Mis need on?
Mis on elektrolüüdid?
Elektrolüüdid - ainsus: elektrolüüt - on määratletud kui: ained, mis on toodetud elektrit juhtivas lahuses ja lahustatud polaarses lahustis, näiteks vees.
Meditsiinivaldkonnas omab see keemiline määratlus spetsiifilisemat rolli; inimkeha elektrolüüdid on tegelikult: ained - peamiselt ioonsed - füsioloogilistes vedelikes dispergeeritud, intra- ja ekstratsellulaarsed, sealhulgas tsütosool, interstices, tserebrospinaalne maatriks, plasma / vereseerum, lümfivedelik jne; nad ei kipu mitte ainult tugevalt tasakaalustama samades kambrites, vaid ka interakteeruvad kudede, rakkude ja seega membraanide bioloogiliselt eraldatud keskkondade vahel. Homöostaasi baasil, seega tervise ja elu enda juures, on organismis elektrolüütide kontroll ja kasutamine.
Mees omandab elektoliidid toitumisega ja nad vastavad või kuuluvad nende hulka, mida me üldiselt mineraalsoolasid defineerime.
Kas teadsite, et ...
Sõna "elektrolüüt" pärineb kreeka keeles "lytós", mis tähendab "võimeline lahustuma".
Kuidas elektrolüüdid reageerivad?
Lahustatud elektrolüüdid eralduvad katioonideks ja anioonideks, millel on esimesel juhul vastavalt elektriline laeng ja teisel juhul negatiivne, ja dispergeeruvad lahusti keemiliselt füüsikaliste mehhanismide suhtes ühtlaselt. Elektrooniliselt öeldes nimetatakse tasakaalustatult nii struktureeritud lahendust neutraalseks . Kui sellele lahendusele rakendatakse elektripotentsiaali, on elektroni rikkalik elektrood ligitõmbanud lahuse katioone, samas kui anioonid on ligitõmbavad elektron- halb elektrood . Anioonide ja katioonide liikumine vastassuunas lahuses on samaväärne vooluga . See hõlmab kõige lahustuvaid sooli, happeid ja aluseid. Isegi teatud gaasid, nagu vesinikkloriidhape (HCl), kõrge temperatuuri ja / või madala rõhu tingimustes võivad käituda täpselt nagu elektrolüüdid. Elektrolüütilisi lahuseid võib saada ka mitmesuguste bioloogiliste polümeeride - näiteks DNA, polüpeptiidide ja sünteetiliste - lahustamisega, näiteks sulfoniseeritud polüstüreen, mida seetõttu nimetatakse polüelektrolüütideks, sisaldavad laetud funktsionaalrühmi. Nende põhimõtete kohaselt omandab ioonideks dissotsieeruv lahendus elektrijuhtimise võime. Naatrium, kaalium, kloriid, kaltsium, magneesium ja fosfaat on elektrolüütide näited, mis on mitteametlikult tuntud isegi kui " tülid ".
ajalugu
1884. aastal selgitas Svante Arrhenius, et kristallilised, tahked soolad lahustuvad lahustatuna sidestatud laetud osakesteks; Arrhenius võitis oma väitekirjaks Nobeli keemia auhinna 1903. aastal. Seletus selgitas, et lahuse moodustamisel dissotsieerub sool laetud osakesteks, millele Michael Faraday oli aastaid varem "ioonide" nime andnud. Faraday uskus, et elektrolüüsiprotsessis võib ioone valmistada; Selle asemel tegi Arrhenius ettepaneku, et isegi elektrivoolu puudumisel võivad soolade lahused sisaldada ioone, määratledes, et keemilised reaktsioonid lahuses on ioonide vahelised reaktsioonid.
Kuidas elektrolüüdid moodustuvad?
Elektrolüütilised lahused moodustatakse tavaliselt siis, kui sool asetatakse lahustisarnasesse vette - ja üksikud komponendid eralduvad lahusti ja lahustunud molekulide vahelise termodünaamilise interaktsiooni tõttu protsessis, mida nimetatakse " lahustumiseks ". Näiteks, kui keedusool - naatriumkloriid (NaCl) - pannakse vette, lahustub sool - mis on tahke konsistentsiga - oma ioonides vastavalt dissotsiatsioonireaktsioonile:
NaCl (id) → Na + (aq) + Cl- (aq)
Samuti on võimalik, et teatud ained, mis ei pruugi tingimata olla soolad, reageerivad veega tootvate ioonidega. Näiteks vees lahustuv süsinikdioksiidi gaas või süsinikdioksiid (CO2) annab lahuse, mis sisaldab hüdrooniumioone (H3O +), karbonaati ja vesinikkarbonaati (HCO3-).
