Upang matukoy nang tama ang uri ng hydrolysis na nagaganap, kinakailangan upang malaman kung saan nakuha ang acid at base ng asin.
Halimbawa, ang aluminyo sulfide ay nabuo sa pamamagitan ng hindi matutunaw na aluminyo hydroxide at mahinang hydrosulfide acid. Sa isang may tubig na solusyon ng asin na ito, ang hydrolysis ay nangyayari sa anion at sa cation, kaya ang medium ay neutral. Wala sa mga tagapagpahiwatig ang magbabago ng kanilang kulay, samakatuwid, magiging mahirap matukoy ang komposisyon ng isang naibigay na tambalan sa pamamagitan ng hydrolysis.
Konklusyon
Ang mga qualitative na reaksyon, na ginagamit sa analytical chemistry upang matukoy ang mga anion, ay ginagawang posible upang makakuha ng ilang mga asing-gamot sa anyo ng pag-ulan. Depende sa kung aling mga analytical na anion ng pangkat ang kailangang matukoy, isang partikular na reagent ng pangkat ang pipiliin para sa eksperimento.
Ito ang pamamaraang ito na ginagamit upang matukoy ang kalidad ng inuming tubig, pagtukoy kung ang dami ng nilalaman ng chlorine, sulfate, at carbonate anion ay lumampas sa maximum na pinapayagang mga konsentrasyon na itinatag ng mga kinakailangan sa sanitary at hygienic.
Sa isang laboratoryo ng paaralan, ang mga eksperimento na nauugnay sa pagtukoy ng mga anion ay isa sa mga opsyon para sa mga gawaing pananaliksik sa praktikal na gawain. Sa panahon ng eksperimento, hindi lamang pinag-aaralan ng mga mag-aaral ang mga kulay ng nagresultang pag-ulan, ngunit lumikha din ng mga equation ng reaksyon.
Bilang karagdagan, ang mga elemento ng pagsusuri ng husay ay inaalok sa mga nagtapos sa mga panghuling pagsusulit sa kimika; tinutulungan nilang matukoy ang antas ng kahusayan ng mga chemist at inhinyero sa hinaharap sa mga molekular, kumpleto at pinaikling mga ionic na equation.
Sa ilalim ng normal na mga kondisyon, ang mga molekula ng hangin at mga atomo ay neutral. Gayunpaman, sa panahon ng ionization, na maaaring mangyari sa pamamagitan ng ordinaryong radiation, ultraviolet radiation, o sa pamamagitan ng simpleng pagtama ng kidlat, ang mga molekula ng hangin ay nawawala ang ilan sa mga electron na may negatibong sisingilin na umiikot sa paligid ng atomic nucleus, na kasunod ay nagsanib sa mga neutral na molekula, na nagbibigay ng negatibong singil. Tinatawag namin ang gayong mga molekula na anion. Ang mga anion ay walang kulay at walang amoy, at ang pagkakaroon ng mga negatibong electron sa orbit ay nagpapahintulot sa kanila na makaakit ng iba't ibang microparticle mula sa hangin, kaya nag-aalis ng alikabok mula sa hangin at pumapatay ng mga mikrobyo. Ang papel ng mga anion sa komposisyon ng hangin ay maihahambing sa kahalagahan ng mga bitamina para sa nutrisyon ng tao. Kaya naman ang mga anion ay tinatawag ding "air vitamins", "longevity element" at "air purifier".
Bagaman mga kapaki-pakinabang na katangian Ang mga anion ay nanatili sa mga anino sa loob ng mahabang panahon; Hindi natin kayang pabayaan ang kanilang mga katangian ng pagpapagaling.
Kaya, ang mga anion ay maaaring mag-ipon at mag-neutralize ng alikabok, sirain ang mga virus na may positibong sisingilin na mga electron, tumagos sa mga selula ng bacterial at sirain ang mga ito, kaya pinipigilan ang negatibong kahihinatnan Para sa katawan ng tao. Ang mas maraming anion sa hangin, mas kaunting mga mikrobyo ang nasa loob nito (kapag umabot ang konsentrasyon ng mga anion isang tiyak na antas, pagkatapos ay ang microbial na nilalaman ay nabawasan sa zero).
Ang nilalaman ng mga anion sa 1 kubiko sentimetro ng hangin ay ang mga sumusunod: 40-50 anion sa lugar ng tirahan ng lungsod, 100-200 anion sa hangin ng lungsod, 700-1000 anion sa bukas na larangan at higit sa 5000 anion sa mga lambak ng bundok at mga dell. Ang kalusugan ng tao ay direktang nakasalalay sa nilalaman ng mga anion sa hangin. Kung ang nilalaman ng mga anion sa hangin na pumapasok sa katawan ng tao ay masyadong mababa, kung gayon ang tao ay nagsisimulang huminga nang kumbulsyon, maaaring makaramdam ng pagod, nahihilo, sakit ng ulo o maging nalulumbay. Ang lahat ng ito ay maaaring gamutin sa kondisyon na ang nilalaman ng mga anion sa hangin na pumapasok sa mga baga ay 1200 anion bawat 1 kubiko sentimetro. Kung ang nilalaman ng mga anion sa loob ng mga lugar ng tirahan ay nadagdagan sa 1500 anion bawat 1 kubiko sentimetro, pagkatapos ay ang iyong kagalingan ay agad na mapabuti; magsisimula kang magtrabaho nang may dobleng enerhiya, sa gayon ay madaragdagan ang iyong pagiging produktibo. Kaya, ang mga anion ay kailangang-kailangan na katulong sa pagpapalakas ng kalusugan ng tao at pagpapahaba ng buhay.
