Tôi là gì
Chất điện giải là gì?
Các chất điện phân - trong số ít: chất điện phân - được định nghĩa là: các chất được tạo ra trong dung dịch dẫn điện và hòa tan trong dung môi phân cực, ví dụ như nước.
Trong lĩnh vực y tế, định nghĩa hóa học này có vai trò cụ thể hơn; Các chất điện giải của cơ thể người, trên thực tế, là: các chất - chủ yếu là ion - phân tán trong các chất lỏng sinh lý, nội và ngoại bào, bao gồm: cytosol, kẽ, ma trận não, huyết tương / huyết tương, v.v. chúng không chỉ có xu hướng cân bằng mạnh mẽ trong cùng một ngăn, mà còn tương tác giữa các môi trường tách biệt về mặt sinh học với các mô, tế bào và do đó màng. Trên cơ sở cân bằng nội môi, do đó, chính sức khỏe và sự sống, có sự kiểm soát và khai thác chính xác các chất điện giải của cơ thể.
Con người có được các chất điện giải với chế độ ăn kiêng và chúng tương ứng, hoặc là một phần của cái mà chúng ta thường gọi là muối khoáng .
Bạn có biết rằng ...
Từ "chất điện phân" xuất phát từ tiếng Hy Lạp "lytós", có nghĩa là "có thể bị hòa tan".
Làm thế nào để điện giải phản ứng?
Các chất điện phân hòa tan được tách thành cation và anion - có điện tích dương tương ứng trong trường hợp thứ nhất và âm trong trường hợp thứ hai - và phân tán, liên quan đến các cơ chế hóa lý của trường hợp, đồng nhất trong dung môi. Nói bằng điện, một giải pháp có cấu trúc, ở trạng thái cân bằng, được gọi là trung tính . Nếu một điện thế được áp dụng cho giải pháp này, các cation của dung dịch bị hút vào điện cực giàu electron, trong khi các anion bị hút vào điện cực nghèo electron. Chuyển động của các anion và cation theo hướng ngược nhau trong dung dịch tương đương với dòng điện . Điều này bao gồm hầu hết các muối, axit và bazơ hòa tan. Ngoài ra một số loại khí, chẳng hạn như axit hydrochloric (HCl), trong điều kiện nhiệt độ cao và / hoặc áp suất thấp có thể hoạt động chính xác như chất điện giải. Các giải pháp điện phân cũng có thể thu được bằng cách hòa tan các polyme sinh học khác nhau - ví dụ DNA, polypeptide - và tổng hợp - ví dụ polystyrene sulfonate - do đó được gọi là polyelectrolytes - có chứa các nhóm chức tích điện. Theo các nguyên tắc này, một giải pháp phân tách thành các ion có được khả năng dẫn điện. Natri, kali, clorua, canxi, magiê và phốt phát là những ví dụ về chất điện giải, chỉ được gọi một cách không chính thức là " cãi nhau ".
lịch sử
Năm 1884 Svante Arrhenius giải thích rằng các muối tinh thể, rắn, khi hòa tan, phân ly thành các hạt tích điện; cho luận án của mình, Arrhenius đã giành giải thưởng Nobel về hóa học vào năm 1903. Giải thích giải thích rằng, khi hình thành một giải pháp, muối tự phân tách thành các hạt tích điện - mà Michael Faraday đã đặt tên cho "các ion" từ nhiều năm trước. Niềm tin của Faraday là các ion có thể được tạo ra trong quá trình điện phân; Thay vào đó, Arrhenius đề xuất rằng, ngay cả khi không có dòng điện, các dung dịch muối có thể chứa các ion, xác định rằng các phản ứng hóa học trong dung dịch là các phản ứng ion.
Chất điện giải được hình thành như thế nào?
Các dung dịch điện phân thường được hình thành khi một muối được đặt trong dung môi - chẳng hạn như nước - và các thành phần riêng lẻ tách ra do các tương tác nhiệt động giữa các phân tử dung môi và chất tan, trong một quá trình gọi là "hòa tan". Ví dụ, khi muối nấu ăn - natri clorua (NaCl) - được cho vào nước, muối - có tính nhất quán rắn - hòa tan trong các ion thành phần của nó, theo phản ứng phân ly:
NaCl (s) → Na + (aq) + Cl- (aq)
Cũng có thể là một số chất, do đó không nhất thiết là muối, phản ứng với các ion tạo ra nước. Ví dụ, khí carbon dioxide hoặc carbon dioxide (CO2), hòa tan trong nước tạo ra dung dịch chứa các ion hydronium (H3O +), carbonate và hydro carbonate (HCO3-).