Sulanud soolad võivad anda vedelikule elektrijuhtimise võime. Eelkõige on ioonsed vedelikud, mis koosnevad sulatatud sooladest, mille sulamistemperatuur on madalam kui 100 ° C, väga elektrit juhtivad mittevesiveelised elektrolüüdid ja on seetõttu üha enam leidnud kasutamist kütuseelementides ja patareides.
Lahuses sisalduvat elektrolüüti võib kirjeldada kontsentreeritud, kui selle kontsentratsioon on kõrge või lahjendatud, kui selle kontsentratsioon on madal. Kui suur osa lahustunud ainetest eraldub vabade ioonide moodustamiseks, on elektrolüüt tugev ; kui enamik lahustunud aineid ei erine, on elektrolüüt nõrk . Elektrolüütide omadusi saab kasutada elektrolüüsi abil lahuses sisalduvate koostisosade ja / või ühendite eraldamiseks.
Leelismuldmetallid moodustavad hüdroksiide, mis on vees piiratud lahustuvusega tugevad elektrolüüdid, mis tulenevad tugevast atraktsioonist nende ioonide vahel. See piirab nende kasutamist olukordades, kus kõrge lahustuvus ei ole vajalik.
füsioloogia
Elektrolüütide tähtsus füsioloogias
Füsioloogias on elektrolüütide peamised ioonid järgmised:
- Naatrium (Na +)
- Kaalium (K +)
- Kaltsium (Ca2 +)
- Magneesium (Mg2 +)
- Kloriid (Cl-)
- Vesinikfosfaat (HPO42-)
- Vesinikkarbonaat (HCO3-).
Elektrilised laengusümbolid pluss (+) ja miinus (-) näitavad, et aine on oma olemuselt ioonne ja tal on keemiliste dissotsiatsioonide poolt põhjustatud elektronide tasakaalustamata jaotus. Naatrium on peamine elektrolüüt, mis leitakse ekstratsellulaarsetes vedelikes ja kaalium on peamine intratsellulaarne elektrolüüt; mõlemad on seotud vedeliku tasakaalu ja vererõhu kontrolliga .
Kõik teadaolevad kõrgemad eluvormid nõuavad õhukest ja kompleksset elektrolüütide tasakaalu rakusisese ja ekstratsellulaarse keskkonna vahel. Eriti oluline on elektrolüütide osmootse gradientide säilitamine . Need gradientid mõjutavad ja reguleerivad organismi hüdratatsiooni ja vere pH taset ning on närvi- ja lihasfunktsiooni jaoks olulised. Elusliikides on erinevaid mehhanisme, mis hoiavad erinevate elektrolüütide kontsentratsiooni range kontrolli all .
Keha elektrikudeks loetakse nii lihaskoe kui ka neuroneid . Lihased ja neuronid aktiveeritakse elektrolüütilise aktiivsuse tõttu rakuvälise või interstitsiaalse vedeliku ja rakusisese vedeliku vahel. Elektrolüüdid võivad siseneda rakkudesse või väljuda nendest läbi spetsiaalsete valgu struktuuride, mis on ühendatud plasmamembraanidesse, mida nimetatakse ioonkanaliteks . Näiteks sõltub lihaste kokkutõmbumine kaltsiumi (Ca2 +), naatriumi (Na +) ja kaaliumi (K +) olemasolust. Ilma nende oluliste elektrolüütide piisava tasemeta võivad tekkida sellised kõrvalekalded nagu lihasnõrkus või isegi tahtmatud kokkutõmbed .