Itinatag ng World Health Organization na ang pinakamababang nilalaman ng mga anion sa sariwang hangin ay 1000 anion bawat 1 cubic centimeter. Sa ilalim ng ilang partikular na kondisyon sa kapaligiran (halimbawa, sa mga bulubunduking lugar), ang mga tao ay maaaring hindi sumailalim sa panloob na pamamaga o impeksyon sa buong buhay nila. Bilang isang patakaran, ang gayong mga tao ay nabubuhay nang matagal at nananatiling malusog sa buong buhay nila, na resulta ng sapat na mga anion sa hangin.
SA mga nakaraang taon Ang interes sa mga nakapagpapagaling at kalinisan na katangian ng mga anion ay tumaas sa buong mundo. Matapos ang maraming taon ng pananaliksik, ang mga empleyado ng kumpanya ng WINALITE (Shenzhen) ay nakabuo ng mga natatanging sanitary pad na may mga therapeutic at prophylactic effect. Ang pagkakaroon ng pinahusay na maginoo na gasket at isinama ang mga high-tech na ionizer sa mga ito, nakatanggap kami ng pambansang patent para sa paggawa ng ganitong uri ng produkto. Ang anion chip sa "Love Moon" pad ay maaaring makabuo ng hanggang 5800 anion bawat 1 cubic centimeter; ito ay epektibong nag-aalis ng bakterya at mga virus na maaaring humantong sa pamamaga ng babaeng sphere (vaginitis), at pinipigilan din ang kanilang muling paglitaw.
Halos lahat ng sakit ng kababaihan ay sanhi ng anaerobic bacteria. Kapag ang anion chip ay bumubuo ng isang stream ng mga high-density anion, ang ionized oxygen ay inilabas sa parehong oras, na neutralisahin ang hindi kanais-nais na anaerobic na kapaligiran, pinapagana ang mga enzyme, inaalis ang pamamaga, at pinapa-normalize ang balanse ng acid-base. Kasabay nito, sa normal na temperatura, ang materyal na anion chip ay may kakayahang maglabas ng mga magnetic wave na kapaki-pakinabang para sa katawan ng tao na may haba na 4-14 microns, isang intensity na higit sa 90%, na nagpapagana ng mga molekula ng tubig sa mga selula, na nagpapasigla sa proseso. ng enzyme synthesis.
Kaya, batay lamang sa pisikal na pagkilos, ang epekto ng pagsira sa bakterya at pag-aalis ng mga hindi kasiya-siyang amoy ay nakamit, na nagpapahintulot sa iyo na alagaan kalusugan ng kababaihan sa tulong ng mataas na teknolohiya.
Mga spacer ng anion"
Electrolyte - sangkap na nagsasagawa agos ng kuryente dahil sa paghihiwalay sa mga ion ano ang nangyayari sa mga solusyon At natutunaw, o ang paggalaw ng mga ion sa kristal na sala-sala solid electrolytes. Kabilang sa mga halimbawa ng electrolytes may tubig na solusyon, mga acid At mga asin mga dahilan at ilan mga kristal (Halimbawa,, pilak iodide zirconium dioxide ). Mga electrolyte -
mga konduktor
ng pangalawang uri, mga sangkap na ang electrical conductivity ay tinutukoy ng mobility ng mga ions. Batay sa antas ng dissociation, ang lahat ng electrolytes ay nahahati sa dalawang grupo
Malakas na electrolytes- electrolytes, ang antas ng dissociation na kung saan sa mga solusyon ay katumbas ng pagkakaisa (iyon ay, sila ay ganap na dissociate) at hindi nakasalalay sa konsentrasyon ng solusyon. Kabilang dito ang karamihan ng mga asing-gamot, alkalis, pati na rin ang ilang mga acid (malakas na acid, tulad ng: HCl, HBr, HI, HNO 3, H 2 SO 4).
Mahinang electrolytes
- ang antas ng dissociation ay mas mababa kaysa sa pagkakaisa (iyon ay, hindi sila ganap na naghihiwalay) at bumababa sa pagtaas ng konsentrasyon. Kabilang dito ang tubig, ilang acids (mahinang acids gaya ng HF), base p-, d-, at f-element. Walang malinaw na hangganan sa pagitan ng dalawang grupong ito; Isotonic coefficient(Gayundin van't Hoff factor;
ipinapahiwatig ng
i
) ay isang walang sukat na parameter na nagpapakilala sa pag-uugali ng isang sangkap sa solusyon. Ito ay katumbas ng numero sa ratio ng halaga ng isang tiyak na colligative na pag-aari ng isang solusyon ng isang naibigay na sangkap at ang halaga ng parehong colligative na pag-aari ng isang non-electrolyte ng parehong konsentrasyon, na may iba pang mga parameter ng system na hindi nagbabago. Mga pangunahing prinsipyo ng teorya ng electrolytic dissociation
1. Ang mga electrolyte, kapag natunaw sa tubig, nabubuwag (naghihiwalay) sa mga ions - positibo at negatibo.
2. Sa ilalim ng impluwensya
agos ng kuryente
Ang mga acid ay mga electrolyte na ang dissociation ay gumagawa lamang ng mga hydrogen ions bilang mga kasyon. Halimbawa,
HCl → H + + Cl - ; CH 3 COOH H + + CH 3 COO - .
