Способы выражения концентрации вещества в растворе
Лекция №2.
Концентрация вещества (компонента раствора) – физическая величина, размерная или безразмерная, измеряемая количеством (массой) раство- ренного вещества, содержащегося в определенной массе, объеме раствора или массе растворителя. В аналитической практике используются следующие способы выражения концентрации вещества в растворе:
1.4.1. Массовая доля растворенного вещества ω (Х) – величина равная от- ношению массы растворенного вещества m(X) к массе раствора mр-ра :
Массовая доля вещества в растворе – величина безразмерная, но обычно выражается в процентах. Массовая доля, выраженная в процентах, показывает, сколько граммов растворенного вещества содержится в 100 г раствора. Например, запись: «0,89%-ный раствор NaCl» ( (NaCl) = 0,89%) означает, что в 100 г такого раствора содержится 0,89 г вещества NaCl и 99,11 г вещества воды.
Например, массовая доля хлорида натрия в физиологическом растворе, по- лученном смешиванием 0,9 г NaCl и 99,1 г Н2О, равна:
ω(NaCl) = 0,9/99,1+0,9 = 0,009 = 0,9% Массовая доля используется для характеристики лекарственных препа- ратов, физиологических растворов и т.д. (5%-ный раствор йода; 0,9%-ный раствор хлорида натрия и др.).
1.4.2. Молярная концентрация вещества в растворе с(Х) – величина, равная отношению количества растворенного вещества n(X) к объему раствора :
Для практической трансфузиологии важно учитывать и уметь рассчитывать физиологические характеристики этих растворов, одной из которых явля- ется осмолярность. Осмолярность Cосм – это осмотическая концентрация, которая выражается количеством осмоль растворенного вещества в 1 л раствора. Теоретическая осмолярность рассчитывается по формуле:
M мосм/л (миллиосмоль/л),
где m – содержание вещества в растворе, г/л;
М – молярная масса вещества, г/моль;
n – количество частиц, образующихся при растворении вещества; для недиссоциирующих веществ (неэлектролитов) n = 1;
1000 – коэффициент перевода осмоль в миллиосмоль. Например, теоретическая осмолярность 0,9% раствора хлорида натрия (p= 1 г/мл) определяется следующим образом:
Осмолярность плазмы у здоровых людей колеблется в узких пределах и со- ставляет в среднем 285 ± 5 мосм/л, осмолярность крови равна 300 ± 5 мосм/л.
1.4.3. Молярная концентрация эквивалента вещества Х, с(1/z X) – величина, равная отношению количества вещества эквивалента n(1/ z X) в растворе к объему этого раствора: с(1/z X)=n(1/ z X)/Vр-ра = m(x) / M(x)∙V;
где n( 1/z X) – количество вещества эквивалента, т.е. это количество вещест- ва Х, в котором условными единицами являются эквиваленты, моль; М ( 1/z х) – молярная масса эквивалента вещества Х, г/моль. Для упрощения возможно использовать запись Сэкв.(х). Единица молярной концентрации эквивалента вещества Х в СИ – моль/м 3 и допускается в СИ – моль/л.
В обозначении величина называется фактором эквивалентности.
Фактор эквивалентностиf(x) – это число, обозначающее какая доля реальной частицы вещества эквивалентна одному иону водорода в кислотно-основной реакции или одному электрону в окислительно-восстановительной реакции. Фактор эквивалентности рассчитывают из равенства:
,
где z – основность кислоты или кислотность основания
Молярной массой эквивалента вещества Х называют величину, измеряемую произведением фактора эквивалентности и молярной массы вещества Х:
,
где — молярная масса эквивалента, г/моль
Этот способ выражения концентрации вещества в растворе применяется в титриметрическом анализе. Устаревшее название данного способа выражения концентрации вещества в растворе – «нормальная концентрация», поэтому сокращенно единицы молярной концентрации эквивалента вещества Х обозначают «н.». Запись «0,1 н. H2SO4» означает, что молярная концентрация эквивалента вещества H2SO4 равна 0,1 моль/л, т.е. в 1 л раствора содержится 0,1 моль эквивалента вещества H2SO4. Между молярной концентрацией С(Х) и молярной концентрацией эквивалента С(1/z х) существует следующее соотношение: С(Х) = 1/z ∙С(1/zX) Обратите внимание: если фактор эквивалентности для реагента (Х) равен единице, то молярная концентрация вещества (Х) и молярная концентрация эквивалента вещества (Х) имеют одно и то же значение. В этом случае понятие молярной концентрации эквивалента вещества в растворе не используется.