Elektrolüütide tasakaalu säilitatakse koos dieedi ja erinevate füsioloogiliste mehhanismidega, mida reguleerivad hormoonid, mis üldiselt toimivad neerufunktsiooniga, mis kipub kõrvaldama liigse elektrolüüdi - koos uriiniga - ja säilitama nii palju kui võimalik neid, kes nende väljasaatmist vältivad. Inimestel reguleeritakse elektrolüütide homeostaasi mitmesuguste hormoonide, näiteks antidiureetikumide, aldosterooni ja parathormoonide poolt .
meditsiin
Elektrolüütide meditsiiniline kasutamine
Meditsiinis kasutatakse elektrolüüte, näiteks toidulisandit või isegi intravenoosset süstimist, kuigi alati lahuses - kui isikul on tasakaalustamatus; see, mis võib olla kerge või raske, on sageli põhjustatud: oksendamine, kõhulahtisus, liigne higistamine, alatoitumine, intensiivne sportlik aktiivsus jne.
Turul on saadaval lahjendatavad toidulisandid või elektrolüütilahused, eelkõige lastele ja eakatele patsientidele, ning sportlastele. Elektrolüütide jälgimine on eriti oluline anoreksia ja bulimia nervosa ravis.
Tõsised elektrolüütide häired, nagu dehüdratsioon ja hüperhüdratsioon, võivad põhjustada südame- ja neuroloogilisi tüsistusi ning, kui neid ei ole kiiresti lahendatud, võib see põhjustada surmava meditsiinilise hädaolukorra.
Elektrolüütide mõõtmine
Elektrolüütide mõõtmine on üsna tavaline diagnostiline protseduur, mis viiakse läbi vereanalüüsiga ioonselektiivsete elektroodide või uriinianalüüsi abil laboratooriumi poolt. Siiski on hea meeles pidada, et ilma kliinilise ajaloo hindamiseta ei ole üksikute väärtuste tõlgendamine eriti kasulik. Kõige sagedamini mõõdetud elektrolüüdid on naatrium ja kaalium. Kloori tasemed tuvastatakse peaaegu eranditult arteriaalsete veregaaside hindamiseks, kuna need on lahutamatult seotud naatriumisisaldusega. Eriti oluline uriiniga läbiviidud test on spetsiifiline gravitatsiooni test elektrolüütide tasakaalu alguse määramiseks.
rehüdratatsioon
Elektrolüüdid ja rehüdratatsioon
Suukaudse rehüdratatsiooni ravis - tuletame teile meelde, et dehüdratsiooni peetakse üheks elektrolüütide tasakaalu häireks või nendega seotud seisundiks - naatrium- ja kaaliumsoolasid sisaldavad elektrolüütilised joogid manustatakse nii keha vee kui ka elektrolüütide kontsentratsiooni taastamiseks. See juhtub eriti dehüdratsiooni korral, mille põhjustavad:
- alatoitlus
- Diaforoos - liiga intensiivne higistamine - tingitud intensiivsest ja pikemaajalisest füüsilisest liikumisest, ebasoodsatest ilmastikutingimustest või mõlemast
- Liigne alkoholi tarbimine
- kõhulahtisus
- oksendamine
- Mürgistused ja mis tahes tüsistused.
Sportlased, kes kasutavad ekstreemsetes tingimustes - kolm või enam järjestikust tundi, nagu näiteks maratonides või triatlonides - ja kes ei tarbi elektrolüüte, võivad dehüdratsiooni või hüponatreemiat tekitada - naatriumi puudumine veres.
Elektrolüütilise joogi näide, mida saab kodus mugavalt valmistada, võib põhineda: vesi, sahharoos ja lauasool, tingimusel et proportsioonid on piisavad . Teise võimalusena on turul saadaval erinevaid valemeid nii kuivalt kui ka kasutusvalmis - ka veterinaarseks kasutamiseks.
Elektrolüüte leidub tavaliselt toiduainetes; naatriumi, kaaliumi, magneesiumi, kaltsiumi ja kloori toitumisallikate täpsemaks täpsustamiseks on soovitatav lugeda spetsiaalseid artikleid. Üldiselt, arvestades, et naatriumi ja kloori sisaldus on lääne dieedis rohkesti - lauasoola rohke kasutamise tõttu - ja et kõige puudulikum elektrolüüt on magneesium ja kaalium, võib olla soovitav suurendada köögiviljade, puuviljade tarbimist. - ka mahlad - piim, õliseemned ja spordijookid.