Ang basicity ng isang acid ay natutukoy sa pamamagitan ng bilang ng mga hydrogen cation na nabuo sa panahon ng dissociation. Kaya, ang HCl, HNO 3 ay monobasic acid, H 2 SO 4, H 2 CO 3 ay dibasic, H 3 PO 4, H 3 AsO 4 ay tribasic.
Ang mga base ay mga electrolyte na ang dissociation ay gumagawa lamang ng mga hydroxide ions bilang anion. Halimbawa,
KOH → K + + OH - , NH 4 OH NH 4 + + OH - .
Ang mga base na natutunaw sa tubig ay tinatawag na alkalis.
Ang kaasiman ng isang base ay tinutukoy ng bilang ng mga hydroxyl group nito. Halimbawa, ang KOH, NaOH ay one-acid base, Ca(OH) 2 ay two-acid, Sn(OH) 4 ay four-acid, atbp.
Ang mga asin ay mga electrolyte na ang dissociation ay gumagawa ng mga metal cations (pati na rin ang NH 4 + ion) at mga anion ng acidic residues. Halimbawa,
CaCl 2 → Ca 2+ + 2Cl - , NaF → Na + + F - .
Ang mga electrolyte, sa panahon ng dissociation kung saan, depende sa mga kondisyon, ay maaaring sabay na bumuo ng parehong mga hydrogen cation at anion - ang mga hydroxide ions ay tinatawag na amphoteric. Halimbawa,
H 2 OH + + OH - , Zn(OH) 2 Zn 2+ + 2OH - , Zn(OH) 2 2H + + ZnO 2 2- o Zn(OH) 2 + 2H 2 O 2- + 2H + .
Cation- positibo sinisingil ion. Nailalarawan sa pamamagitan ng magnitude ng positibo singil ng kuryente
: halimbawa, ang NH 4 + ay isang singilin na kasyon, Ca 2+ Dobleng sisingilin ang cation. SA electric field ang mga kasyon ay lumipat sa negatibo - elektrod
katod Nagmula sa Griyegong καθιών "pababa, pababa." Ipinakilala ang termino Michael Faraday V.
1834 - Anion atom , o, molekula singil ng kuryente na negatibo, na dahil sa labis mga electron kumpara sa bilang ng mga positibo mga singil sa elementarya ion. Kaya, ang anion ay negatibong sisingilin. Pagsingil ng Anion discrete at ipinahayag sa mga yunit ng elementarya na negatibong singil sa kuryente; Halimbawa, mga acid, may tubig na solusyon At mga asin Cl − ay isang singly charged anion, at ang natitira sulpuriko acid Ang SO 4 2− ay isang dobleng sisingilin na anion. Ang mga anion ay naroroon sa mga solusyon ng karamihan, V kristal na sala-sala mga gas , Halimbawa, H − , pati na rin sa mga koneksyon sa ionic bond, halimbawa, sa mga kristal natutunaw table salt , V.
mga ionic na likido
at sa
marami
mga di-organikong sangkap
Tukuyin ang aktwal na reaksyon (pH) ng likido sa katawan,
Patatagin ang ilang mga tissue (bone tissue),
Maglingkod bilang isang depot ng enerhiya (mga pospeyt),
Makilahok sa sistema ng coagulation ng dugo.
Ang isang 70 kg na katawan ng tao ay naglalaman ng humigit-kumulang 100 g ng sodium (60 mEq/kg), 67% nito ay aktibong na-metabolize (Geigy). Ang kalahati ng sodium ng katawan ay matatagpuan sa extracellular space. Ang ikatlo ay matatagpuan sa mga buto at kartilago. Ang nilalaman ng sodium sa mga selula ay mababa (tingnan din ang Fig. 6).
Konsentrasyon sa plasma: 142(137-147) mEq/L
Pangunahing tungkulin
Pangunahing responsibilidad para sa osmolality sa extracellular space. 92% ng lahat ng cation at 46% ng lahat ng extracellular osmotically active particle ay sodium ions.
Ang konsentrasyon ng sodium ay maaaring matukoy ang osmolality ng plasma, maliban sa mga proseso ng pathological tulad ng diabetes mellitus, uremia (tingnan ang 1.1.2).
Ang dami ng extracellular space ay depende sa sodium content.
Sa mga diyeta na walang asin o ang paggamit ng mga saluretics, ang extracellular space ay bumababa; ito ay nagdaragdag sa pagtaas ng sodium administration.
Impluwensiya sa intracellular space sa pamamagitan ng sodium content sa plasma. Kapag tumaas ang extracellular osmolality, halimbawa kapag nagbibigay ng hypertonic solution table salt, ang tubig ay inalis mula sa mga selula kapag bumababa ang osmolality ng plasma, halimbawa, kapag ang asin ay nawala, ang mga selula ay nabaha.
