Гетерогенные системы и процессы

Гетерогенная система – это система, имеющая внутренние границы раздела между фазами.

Гетерогенные процессы – взаимодействие между фазами и изменение числа фаз, в том числе образование и растворение осадков.

В состоянии равновесия жидкая фаза (раствор) насыщена компонентами твердой фазы. Если твердая фаза лишь одно вещество, то получаем насыщенный раствор этого вещества. Направление и равновесие гетерогенного процесса не зависит от количества твердой фазы.

Образование гетерогенных систем наиболее характерно для малорастворимых веществ. Гетерогенная система становится гомогенной при полном растворении осадка. Гомогенная система переходит в гетерогенную при возникновении осадка. Появление твердой фазы может сдерживаться сложностью появления центров кристаллизации. Поэтому часто происходит образование пересыщенных растворов. Это разновидность заторможенных систем. При слабом пересыщении жидкой фазы число кристаллов осадка существенно уменьшается, но образовавшиеся кристаллы укрупняются. В некоторых случаях возникает всего один кристалл (агрегат) – жемчужина, почечный камень.

Гетерогенные процессы связаны с ростом костей, переломами и последующим срастанием костей, костной патологией, каменными болезнями, депонированием микроэлементов. В медицинской энциклопедии около двух десятков статей с корнем остеон (кость, древнегреч.)

Остеосинтез

Остеомаляция (размягчение)

Остеодисплазия (разрастание)

Остеофит (нарост)

Остеодистрофия (рассасывание)

Остеопороз (частичное рассасывание)

Остеохондроз – многим особенно знакомое слово

Остеотомия (рассечение костной ткани)

Остеобласты – клетки, создающие кость

Остеокласты – клетки, рассасывающие кость

Остеон – структурный элемент кости. Он состоит из кристаллов гидроксиапатита – основного минерального вещества кости – Са₅(РО₄)₃ОН, размером ~0,01 мм. Кристаллы расположенны по кругу. Внутри круга так называемые гаверсовы каналы

остеон гаверсовы каналы

Твердая костная фаза в организме человека содержит приблизительно 1 кг кальция (25 моль) и 0,7 кг фосфора (22,6 моль)

1 г кости до 260 м² поверхности. Подагра – отложения урата натрия. Почечные камни – оксалат кальция.

Образование осадков – простейшие опыты, на них основаны многие испытания в медицине, иммунологии (определение группы крови).

Практическое значение гетерогенных процессов – синтез веществ, обнаружение ионов; образование минеральной основы скелета, костная патология (подагра – отложение на костях урата натрия), избыточная минерализация, вымывание солей, каменные болезни, срастание переломов. В результате ионного обмена с жидкими средами в костной ткани накапливаются микроэлементы стронций, барий, радий, свинец, ртуть и другие.