1.4.4. Титр растворенного вещества Т(Х) – это масса (г) растворенного ве- щества Х, содержащаяся в одном миллилитре (см 3 ) раствора:
Моляльная концентрация вещества Х в растворе, Сm(Х) – это величина, равная отношению количества вещества к массе растворителя:
Моляльную концентрацию также обозначают b(Х). Моляльная концентрация применяется при изучении коллигативных свойств растворов. Физический смысл заключается в том, что моляльная концентрация показывает, сколько моль растворенного вещества содержится в 1 кг растворителя. Запись «Сm(H2SO4) = 0,15 моль/кг» означает, что в 1 кг растворителя содержится 0,15 моль вещества H2SO4.
1.4.6. Молярная доля растворенного вещества N(X) – величина, равная от- ношению количества вещества данного компонента к суммарному количеству всех компонентов, входящих в состав раствора, включая растворитель n(A):
N(X) = n(x) / n(x) + n(A). Молярная доля – величина безразмерная, обычно выражается в долях единицы, реже в процентах. Сумма молярных долей всех компонентов раствора равна единице. Также молярную долю обозначают (Х). Устаревшее название данного способа выражения концентрации вещества в растворе – мольная доля. Этот способ выражения концентрации вещества в растворе используется для характеристики коллигативных свойств растворов.
В аналитической практике часто приходится переходить от одного способа выражения концентрации вещества в растворе к другому. Для этого исполь- зуют формулы, приведенные в табл. 1.
Таблица 1 Связь между способами выражения концентрации вещества в растворе
В фармацевтической практике количественный состав раствора чаще всего выражают объемным, массовым и массообъемным содержанием вещества в растворе. Объемное процентное содержание вещества в растворе показывает, сколько миллилитров жидкого вещества содержится в 100 мл раствора. Например, 70%-ный раствор этилового спирта содержит 70 мл спирта в 100 мл раствора. Массообъемное процентное содержание Р(Х) вещества в растворе показывает, сколько граммов вещества содержится в 100 мл раствора.
Например, 10%-ный раствор хлорида кальция содержит 10 г CaCl2 в 100 мл раствора.
Диффузионный потенциал – это скачок потенциала, возникающий
1) на границе металл-раствор соли этого металла
2) между сторонами мембраны с избирательной проницаемостью
3) на границе инертный металл-раствор, содержащий окислительно-восстановительную систему
4) вследствие различий в скоростях диффузии катионов и анионов
Выберите верное утверждение
1) атомы и молекулы на границе раздела фаз и в глубине фазы обладают одинаковой энергией
2) атомы и молекулы на границе раздела фаз обладают меньшей энергией по сравнению с атомами и молекулами в глубине фазы
3) атомы и молекулы на границе раздела фаз обладают большей энергией по сравнению с атомами и молекулами в глубине фазы
Протолитические реакции. Ионизация слабых кислот и оснований (привести конкретные примеры). Константа кислотности и основности. Связь между константой кислотности и константой основности в сопряженной протолитической паре (рассмотреть на примере конкретных соединений – H3PO4, H2CO3, H2S, H2SO3)
Электрокинетический потенциал. Связь электрокинетического потенциала с зарядом гранулы, толщиной диффузного слоя. Факторы, влияющие на величину дзета-потенциала. Методы определения ξ-потенциала.