Pakikilahok sa paglikha ng potensyal na bioelectric membrane. Potassium
Ang katawan ng tao na tumitimbang ng 70 kg ay naglalaman ng humigit-kumulang 150 g ng potasa (54 mEq/kg), 90% nito ay aktibong kasangkot sa metabolismo (Geigy); 98% ng potassium ng katawan ay matatagpuan sa mga selula at 2% ay extracellular (Fleischer, Frohlich). 70% ng kabuuang nilalaman ng potasa (Itim) ay tinutukoy sa mga kalamnan.
Ang konsentrasyon ng potasa ay hindi pareho sa lahat ng mga cell. Ang mga selula ng kalamnan ay naglalaman ng 160 mEq ng potassium/kg ng tubig (Geigy), ang mga pulang selula ng dugo ay naglalaman lamang ng 87 mEq/kg ng mga naka-pack na pulang selula ng dugo (Burck, 1970).
Plasma potassium concentration: 4.5 (3.8-4.7) mEq kada litro.
Pangunahing tungkulin
Nakikilahok sa paggamit ng carbohydrates;
Kinakailangan para sa synthesis ng protina; kapag sinisira ang mga protina ng potasa
inilabas; nagbubuklod sa panahon ng synthesis (ratio: 1 g ng nitrogen sa humigit-kumulang 3 mEq ng potasa);
May mahalagang epekto sa neuromuscular excitation.
Ang bawat cell ng kalamnan at nerve fiber sa pamamahinga ay isang baterya ng potasa, ang singil nito ay higit na tinutukoy ng ratio ng mga konsentrasyon ng potasa sa loob at labas ng mga selula. Ang proseso ng paggulo ay nauugnay sa aktibong pagsasama ng mga extracellular sodium ions sa panloob na mga hibla at ang mabagal na paglabas ng intracellular potassium mula sa mga hibla.
Ang mga gamot ay nagdudulot ng pag-alis ng intracellular potassium. Ang mga kondisyon na nauugnay sa mababang antas ng potasa ay sinamahan ng isang malinaw na epekto ng mga paghahanda ng digitalis. Sa talamak na kakulangan sa potasa, ang tubular reabsorption ay may kapansanan (Nizet).
Ang potasa ay kasangkot sa aktibidad ng mga kalamnan, puso, sistema ng nerbiyos, bato, bawat selula.
Mga kakaiba
Ang malaking praktikal na interes ay ang kaugnayan sa pagitan ng konsentrasyon ng potasa sa plasma at ang nilalaman ng potasa sa loob ng cell. Mayroong isang prinsipyo na may balanseng metabolismo, tinutukoy ng nilalaman ng potasa sa plasma ang kabuuang nilalaman nito sa buong katawan. Ang ratio na ito ay naiimpluwensyahan ng:
Halaga ng pH ng extracellular fluid,
Metabolic energy sa cell
Pag-andar ng bato.
Epekto ng pH value sa plasma potassium concentration
Sa isang normal na nilalaman ng potasa sa katawan, ang pagbaba sa pH ay nagpapataas ng dami ng potasa sa plasma (nababawasan ito ng pagtaas ng pH. Halimbawa: pH 7.3, acidemia - konsentrasyon ng potasa sa plasma 4.8 mEq/l pH 7.4, normal - plasma potassium konsentrasyon 4.5 meq/l pH 7.5, alkalemia - plasma potassium concentration 4.2 meq/l (Mga halaga na kinakalkula ayon sa Siggaard-Andersen, 1965.) Ang acidemia ay tumutugma sa isang bahagyang pagtaas sa konsentrasyon ng potasa sa plasma kumpara sa pamantayan , isang halaga ng Ang 4.5 meq/l ng plasma ay nagpapahiwatig ng kakulangan sa intracellular potassium sa kaso ng acidemia Sa kabaligtaran, sa kaso ng alkalemia, sa kaso ng normal na nilalaman ng potasa, dapat asahan ng isang pinababang nilalaman ng potasa sa plasma estado, mas mahusay na matantya ng isa ang dami ng potasa sa plasma:
Acidemia → [K]plasma - tumaas Alkalemia → [K]plasma - bumaba
Ang mga dependency na ito, na natukoy sa eksperimento, ay hindi palaging napapatunayan sa klinika, dahil ang mga karagdagang proseso ay bubuo nang sabay-sabay na nakakaapekto sa dami ng potasa sa plasma, bilang isang resulta kung saan ang epekto ng isang proseso ay neutralisado (Heine, Quoss, Guttler).
Ang impluwensya ng cell metabolic energy sa plasma potassium concentration
Ang pagtaas ng pag-agos ng cellular potassium sa extracellular space ay nangyayari, halimbawa, kapag:
Hindi sapat na suplay ng oxygen sa mga tisyu (pagkabigla),
Nadagdagang pagkasira ng mga protina (catabolic state).
Nabawasan ang paggamit ng carbohydrate (diabetes),
Cellular dehydration.
