Коллоидные системы в нашей жизни

Коллоидные системы — это те системы, в которых одно вещество находится в другом в виде мелких частиц. Часто их еще называют коллоидно-дисперсными, поскольку образование данных систем - это химический процесс конденсации и растворения одного вещества в другом, при котором частицы растворенного вещества находятся в постоянном (броуновском) движении. Ярким примером коллоидно-дисперсионных систем могут служить эмульсии, суспензии, пены и разные сыпучие материалы.

Коллоидные системы для человека играют большую роль. По сути, человеческий организм - одна общая коллоидно-дисперсионная система. Потому что в организме практически все вещества растворены одно в другом и находятся в постоянном движении. Основные биологические коллоидные системы организма - это кровь и клетка. Клетка состоит из ядра, рибосомы, лизосомы, комплекса Гольджи, ЭПР – вещества, объединяющего клетку в одно целое, гиалоплазмы и мембраны.

Ядро представляет собой коллоидную среду, которая отвечает за биосинтез белка и стабильность ДНК. В мембране коллоидные вещества отвечают за эластичность оболочки и осуществляют защитную функцию. Гиалоплазма — это сложное соединение коллоидов, в клетке они участвуют в биохимических процессах, поскольку могут самостоятельно переходить из одного вещества в в другое.

Кровь также является примером ткани организма, где основой является коллоидно-дисперсионная система. Элементы крови, к которым относятся эритроциты, тромбоциты и лейкоциты, - это коллоиды, а плазма крови - это дисперсионная среда. В плазме все органические вещества можно назвать коллоидными. Основой плазмы служит вода, она создает дисперсную среду, в которой находятся органические составляющие плазмы: крупные белковые молекулы, молекулы аминокислот, моно- и полисахариды и многие другие.

Коллоидные системы играют важную роль не только в жизнедеятельности человеческого организма. Они имеют и огромное прикладное значение. На основе изучения коллоидно-дисперсных процессов были созданы новые материалы, изобретено множество химических процессов, которые активно применяются в производстве, а также для очистки воды (в том числе, сточных вод).

Использование системы биологической очистки воды приобретает все большую актуальность, так как запасы пресной и пригодной для питья воды сокращаются. Очистка воды химическими веществами ведет к еще большему загрязнению окружающей среды.

Биологическая очистка воды заключается в применении особых микроорганизмов, которые перерабатывают органические составляющие сточных вод. Колонии специальных бактерий образуют своеобразные коллоидные системы в виде тонких суспензий. В ходе жизнедеятельности такой колонии бактерии, в нее входящие, очищают воду от загрязнений.

Биологическая очистка воды бывает двух видов: очистка в естественных условиях, при которых микроорганизмы получают кислород из окружающей среды, и искусственная, при которой микроорганизмы функционируют в закрытых системах, а кислород для них поступает с помощью механической аэрации.