«Утверждаю» Зав. кафедрой, профессор В.В.Хорунжий _______________________
Натрия хлорид инфузии Фармлэнд : инструкция по применению
Инструкция
Состав лекарственного средства
Теоретическая осмоляльность составляет 291 мОсмоль/кг
100 мл
250 мл
500 мл
1000 мл
2000 мл
Действующее вещество: Натрия хлорид
0,90 г
2,25 г
4,50 г
9,00 г
18,00 г
Вспомогательное вещество:Вода для инъекций
до 100 мл
до 250 мл
до 500 мл
до 1000 мл
до 2000 мл
Фармакотерапевтическая группа
Плазмозамещающие и перфузионные растворы. Растворы электролитов. КодATX. В05ХА03
Фармакодинамика. Ионы натрия и хлора являются важнейшими неорганическими компонентами внеклеточной жидкости, поддерживающими соответствующее осмотическое давление плазмы крови и внеклеточной жидкости. Оказывает плазмозамещающее, дезинтоксикационное, гидратирующее действие, способствует нормализации кислотно-щелочного состояния. 0,9% раствор натрия хлорида изотоничен плазме человека, поэтому быстро выводится из сосудистого русла, лишь временно увеличивая объем циркулирующей крови (эффективность при кровопотерях и шоке недостаточна).
Показания к применению
Натрия хлорид 9 мг/мл применяется в качестве плазмозамещающей жидкости, при эндогенных и экзогенных интоксикациях, для коррекции при обезвоживании, при гипохлоремическом алкалозе, для растворения и разведения лекарственных средств. Используют натрия хлорид раствор для инфузий также для промывания ран, конъюктивы глаза, брюшной и плевральной полостей, влагалища, мочевого пузыря, для увлажнения перевязочного материала.
Способ применения и дозы
Перед введением провести визуальный осмотр контейнера (неразобрать) с лекарственным средством, проверить герметичность упаковки и наличие этикетки. Раствор должен быть прозрачным, не содержать взвешенных частиц или осадка.
Для очищения и увлажнения слизистой оболочки полости носа у взрослых и детей в целях профилактики и в комплексной терапии ринитов различного происхождения; подготовки к введению в полость носа других лекарственных средств; устранения сухости слизистой оболочки полости носа у курильщиков, при нахождении в кондиционируемом помещении, в задымленной или запыленной атмосфере применяется по мере необходимости: взрослым назначают по 2 капли, детям в возрасте старше 1 года — по 1-2 капли, до 1 года — по 1 капле в каждый носовой ход.
Детям при шоковой дегидратации (без определения лабораторных параметров) вводят 20-30 мл/кг. В дальнейшем режим дозирования корректируется в зависимости от лабораторных показателей. Общая суточная доза составляет до 6 % массы тела.
При лечении детей до 1 года натрия хлорид применяют только для коррекции водноэлектролитного баланса.
Побочное действие
При правильном применении нежелательные эффекты маловероятны.
Нежелательные реакции, зафиксированные за время постмаркетиногового применения, сгруппированы по системам и органам в соответствии со словарем MedDRA и приведены ниже в порядке убывания их тяжести без указания частоты встречаемости.
Со стороны системы кровообращения: ацидоз, гипергидратация, гипокалиемия.
Со стороны иммунной системы: реакции гиперчувствительности или инфузионные реакции, в том числе гипотензия, пирексия, тремор, озноб, крапивница, сыпь, зуд.
Общие расстройства и нарушения в месте введения: реакции в месте введения, такие как эритема, кровоизлияние/гематома, ощущение жжения, крапивница в месте введения, тромбоз или флебит в месте введения.
Прочие: лихорадка, инфекции в месте введения (при нарушении правил антисептики).
При применении препарата в качестве базового раствора (растворителя) для других препаратов вероятность побочных эффектов определяется свойствами этих препаратов. В этом случае при появлении побочных реакций следует приостановить введение раствора, оценить состояние пациента, принять адекватные меры и сохранить оставшийся раствор для анализа, если это необходимо.