Ang isang matinding pag-agos ng potasa sa mga selula ay sinusunod, halimbawa, na may:
Pinahusay na paggamit ng glucose sa ilalim ng impluwensya ng insulin,
Pinahusay na synthesis ng protina (paglago, pangangasiwa ng mga anabolic steroid, yugto ng pagkumpuni pagkatapos ng operasyon, pinsala),
Cellular rehydration.
Mga mapanirang proseso →[K]plasma - pagtaas Mga prosesong nagbabagong-buhay →[K]plasma - pagbaba
Ang mga sodium ions ay ipinakilala sa malalaking dami, pataasin ang metabolismo ng cellular potassium at i-promote ang pagtaas ng excretion ng potassium sa pamamagitan ng mga bato (lalo na kung ang mga sodium ions ay hindi nauugnay sa mga chlorine ions, ngunit sa madaling na-metabolize na mga anion, tulad ng citrate). Ang konsentrasyon ng potassium sa plasma dahil sa labis na sodium ay bumababa bilang resulta ng pagtaas ng extracellular space. Ang pagbaba ng sodium ay humahantong sa pagbawas sa extracellular space at pagtaas ng konsentrasyon ng potasa sa plasma:
Labis na sodium → [K] plasma - pagbaba Kakulangan ng sodium → [K] plasma - pagtaas
Epekto ng mga bato sa konsentrasyon ng potasa sa plasma
Ang mga bato ay may mas kaunting impluwensya sa pagpapanatili ng potasa kaysa sa pagpapanatili ng sodium. Kung may kakulangan ng potasa, ang mga bato sa una ay nahihirapang panatilihin ito, kaya ang mga pagkalugi ay maaaring lumampas sa pangangasiwa. Sa kabaligtaran, sa kaso ng labis na dosis, ang potasa ay madaling maalis ng isang stream ng ihi. Sa oliguria at anuria, ang dami ng potasa sa plasma ay tumataas.
Oliguria, anuria→ [K] plasma - pagtaas
Kaya, ang extracellular (plasma) na konsentrasyon ng potassium ay resulta ng isang dinamikong balanse sa pagitan ng:
Panimula;
Ang kakayahan ng mga cell na mapanatili, depende sa halaga ng pH at metabolic state (anabolism - catabolism);
Renal excretion ng potassium depende sa:
estado ng acid-base,
· daloy ng ihi,
· aldosteron;
Extrarenal pagkawala ng potassium, hal. gastrointestinal tract. Kaltsyum
Ang isang may sapat na gulang na tumitimbang ng 70 kg ay naglalaman ng humigit-kumulang 1000-1500 g ng calcium - mula 50,000 hanggang 75,000 mEq (1.4-2% ng timbang ng katawan), 99% ng calcium ay matatagpuan sa mga buto at ngipin (Rapoport).
Plasma concentration: 5 (4.5-5.5) mEq/L na may bahagyang indibidwal na variation (Rapoport).
Ang kaltsyum sa plasma ay ipinamamahagi sa tatlong mga praksyon, lalo na 50-60% ay ionized at may kakayahang pagsasabog, 35-50% ay nakasalalay sa mga protina (hindi ionized at hindi kaya ng pagsasabog), 5-10% ay nakasalalay sa isang kumplikadong bono na may mga organikong asido ( sitriko acid) - hindi ionized, ngunit may kakayahang pagsasabog (Geigy). Mayroong isang mobile equilibrium sa pagitan ng mga indibidwal na fraction ng calcium, na nakasalalay sa pH. Sa acidosis, halimbawa, ang antas ng dissociation, at, dahil dito, ang dami ng dissociated calcium ay tumataas (pinabagal ang phenomenon ng tetany sa panahon ng acidosis).
Ang mga calcium ions lamang ang biologically active. Ang tumpak na data upang matukoy ang estado ng metabolismo ng calcium ay nakuha lamang sa pamamagitan ng pagsukat ng dami ng ionized calcium (Pfoedte, Ponsold).
Pangunahing tungkulin
Bahagi ng buto. Ang kaltsyum sa mga buto ay nangyayari bilang isang hindi matutunaw na structural mineral, pangunahin ang calcium phosphate (hydroxylapatite).
Epekto sa excitability ng mga nerbiyos at kalamnan. Ang mga ion ng kaltsyum ay namamagitan sa bioelectrical na kababalaghan sa pagitan ng ibabaw ng mga hibla at ang mga reaksyon ng contractile sa loob ng mga hibla.
Epekto sa pagkamatagusin ng lamad.
Kontribusyon sa sistema ng coagulation ng dugo.
Mga kakaiba
Ang pagsipsip ng calcium sa bituka ay naiimpluwensyahan ng komposisyon ng pagkain. Kaya, ang pagsipsip ng calcium ay itinataguyod ng citric acid at bitamina D, at ang mga organikong acid, tulad ng oxalic acid (spinach, rhubarb), phytic acid (tinapay, cereal), at mga fatty acid (mga sakit sa gallbladder), ay nahahadlangan. Pinakamainam na ratio ang calcium at phosphate (1.2.1) ay nagtataguyod ng pagsipsip. Ang parathyroid hormone, bitamina D at calcitonin ay gumaganap ng isang nangungunang papel sa regulasyon ng mga antas ng calcium.