Các muối nóng chảy có thể cung cấp cho chất lỏng khả năng dẫn điện . Đặc biệt, chất lỏng ion, được tạo thành từ muối nóng chảy có nhiệt độ nóng chảy dưới 100 ° C, là chất điện phân không dẫn nước cao và do đó ngày càng được ứng dụng trong pin nhiên liệu và pin.
Một chất điện phân trong dung dịch có thể được mô tả là cô đặc nếu nó có nồng độ ion cao, hoặc pha loãng nếu nó có nồng độ thấp. Nếu một tỷ lệ cao của chất tan tách ra để tạo thành các ion tự do, chất điện phân là mạnh ; nếu hầu hết các chất tan không phân ly, chất điện ly yếu . Các tính chất của chất điện phân có thể được khai thác bằng cách sử dụng điện phân để trích xuất các thành phần và / hoặc hợp chất có trong dung dịch.
Các kim loại kiềm thổ tạo thành hydroxit là các chất điện ly mạnh với khả năng hòa tan hạn chế trong nước, do sức hút mạnh mẽ giữa các ion cấu thành của chúng. Điều này giới hạn ứng dụng của chúng trong các tình huống không cần độ hòa tan cao.
sinh lý học
Tầm quan trọng của chất điện giải trong sinh lý
Trong sinh lý học, các ion chính của chất điện giải là:
- Natri (Na +)
- Kali (K +)
- Canxi (Ca2 +)
- Magiê (Mg2 +)
- Clorua (Cl-)
- Phosphate hydro (HPO42-)
- Hydrogen cacbonat (HCO3-).
Các ký hiệu của điện tích cộng (+) và âm (-) chỉ ra rằng chất này có bản chất ion và có sự phân bố electron không cân bằng gây ra bởi sự phân ly hóa học. Natri là chất điện giải chính được tìm thấy trong dịch ngoại bào và kali là chất điện giải nội bào chính ; cả hai đều tham gia vào cân bằng chất lỏng và kiểm soát huyết áp .
Tất cả các dạng sống cao hơn đã biết đòi hỏi một sự cân bằng điện giải tinh tế và phức tạp giữa môi trường nội bào và ngoại bào. Đặc biệt, việc duy trì độ dốc thẩm thấu chính xác của chất điện giải đóng vai trò cơ bản. Những độ dốc này ảnh hưởng và điều chỉnh quá trình hydrat hóa của cơ thể và độ pH của máu, và rất cần thiết cho chức năng của các dây thần kinh và cơ bắp . Có nhiều cơ chế khác nhau trong các loài sống giữ cho nồng độ các chất điện giải khác nhau được kiểm soát chặt chẽ.
Cả mô cơ và tế bào thần kinh đều được coi là mô điện của cơ thể. Cơ bắp và tế bào thần kinh được kích hoạt bởi hoạt động điện phân giữa dịch ngoại bào hoặc kẽ và dịch nội bào. Chất điện giải có thể xâm nhập hoặc thoát khỏi tế bào thông qua các cấu trúc protein chuyên biệt được tích hợp vào màng plasma gọi là kênh ion . Ví dụ, sự co cơ phụ thuộc vào sự hiện diện của canxi (Ca2 +), natri (Na +) và kali (K +). Nếu không có đủ mức độ của các chất điện giải quan trọng này, các bất thường như yếu cơ hoặc thậm chí các cơn co thắt không tự nguyện nghiêm trọng có thể xảy ra.