Противопоказания
Несовместимость основного лекарственного средства и раствора натрия хлорида 9 мг/мл, гипернатриемия, ацидоз, гиперхлоремия, гипокалиемия, внеклеточная гипергидратация; внутриклеточная дегидратация; циркуляторные нарушения, связанные с опасностью развития отека головного мозга и легких: отек головного мозга; отек легких; декомпенсированная сердечная недостаточность; состояния, которые могут вызвать задержку натрия, гиперволемию и отек (центральный и периферический), такие как: первичный альдостеронизм и вторичный альдостеронизм, обусловленный, например, артериальной гипертензией, застойной сердечной недостаточностью, болезнью печени (включая цирроз), болезнью почек (включая стеноз артерий и нефросклероз), преэклампсией; сопутствующее назначение глюкокортикостероидов в больших дозах; противопоказание к добавленным в раствор препаратам.
Хроническая сердечная недостаточность, хроническая почечная недостаточность (см. раздел «Меры предосторожности»), ацидоз, артериальная гипертензия, периферические отеки, токсикоз беременных.
Передозировка
При использовании больших объемов раствора возможно появление отеков, гипернатриемии, гиперхлоремии, гипокалиемии и гипокальциемии; гиперволемия, гипертензия, гипергидратация, отек легких, отек мозга.
Меры предосторожности
Перед растворением лекарственного средства в изотоническом растворе натрия хлорида следует внимательно ознакомиться с инструкцией по медицинскому применению лекарственного средства, чтобы избежать несовместимости лекарственного средства и раствора натрия хлорида 9 мг/мл.
При проведении любой инфузии необходимо наблюдать за состоянием пациента, за клиническими и биологическими показателями, особенно важно оценивать электролиты плазмы крови.
При появлении реакции гиперчувствительности или инфузионных реакций инфузию следует немедленно прекратить и принять необходимые терапевтические меры по показаниям.
В зависимости от объема и скорости инфузии на фоне внутривенного введения препарата возможен риск развития гиперволемии и/или перегрузки растворенными веществами и нарушения баланса электролитов.
У пациентов с почечной недостаточностью препарат следует применять с особой осторожностью или не применять совсем. Применение препарата у таких пациентов может привести к задержке натрия.
В организме детей из-за незрелости функции почек может замедляться экскреция натрия. Поэтому у таких пациентов повторные инфузии следует проводить только после определения концентрации натрия в плазме крови.
Большие объемы натрия хлорида применяются с осторожностью у лиц пожилого возраста. Применять только прозрачный раствор, без видимых включений, и если упаковка не повреждена.
Вводить непосредственно после подключения к инфузионной системе. Раствор следует вводить с применением стерильного оборудования с соблюдением правил асептики и антисептики. Во избежание попадания воздуха в инфузионную систему ее следует заполнить раствором, выпустив остаточный воздух из контейнера полностью. Как и для всех парентеральных растворов, совместимость добавляемых веществ с раствором должна определяться перед растворением.
Не должны применяться с 0,9% раствором натрия хлорида лекарственные средства, известные как несовместимые с ним. Определять совместимость добавляемых лекарственных веществ с 0,9% раствором натрия хлорида должен врач, проверив возможное изменение окраски и/или появление осадка нерастворимых комплексов или кристаллов. Перед добавлением необходимо определить, является ли добавляемое вещество растворимым и стабильным в воде при уровне pH, что и у раствора натрия хлорида 0,9%. При добавлении лекарственного средства необходимо определить изотоничность полученного раствора до введения. Перед добавлением в раствор лекарственных средств их необходимо тщательно перемешать с соблюдением правил асептики. Приготовленный раствор следует ввести сразу после приготовления, не хранить! Следует утилизировать каждую неиспользованную дозу.
Беременность и лактация. Возможно применение при беременности и в период грудного вскармливания в тех случаях, когда ожидаемая польза для матери превышает возможный риск развития осложнений.
Влияние на способность управлять автотранспортом или другими потенциально опасными механизмами. Не влияет.
Взаимодействие с другими лекарственными средствами
Изотонический раствор натрия хлорида можно смешивать с другими гидрофильными лекарственными средствами.
Одновременное применение кортикостероидов или кортикотропина повышает риск развития гипернатриемии, гиперволемии и периферических отеков.