Ang katawan ng tao na tumitimbang ng 70 kg ay naglalaman ng 20-28 g ng magnesium (Hanze) - mula 1600 hanggang 2300 mEq. Ito ay higit na natutukoy sa balangkas (kalahati ng kabuuang halaga), mas mababa sa bato, atay, thyroid gland, kalamnan at sistema ng nerbiyos(Simon). Magnesium, kasama ng potasa, ang pinakamahalagang cation sa mga selula ng hayop at halaman.
Konsentrasyon sa plasma: 1.6-2.3 mEq/L (Hanze).
Humigit-kumulang 55-60% ng plasma magnesium ay na-ionize, 30% ay nakatali sa mga protina at 15% sa mga kumplikadong compound (Geigy).
Pangunahing tungkulin
Mga implikasyon para sa maraming prosesong hinihimok ng enzyme
(cell regeneration, paggamit ng oxygen at paglabas ng enerhiya; Simon). Magnesium ay mahalaga para sa glycolysis, iba't ibang mga hakbang ng citrate cycle, oxidative phosphorylation, phosphate activation, nucleases, iba't ibang peptidases (Hanze).
Pinipigilan nito ang paglipat ng nervous excitation sa dulong punto (tulad ng curare; ang antagonist ay calcium ions), na nagreresulta sa pagbaba ng neuromuscular excitation.
Depressive effect sa central nervous system.
Nabawasan ang contractility ng makinis na kalamnan at myocardium.
Pagpigil sa paggulo sa sinus node at pagkagambala ng atrioventricular conduction (sa napakataas na dosis, pag-aresto sa puso sa diastole).
Vasodilation.
Pag-promote ng fibrinolysis (Hackethal, Bierstedt).
Mga kakaiba
Kasama ng pagsipsip at paglabas sa pamamagitan ng mga bato, ang isang hindi kumpleto na pinag-aralan na pancreatic hormone ay kasangkot sa regulasyon ng nilalaman ng magnesium sa katawan. Ang kakulangan ng magnesiyo ay humahantong sa pag-alis ng mga magnesium at calcium ions mula sa mga buto. Ang pagsipsip ay nababawasan ng mga pagkaing mayaman sa protina at calcium, pati na rin ng alkohol (Simon).
Ang katawan ng tao na tumitimbang ng 70 kg ay naglalaman ng humigit-kumulang 100 g ng chlorine - 2800 mEq (Rapoport). Konsentrasyon sa plasma: 103 (97-108) mEq/L
Pangunahing tungkulin
Ang klorin ay ang pinakamahalagang bahagi ng plasma anion.
Ang mga chlorine ions ay kasangkot sa pagbuo ng potensyal ng lamad.
Hydrocarbonate
Ang bikarbonate ay tumutukoy sa variable na bahagi ng mga ion. Ang mga pagbabago sa nilalaman ng anion ay binabalanse ng bikarbonate. Ang bicarbonate - carbonic acid system ay ang pinakamahalagang extracellular buffer system. Ang halaga ng pH ng extracellular space ay maaaring kalkulahin mula sa ratio ng bikarbonate hanggang carbonic acid(para sa karagdagang talakayan tingnan ang 1.3).
Ang katawan ng isang may sapat na gulang ay naglalaman ng 500-800 g ng pospeyt (1% ng timbang ng katawan). 88% ay matatagpuan sa skeleton (Grossmann), ang natitira ay matatagpuan sa intracellularly at isang maliit na bahagi lamang ang nasa extracellular space (Rapoport).
Ang Phosphate ay maaaring maging organic (bilang isang bahagi ng phosphoproteins, nucleic acids, phosphatides, coenzymes - Rapoport) o inorganic. Humigit-kumulang 12% ng plasma phosphate ay nakatali sa mga protina.
Konsentrasyon ng plasma (inorganic phosphorus): 1.4-2.6 mEq/L.
Pangunahing tungkulin
Kasama ng kaltsyum, ito ay bumubuo ng hindi matutunaw na hydroxyapatite (nakakatulong na paggana ng mga buto).
Pakikilahok sa metabolismo ng carbohydrates, pati na rin sa imbakan at paglipat ng enerhiya (ATP, creatine phosphate).
Pagkilos ng buffer.
Mga kakaiba
Ang posporus ay matatagpuan sa lahat ng pagkain. Ang pagsipsip ay pinasigla ng bitamina D at citrate, at naantala ng ilang mga metal (hal. aluminyo), cyanide, at pagtaas ng paggamit ng calcium. Ang mga Phosphate na ilalabas sa ihi ay nagsisilbing buffer.
Konsentrasyon ng plasma (inorganic sulfate): 0.65 mEq/L
Ang sulfate ay nabuo mula sa mga amino acid na naglalaman ng asupre (hal., cysteine, methionine) at pinalabas sa pamamagitan ng mga bato.
Sa kabiguan ng bato, ang konsentrasyon ng mga sulpate sa plasma ay tumataas ng 15-20 beses.
Mga radikal na organikong acid
Lactate (lactic acid).
Pyruvate (pyruvic acid).
Beta-hydroxybutyrate (beta-hydroxybutyric acid).
Acetoacetate (acetoacetic acid).
Succinate (succinic acid).
Citrate (sitriko acid).
