рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

В окружающей среде и живых организмах

В окружающей среде и живых организмах - раздел Философия, КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ Основы электрохимии   Как Это Не Удивительно, Но Рассмотрение Общих Вопросов Электр...

 

Как это не удивительно, но рассмотрение общих вопросов электрохимии мы начнём с вопросов жизни, болезней, старения и смерти живых организмов, т.е. с процессов непрерывно происходящих в окружающем мире.

В этой части лекции мы будем часто обращаться к материалам А.Н. Стацкевича и его работе « Электрохимия в наших телах», в которой автор тщательнейшим образом подошёл к рассмотрению жизнедеятельности организма с позиции постоянно протекающих окислительно-восстановительных процессовв различных его органах.

Начнём с широкого понятия «окисление», которым прежде всего называют любой химический процесс, при котором от атома или молекулы отнимают электроны. При этом вещество отдающее электроны, называется донором или восстановителем, а вещество, забирающее электроны –акцептором или окислителем . Одновременно могут переноситься один, два или более электронов.

Всем известно, что кислород является окислителем. Но это не единственный окислитель. Так, например, хлор или йод тоже легко присоединяют электроны.

Точно также и катионы металлов, такие как (Аg+), железо (Fe 3+), медь (Cu2+) или хром (Cr6+) с готовностью присоединяют электроны.

Положительно заряженный электрод называемый анодом (при приложении достаточно высокого напряжения ) , может выступать в роли чрезвычайно сильного окислителя .

Другим фундаментальным понятием в биохимии окислительно-восстановительных процессов является концентрация ионов водорода, известная как рН. В сильно кислой среде (при низких значениях рН), реакции по переносу электронов зачастую ингибируют, т.е. замедляют. Это происходит благодаря наличию сильнойковалентной связи между восстановителем, удерживающим потенциально отделимый электрон, и присоединённым к нему протоном. Таким образом для осуществления отрыва и переноса электрона необходим более сильный окислитель.

Другим значением слова «окисление» является присоединение кислорода к другому атому или молекуле. Так, например, фермент цитохром Р450 может присоединить один атом кислорода к своему ароматическому кольцу и превращаться в эпоксид. Диоксид хлора (СlО2) и озон (О3) обладают теми же свойствами. Как правило озон присоединяет к другой молекуле все три атома кислорода с образованием озонида. Молекулярный кислород (О2) может присоединяться к определённым субстратам при помощи фермента диоксигеназа. Некоторые ферменты сначала присоединяют к субстрату молекулу воды (Н2О), а уже потом отрывают от неё же два атома водорода за счёт чего в конечном счёте и осуществляется присоединение О2.

С другой стороны, оксигенация (насыщение кислородом) – это физиологическое понятие, строго ограниченное процессом поглощения из окружающей среды молекулярного кислорода с последующей доставкой его в ткани.

Теперь мы рассмотрим фундаментальные аспекты химических связей, химии свободных радикалов и механизмов гашения таковых.

Существует несколько типов химических связей, удерживающих атомы и молекулы вместе. К ним относятся ионные связи, ион-дипольное притяжение, диполь-дипольное притяжение, водородные связи, металлические связи и ковалентные связи.

Ковалентные связи образуются между атомами способными обладать общими электронами. В каждой ковалентной связи обнаруживаются два электрона с противоположными спинами. Выполнения этого условия необходимо для занятия одной и той же молекулярной орбиты.

Существует два типа ковалентных связей - сигма и пи. Сигма связь намного проще и может быть представлена как веретенообразное облако между двумя атомами. Ось веретена совпадает с прямой линией, соединяющей связанные атомы. В структурных формулах сигма-связь обозначается прямой линией: Х – Х

Пи-связь слабее, занимает более высокий энергетический уровень и более подвержена вступлению в химические реакции. Обозначается: Х = Х

Некоторые молекулярные структуры имеют чередующиеся одинарные и двойные связи . Если сигма связи таких структур расположены в одной и той же плоскости , а пи-связи находятся над и под этими связями, то такие пи –связи называют конъюгированными . Они воздействуют друг на друга электрически, магнитно и химически .

Электрические заряды, а также неспаренные электроны могут менять свои позиции и , таким образом переносится через систему конъюгированных пи-связей . Подобное смещение заряда или неспаренная характеристика называется резонансом:

Х =Х – Х = Х – Х = Х

Группы атомов, являющиеся частью одной и той же молекулы, но торчащие как конечности или лучи , и при этом ковалентно связанные, называются связанными радикалами .Молекулы могут разламываться на части, на пример, при бомбардировке другими молекулами ( что происходит при высоких температурах ), субатомными частицами высоких энергий, фотонами или в результате химической реакции. Любой такой обломок можно было бы назвать свободным радикалом. Однако этот термин правильно применять только к атомам или группам атомов, обладающих неспаренным электроном.

Процесс возникновения свободных радикалов часто называется запуском.

RR’R* + *R’

Благодаря наличию неспаренного электрона, свободные радикалы являются парамагнетиками , т.е. способными к намагничиванию во внешнем магнитном поле .

Свободные радикалы чрезвычайно реакционноспособны , поскольку спаривание “кредитного” электрона с другим (с противоположным спином ) очень выгодно с энергетической точки зрения – может образовыватся новая ковалентнач связь.

Если свободные электроны генерируются в присутствие активных доноров водорода или электронов, они часто присоединяют атом водорода или электрон, т. е. гасятся. Именно по этой причине свободные радикалы часто считаются окислителями, а вещества, ингибирующие их активность, называются расхожим термином “антиоксиданты”.

 

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ Основы электрохимии

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ... Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования...

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: В окружающей среде и живых организмах

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

Биологический порядок переноса электронов (БППЭ).
  Cвободные радикалы с кислородом в качестве центрального атома печально известны своим губительным, разрушительным типом окислительного воздействия, причиняющим наибольший ущерб живы

Основные термины и положения
Изобретателем гальванопластики принято считать Бориса Семёновича Якоби (1801-1874), русского, немецкого физика, академика Императорской СПб Академии Наук. Того самого Б. С. Якоби, который

Изделийсредствамигальванопластики
Гальванопластика — это процесс получения точных металлических копий путем электроосаждения металла. При производстве различных изделий средствами гальванотехники сложились некоторые специф

Постоянные формы
Для изготовления постоянных форм применяют различные материалы: коррозионно-стойкие стали, медные, никелевые, титановые сплавы, стекло, пластмассы. Эти материалы обладают достаточно высокими механи

Разрушаемые формы
Разрушаемые формы служат для гальванопластического изготовления единичных изделий, поэтому для их выполнения используют только недорогие материалы. Разрушаемые формы можно разделить на чет

Перед осаждением
Поверхность металлических форм обычно подвергают металлической полировке. Однако после нее на поверхности остаются следы полировочных паст, поэтому производится очистка, которая включает в себя обе

Из неметаллических материалов
Подготовка поверхности форм из неметаллических материалов состоит из следующих операций: обезжиривание, сенсибилизация, активация, металлизация, затяжка. Если форма постоянная, то необходима операц

Требования, предъявляемые к электролитам
Основные требования к электролитам в гальванопластике — заданные физико-химические и механические свойства осадков, высокая скорость осаждения металла, равномерное распределение металла по поверхно

Структура и свойства меди
Осадки меди, получаемые из сульфатных электролитов без специальных добавок, имеют относительно невысокую механическую прочность (в пределах 0,15—0,24 ГПа); но они достаточно пластичны, имеют неболь

Технология наращивания копии
В зависимости от природы материала модели выбирают технологию наращивания копий. Следует различать технологию электрохимического процесса в гальванопластике с применением неметаллических и металлич

Защитно-декоративные покрытия.
При выборе технологии нанесения гальванических покрытий необходимо учитывать назначение и защитные свойства покрытий, условия их эксплуатации и материал изделий. В зависимости от назначени

Технологический процесс нанесения гальванических покрытий
  Любой гальванический процесс представляет собой целый комплекс операций. Основные операции технологического цикла: подготовка поверхности основного металла; нанесение гальваническог

Катодный и анодный процессы при никелировании.
  Никелирование применяется в машиностроении, приборостроении и других отраслях промышленности. Никелем покрывают детали из стали и цветных металлов для защиты их от коррозии, декорат

Состав ванн и режим работы
  В промышленности железнение применяется для восстановления размеров изношенных стальных деталей. Скорость наращивания железа высока и достигает 0,5 мм/ч. Для повышения поверхностной

Свойства и область применения цинковых покрытий
Цинкование стальных деталей для защиты их от коррозии является самым распространенным видом покрытия. Цинк имеет более электроотрицательный потенциал по сравнению с железом. В образующейся гальвани

Состав ванн и режим работы.
  Кадмирование в отличие от цинкования нельзя осуществлять методом погружения в расплавленный металл из-за выделения вредных паров кадмия. Несмотря на то, что кадмий значительно дорож

Сравнительная характеристика электролитов
  Высокая устойчивость, а также безвредность оловянных соединений обусловили его широкое применение в пищевой промышленности, особенно при изготовлении консервной тары. Оловянирование

Состав ванн и режим работы
  Покрытия свинцом имеют органиченное применение в промышленности, поскольку защищают железо от коррозии только механически и, кроме того, соединения свинца очень токсичны. Свинцовые

Назначение и область применения пористого хромирования
  Для увеличения прочности и износостойкости деталей используют гальванические покрытия: никелирование, железнение, хромирование. Несмотря на наличие пор и трещин, имеющихся

Состав ванн и режим работы для пористого хромирования
  Частота сетки трещин, количество площадок хрома в 1 мм2, ширина и глубина каналов пористого хромового покрытия зависят от условий хромирования, а также длительности процесса анодног

Ванны для нанесения гальванических покрытий, их устройство и характеристики
  Для подготовки поверхности деталей и для нанесения покрытий в гальванических цехах применяют станционарные ванны, представляющие собой прямоугольные емкости, сваренные из листовой с

Оборудование для покрытия деталей
  Покрытие мелких деталей в стационарных ваннах связано с большими трудностями вследствие значительных трудовых затрат при монтаже деталей на подвески. Поэтому для нанесении покрытий

Для нанесения гальванических покрытий.
  Полуавтоматические линии состоят из ванн для подготовительных операций, ванн промывок и гальванических ванн, расположенных в соответствии с последовательностью технологических опера

Вспомогательное оборудование
  К вспомогательному оборудованию гальванических цехов относится оборудование для подогрева, фильтрации, перемешивания электролитов, сушки деталей, загрузочные приспособления, приспос

Электрическое оборудование гальванических цехов
  Для большинства гальванических процессов в качестве источника постоянного тока для питания гальванических ванн применяют выпрямители переменного тока. Наибольшее распростра

Государственная система стандартизации и ее основные задачи
Сложность и многообразие фактов, влияющих на качество промышленной продукции, обусловливают необходимость системного научного подхода к решению проблемы управления качеством продукции. Одной из важ

Контроль качества продукции
Качество продукции – совокупность свойств продукции, обусловливающих ее пригодность удовлетворять определенные потребности в соответствии с назначением. Организацией контроля качества продукции наз

Метрологическая служба
Метрология – наука об измерениях, методах и средствах обеспечения их единства и способах достижения требуемой точности. Метрология является научной основой всей измерительной техники. Метрологическ

Виды дефектов и брака металлопокрытий
При контролировании гальванических покрытий по внешнему виду детали подразделяют на годные, дефектные и бракованные. Дефектными считаются детали, требующие снятия недоброкачественного покр

Способы определения толщины покрытия
Определение толщины покрытий является одним из основных критериев соответствия покрытия техническим и экономическим требованиям. Выбор метода определения толщины зависит от многих факторов вида пок

Методы определения прочности сцепления и пористости гальванических покрытий
Методы определения прочности сцепления. Данные методы основаны на различии физико-химических свойств металлов покрытий и основного металла детали. Метод контроля выбирают в зависимости от

Коррозионная устойчивость гальванических покрытий
  Все гальванические покрытия для выяснения их коррозионной устойчивости должны быть подвергнуты коррозионным испытаниям. Эти испытания заключаются в определении влияния коррозионных

Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • Популярное
  • Облако тегов
  • Здесь
  • Временно
  • Пусто
Теги