Cân bằng điện giải được duy trì với chế độ ăn uống và các cơ chế sinh lý khác nhau được điều chỉnh bởi các hormone, thường tương tác với chức năng thận có xu hướng loại bỏ các chất điện giải dư thừa - với nước tiểu - và để bảo tồn những người bị thiếu càng nhiều càng tốt tránh bị trục xuất. Ở người, cân bằng nội môi tĩnh điện được điều hòa bởi nhiều loại hormone khác nhau, như được gọi là thuốc chống bài niệu, aldosterone và hormone tuyến cận giáp .
y học
Sử dụng y tế điện giải
Trong y học, nó được sử dụng để cung cấp chất điện giải, như một chất bổ sung thực phẩm hoặc thậm chí bằng cách tiêm tĩnh mạch - luôn trong dung dịch - khi một người cho thấy sự mất cân bằng như nhau; Điều này, có thể nhẹ hoặc nặng, thường được gây ra bởi: nôn mửa, tiêu chảy, đổ mồ hôi quá nhiều, suy dinh dưỡng, hoạt động thể thao cường độ cao, v.v.
Các chất bổ sung được pha loãng hoặc dung dịch điện giải có sẵn trên thị trường, đặc biệt là cho trẻ em và bệnh nhân cao tuổi, và cho các vận động viên. Theo dõi điện giải là đặc biệt quan trọng trong điều trị chán ăn và chứng cuồng ăn .
Rối loạn điện giải nghiêm trọng, chẳng hạn như mất nước và tăng nước, có thể dẫn đến các biến chứng về tim và thần kinh và, trừ khi chúng được giải quyết nhanh chóng, trong trường hợp khẩn cấp có thể gây tử vong .
Đo điện giải
Đo điện giải là một thủ tục chẩn đoán khá phổ biến được thực hiện bằng phân tích máu với các điện cực chọn lọc ion hoặc phân tích nước tiểu của các kỹ thuật viên phòng thí nghiệm. Tuy nhiên, thật tốt khi nhớ rằng, nếu không có đánh giá về lịch sử lâm sàng, việc giải thích các giá trị riêng lẻ không đặc biệt hữu ích. Các chất điện giải được đo phổ biến nhất là natri và kali. Nồng độ clo được phát hiện hầu như chỉ để đánh giá khí máu động mạch, vì thực chất chúng có liên quan đến nồng độ natri. Một xét nghiệm đặc biệt quan trọng được tiến hành trên nước tiểu là xét nghiệm trọng lực cụ thể để xác định sự khởi đầu của mất cân bằng điện giải.
bù nước
Điện giải và bù nước
Trong liệu pháp bù nước bằng miệng - hãy nhớ rằng mất nước được coi là một trong những sự mất cân bằng điện giải hoặc một tình trạng liên quan đến chúng - đồ uống điện phân có chứa muối natri và kali được dùng để phục hồi cả nồng độ nước và chất điện giải của cơ thể. Điều này xảy ra trên tất cả trong trường hợp mất nước gây ra bởi:
- suy dinh dưỡng
- Hoành - đổ mồ hôi quá nhiều - gây ra bởi tập thể dục cường độ cao và kéo dài, điều kiện khí hậu không thuận lợi hoặc cả hai
- Tiêu thụ quá nhiều rượu
- bệnh tiêu chảy
- ói mửa
- Ngộ độc và các biến chứng có thể xảy ra.
Các vận động viên luyện tập trong điều kiện khắc nghiệt - trong ba giờ liên tục trở lên, chẳng hạn như trong marathon hoặc ba môn phối hợp - và không tiêu thụ chất điện giải có nguy cơ bị mất nước hoặc hạ natri máu - thiếu natri trong máu.
Một ví dụ về đồ uống điện phân, được sản xuất thoải mái trong nhà, có thể dựa trên: nước, sucrose và muối ăn, với điều kiện là tỷ lệ này là đủ . Thay thế, các công thức khác nhau có sẵn trên thị trường, cả khô để pha loãng và sẵn sàng để sử dụng - ngay cả cho sử dụng thú y.
Chất điện giải thường được tìm thấy trong thực phẩm; Để có độ chính xác cao hơn về các nguồn dinh dưỡng của natri, kali, magiê, canxi và clo, nên đọc các bài báo chuyên dụng. Nói chung, xem xét rằng natri và clo có rất nhiều trong chế độ ăn uống phương Tây - do sử dụng nhiều muối nấu ăn - và các chất điện giải trung bình thường thiếu là magiê và kali, có thể nên tăng tiêu thụ rau, trái cây - cũng nước trái cây - sữa, hạt dầu và đồ uống thể thao.