Konsentrasyon sa plasma: 6 mEq/L (Geigy)
Ang lactic acid ay isang intermediate na produkto sa proseso ng metabolismo ng carbohydrate. Kapag bumababa ang antas ng oxygen (shock, heart failure), tumataas ang konsentrasyon ng lactic acid.
Ang acetoacetic acid at beta-hydroxybutyric acid (ketone body) ay lumilitaw kapag ang dami ng carbohydrates ay nabawasan (gutom, pag-aayuno), pati na rin kapag ang paggamit ng carbohydrate ay may kapansanan (diabetes) (tingnan ang 3.10.3).
Ang mga molekula ng protina sa pH ng dugo na 7.4 ay umiiral pangunahin sa anyo ng mga anion (16 meq/l ng plasma).
Pangunahing tungkulin
Ang buhay ay konektado sa mga protina, kaya walang buhay na walang protina Mga Squirrel
Ang mga pangunahing mahalagang bahagi mga istruktura ng cellular at intertissue;
Pabilisin ang mga proseso ng metabolic bilang mga enzyme;
Binubuo nila ang intercellular substance ng balat, buto at kartilago;
Magbigay ng aktibidad ng kalamnan dahil sa mga katangian ng contractile ng ilang mga protina;
Ang colloid osmotic pressure at sa gayon ang kapasidad ng paghawak ng tubig ng plasma ay tinutukoy (1 g ng albumin ay nagbubuklod ng 16 g ng tubig);
Ang mga ito ay mga proteksiyon na sangkap (antibodies) at mga hormone (halimbawa, insulin);
Mga sangkap sa transportasyon (oxygen, fatty acid, hormone, gamot, atbp.);
Kumilos bilang isang buffer;
Makilahok sa pamumuo ng dugo.
Ipinapakita na ng listahang ito ang pangunahing kahalagahan ng mga protina.
Ang balanse ng protina ay partikular na binibigyang diin sa ilalim ng stress (tingnan din ang 3.8.2.1).
Mga Alituntunin para sa Clinician
Kapag tinutukoy ang estado ng mga protina, karaniwang ginagamit ang mga sumusunod na parameter:
Klinikal na pagtatasa ng kondisyon ng pasyente (pagbaba ng timbang, atbp.);
Konsentrasyon ng kabuuang protina at albumin sa plasma;
Konsentrasyon ng transferrin;
Katayuan ng kaligtasan sa sakit (halimbawa, pagsusuri sa balat, pag-aaral gamit ang BCG, atbp., pagpapasiya ng bilang ng mga lymphocytes, atbp.).
Sensitibong tagapagpahiwatig ng kondisyon nutrisyon ng protina, na ang plasma albumin concentration, ay kumakatawan sa dami ng extravascular albumin reserve na sinusukat gamit ang may label na albumin. Ang extravascular, interstitial albumin ay maaaring ituring bilang isang reserbang protina. Tumataas ito nang may mahusay na nutrisyon at bumababa sa kakulangan ng protina nang hindi binabago ang mga konsentrasyon ng plasma albumin (Kudlicka et al.).
Ang intravascular reserba ng albumin ay 120 g, interstitial - mula 60 hanggang 400 g, sa mga matatanda sa average na 200 g Kapag ang konsentrasyon ng albumin sa plasma ay bumaba sa ibaba ng limitasyon ng normal, ang mga interstitial na reserba ng albumin ay makabuluhang naubos una sa lahat (. Kudlicka, Kudlickova), tulad ng makikita mula sa talahanayan . 2 at 3. Sa 46 na pasyente na inoperahan para sa talamak na gastroduodenal ulcers, si Studley ay nagtatag ng ugnayan ng postoperative mortality na may preoperative na pagbaba ng timbang (tingnan ang Talahanayan 3).
Talahanayan 2
Mortalidad depende sa konsentrasyon ng serum albumin sa klinikal na materyal mula sa mga therapeutic na pasyente (Wuhmann, Marki)
Tiyak, ang bawat isa sa mga mambabasa ay nakarinig ng mga salita tulad ng "plasma", pati na rin ang "mga kasyon at anion", ito ay medyo kawili-wiling paksa mag-aral, which is kani-kanina lang pinasok medyo matatag sa pang-araw-araw na buhay. Kaya, ang tinatawag na mga pagpapakita ng plasma ay naging laganap sa pang-araw-araw na buhay, at matatag nilang sinakop ang kanilang angkop na lugar sa iba't ibang mga digital na aparato - mula sa mga telepono hanggang sa mga telebisyon. Ngunit ano ang plasma, at kung anong aplikasyon mayroon ito modernong mundo? Subukan nating sagutin ang tanong na ito.
Mula sa murang edad, sa elementarya itinuro na mayroong tatlong estado ng bagay: solid, likido, at gas. Ang pang-araw-araw na karanasan ay nagpapakita na ito nga ang nangyayari. Maaari tayong kumuha ng yelo, tunawin ito, at pagkatapos ay i-evaporate ito - lahat ng ito ay medyo lohikal.
Mahalaga! Mayroong ikaapat na pangunahing estado ng bagay na tinatawag na plasma.
Gayunpaman, bago sagutin ang tanong: ano ito, tandaan natin ang kurso sa pisika ng paaralan at isaalang-alang ang istraktura ng atom.
Noong 1911, iminungkahi ng physicist na si Ernst Rutherford, pagkatapos ng maraming pananaliksik, ang tinatawag na planetary model ng atom. Ano siya?
Batay sa mga resulta ng kanyang mga eksperimento sa mga particle ng alpha, nalaman na ang atom ay isang uri ng analogue ng solar system, kung saan ang mga dating kilalang electron ay gumaganap ng papel na "mga planeta", na umiikot sa paligid ng atomic nucleus.
Ang teoryang ito ay naging isa sa pinakamahalagang pagtuklas sa particle physics. Ngunit ngayon ito ay itinuturing na hindi na ginagamit, at isa pa, mas advanced na isa, na iminungkahi ni Niels Bohr, ay pinagtibay upang palitan ito. Kahit mamaya, sa pagdating ng isang bagong sangay ng agham, ang tinatawag na quantum physics, ang teorya ng wave-particle duality ay tinanggap.
Alinsunod dito, ang karamihan sa mga particle ay sabay-sabay na hindi lamang mga particle, kundi pati na rin electromagnetic wave. Kaya, imposibleng ipahiwatig ang 100% na tumpak kung saan matatagpuan ang isang elektron sa isang tiyak na sandali. Maaari lamang nating hulaan kung nasaan siya. Ang nasabing "tinatanggap" na mga hangganan ay tinawag na mga orbital.
Tulad ng alam mo, ang elektron ay may negatibong singil, habang ang mga proton sa nucleus ay may positibong singil. Dahil ang bilang ng mga electron at proton ay pantay, ang atom ay may zero charge, o neutral sa kuryente.
Sa magkaibang panlabas na impluwensya ang atom ay nakakakuha ng pagkakataon na parehong mawalan ng mga electron at makuha ang mga ito, habang binabago ang singil nito sa positibo o negatibo, sa gayon ay nagiging isang ion. Kaya, ang mga ion ay mga particle na may di-zero na singil - alinman sa atomic nuclei o hiwalay na mga electron. Depende sa kanilang singil, positibo o negatibo, ang mga ion ay tinatawag na mga cation at anion, ayon sa pagkakabanggit.
Anong mga impluwensya ang maaaring humantong sa ionization ng isang sangkap? Halimbawa, ito ay maaaring makamit gamit ang init. Gayunpaman, halos imposible na gawin ito sa mga kondisyon ng laboratoryo - ang kagamitan ay hindi makatiis sa gayong mataas na temperatura.
Ang isa pang kawili-wiling epekto ay maaaring maobserbahan sa cosmic nebulae. Ang ganitong mga bagay ay kadalasang binubuo ng gas. Kung mayroong isang bituin sa malapit, kung gayon ang radiation nito ay maaaring mag-ionize ng materyal ng nebula, bilang isang resulta kung saan nagsisimula itong maglabas ng liwanag sa sarili nitong.
Sa pagtingin sa mga halimbawang ito, masasagot natin ang tanong kung ano ang plasma. Kaya, sa pamamagitan ng pag-ionize ng isang tiyak na dami ng bagay, pinipilit namin ang mga atom na ibigay ang kanilang mga electron at makakuha ng positibong singil. Ang mga libreng electron, na may negatibong singil, ay maaaring manatiling libre o sumali sa isa pang atom, sa gayon ay binabago ang singil nito sa positibo. Kaya't ang bagay ay hindi napupunta kahit saan, at ang bilang ng mga proton at mga electron ay nananatiling pantay, na nag-iiwan sa plasma ng elektrikal na neutral.
Ang papel ng ionization sa kimika
Ligtas na sabihin na ang kimika ay, sa esensya, inilapat na pisika. At kahit na ang mga agham na ito ay nag-aaral ng ganap na magkakaibang mga isyu, walang sinuman ang kinansela ang mga batas ng pakikipag-ugnayan ng bagay sa kimika.
Tulad ng inilarawan sa itaas, ang mga electron ay may sariling mahigpit na tinukoy na mga lugar - mga orbital. Kapag ang mga atomo ay bumubuo ng isang sangkap, sila, na nagsasama sa isang grupo, ay "ibinabahagi" din ang kanilang mga electron sa kanilang mga kapitbahay. At bagaman ang molekula ay nananatiling neutral sa kuryente, ang isang bahagi nito ay maaaring isang anion at ang isa ay isang kasyon.
Hindi mo kailangang maghanap ng malayo para sa isang halimbawa. Para sa kalinawan, maaari mong kunin ang kilalang-kilala hydrochloric acid, na kilala rin bilang hydrogen chloride – HCL. Ang hydrogen sa kasong ito ay magkakaroon ng positibong singil. Ang chlorine sa compound na ito ay isang residue at tinatawag na chloride - dito ito ay may negatibong singil.
Tandaan! Napakadaling malaman kung anong mga katangian ang mayroon ang ilang mga anion.
Ang talahanayan ng solubility ay magpapakita kung aling sangkap ang natutunaw nang maayos at kung alin ang agad na tumutugon sa tubig.
Kapaki-pakinabang na video: mga cation at anion
Konklusyon
Nalaman namin kung ano ang na-ionized na bagay, kung ano ang mga batas na sinusunod nito, at kung anong mga proseso ang nasa likod nito.