При использовании раствора натрия хлорида 9 мг/мл в качестве растворителя и разбавителя, использовать в соответствии с инструкцией по медицинскому применению основного лекарственного средства.
При смешивании с другими препаратами необходимо визуально контролировать совместимость (см. «Меры предосторожности»).
Условия хранения
Хранить при температуре не выше 25 °C. Замораживание лекарственного средства при условии сохранности герметичности контейнера не является противопоказанием к применению. Хранить в недоступном для детей месте.
2 года. Не использовать по истечении срока годности.
5.Константа диссоциации слабого электролита не зависит от:
1) природа электролита
2) полярности растворителя
4) концентрации вещества
6.Коэффициент активности иона тем больше, чем:
1) больше концентрация электролита
2) меньше концентрация электролита
3) меньше растворимость электролита
4) не зависит от концентрации электролита
7.Ионная сила раствора – это:
1) произведение концентрации иона на квадрат его заряда
2) произведение концентрации иона на его заряд
3) сумма произведения концентрации ионов на квадрат их зарядов
4) полусумма произведения концентрации ионов на квадрат их зарядов
8.Коэффициент активности ионов (fi) в очень разбавленных растворах равен:
1)
2)
3)
4)
9.Ионная сила плазмы крови человека равна 0,15 м, заменителем плазмы крови является:
1) 0,7 м раствор глюкозы
2) 0,15 м раствор карбоната натрия
3) 0,9% раствор хлорида натрия
4) 1,9% раствор хлорида натрия
10.Смешали 200г 20%-ного и 300г 10%-ного растворов глюкозы. Массовая доля вещества в полученном растворе равна в %:
11.Раствор, содержащий 20 г вещества в 400 г воды кипит при температуре 100,22 °С (К H2O = 0,52 град.·кг/ моль). Молярная масса растворенного вещества равна:
12.Молярная масса вещества 40 г/моль. Ккр=1.86. Температура замерзания раствора, состоящего из 300 г воды и 20 г растворенного вещества, составляет:
28.В 100 мл водного раствора содержится 36,5 г HCl. Молярная концентрация раствора равна:
29.Пациенту ввели внутримышечно 1 мл 2% раствора лекарственного препарата. Сколько мг препарата введено пациенту:
30.Хлороводород массой 20г растворили в 180 г воды. Массовая доля вещества в полученном растворе равна:
31.В 40 г. CaCO3 (М=100г/моль)содержится вещества карбоната кальция следующее количество:
32.Запись: «3М раствор глюкозы» означает, что:
1) в 1 л раствора содержится 3 моль глюкозы;
2) в 100 мл раствора содержится 0.3 моль глюкозы;
3) в 1 кг раствора содержится 3 моль глюкозы;
4) в 100 мл раствора содержится 3 моль глюкозы.
33.К 75 г воды добавили 25 г серной кислоты. Массовая доля вещества в полученном растворе составляет:
34.Активная кислотность – это:
1) общая концентрация ионов ;
2) связанная в молекулы концентрация ;
3) свободная концентрация ионов в растворе.
4) содержание Н+ ионов в слабых кислотах
35.Коллигативные свойства раствора зависит от:
1) природы растворителя и растворенного вещества
3) числа частиц растворенного вещества
4) зависят от формы сосуда
36.У морских животных по сравнению с пресноводными животными осмотическое давление крови:
4) зависит от животного
37.Физиологическим раствором является:
1) 2% раствор глюкозы;
2) 0.9% раствор хлорида натрия ;
3) 1.2% раствор сульфата магния .
4) 5% раствор молочной кислоты;
38.Температура замерзания децимоляльного раствора NaCI по сравнению с децимоляльным раствором АICl3
4) зависит от объема
39.Раствор, содержащий 20 г вещества в 400 г воды кипит при температуре 100,11 °С (К H2O = 0,52 град.·кг/моль). Молярная масса растворенного вещества равна:
40.Молярная масса вещества 40 г/моль. Ккр=1.86. Температура замерзания раствора, состоящего из 300 г воды и 20 г растворенного вещества, составляет: