Hóa học – Sự hình thành dung dịch – dung dịch và cân bằng acid base

---

Trong y học, dung dịch là một khái niệm cốt lõi. Hầu hết các loại thuốc đều ở dạng dung dịch hoặc được đưa vào cơ thể dưới dạng dung dịch.

Định nghĩa dung dịch: Một hệ phân tán bao gồm các hạt (pha phân tán) phân tán trong một môi trường (môi trường phân tán). Khi môi trường phân tán là chất lỏng, chúng ta gọi đó là dung dịch.

• Chất tan (solute): Là những hạt rất nhỏ của chất phân tán.
• Dung môi (solvent): Là môi trường phân tán (thường là chất lỏng).

Phân loại dung dịch theo kích thước hạt chất tan:

Dựa vào kích thước của các hạt chất tan, dung dịch được chia thành ba loại chính:

Dung dịch thật (Dung dịch phân tử)

• Kích thước hạt: Nhỏ hơn 1 nm.
• Đặc điểm:
  • Không thể nhìn thấy bằng kính hiển vi điện tử.
  • Có thể đi qua các màng siêu lọc và màng bán thấm.
  • Khuếch tán rất nhanh.
• Ví dụ: Dung dịch glucose, dung dịch NaCl (muối ăn trong nước).
  • Khi NaCl tan trong nước, các ion Na⁺ và Cl⁻ phân tán đều giữa các phân tử nước, tạo thành một dung dịch trong suốt. Các ion này quá nhỏ để bị giữ lại bởi giấy lọc hoặc màng tế bào.

Khả năng hòa tan:
Nước là một dung môi phân cực, có khả năng hòa tan các hợp chất phân cực và hợp chất ion. Các phân tử nước sẽ bao quanh các ion, gọi là quá trình solvate hóa (hoặc hydrate hóa nếu dung môi là nước).

• Chất ưa nước (hydrophilic): Các chất phân cực hoặc có liên kết ion (như alcohol, glucose, muối) dễ tan trong nước.
• Chất kị nước (hydrophobic): Các chất không phân cực (như sáp, chất béo, steroid) không tan trong nước mà tan trong các dung môi không phân cực (ví dụ: xăng, hexane).

Ứng dụng trong y học:

• Thuốc tan trong nước: Có thể dùng đường uống hoặc tiêm tĩnh mạch, phân giải và bài tiết nhanh.
• Thuốc tan trong dầu: Có thể bào chế dạng miếng dán ngoài da, thuốc đạn, có thời gian lưu giữ trong cơ thể lâu hơn do thấm qua màng tế bào và mô mỡ.

Dung dịch bão hòa và quá bão hòa:

• Dung dịch bão hòa: Là dung dịch đã hòa tan tối đa lượng chất tan ở một nhiệt độ nhất định.
• Dung dịch quá bão hòa: Chứa lượng chất tan lớn hơn mức bão hòa ở nhiệt độ đó, thường rất không bền và dễ kết tinh khi có tác động nhỏ.

Hệ keo (Dung dịch keo)

• Kích thước hạt: Từ 1 đến 100 nm.
• Đặc điểm:
  • Không nhìn thấy bằng kính hiển vi thông thường, nhưng có thể phát hiện bằng kính siêu hiển vi điện tử.
  • Có thể đi qua giấy lọc thường nhưng bị giữ lại bởi màng bán thấm.
  • Khuếch tán chậm.
  • Hiệu ứng Tyndall: Các hạt keo đủ lớn để tán xạ ánh sáng, tạo ra một vệt sáng khi chiếu đèn vào dung dịch (ví dụ: đèn pha ô tô trong sương mù).
• Ví dụ: Dung dịch albumin, huyết tương, keo bạc chloride (AgCl).

Ứng dụng trong y học:

• Lọc máu ở thận: Các phân tử protein trong huyết tương là hạt keo, quá lớn để đi qua màng lọc cầu thận, nên không có protein trong nước tiểu.
• Dịch truyền tĩnh mạch: Một số dịch truyền như albumin hoặc dextran là dạng keo, giúp duy trì áp suất thẩm thấu trong mạch máu.
• Huyết tương: Là một hệ keo phức tạp với protein, albumin, globulin và fibrinogen là pha phân tán trong huyết thanh.

Hệ thô (Huyền phù và Nhũ tương)

• Kích thước hạt: Lớn hơn 100 nm.
• Đặc điểm:
  • Có thể nhìn thấy bằng mắt thường hoặc kính hiển vi quang học.
  • Không thể đi qua giấy lọc và màng bán thấm.
  • Không khuếch tán.

A. Huyền phù (Hỗn dịch):

Ứng dụng trong y học: Nhiều loại thuốc được bào chế dưới dạng huyền phù (ví dụ: Calpol, penicillin). Cần lắc kỹ trước khi sử dụng để đảm bảo liều lượng chính xác

Đặc điểm: Các chất rắn không tan hoàn toàn mà kết hợp lại thành các hạt phân tán trong chất lỏng. Nếu để yên, các hạt sẽ lắng xuống.

Ví dụ: Hỗn dịch Calamine, máu (tế bào máu nằm trong huyết tương).

B. Nhũ tương:

Ứng dụng trong y học: Nhiều loại thuốc được bào chế dạng nhũ tương để tăng khả năng hấp thu hoặc cải thiện tính ổn định.

Đặc điểm: Được tạo thành từ hai chất lỏng không đồng tan (ví dụ: dầu và nước) nhờ chất nhũ hóa.

Chất nhũ hóa: Là chất hoạt động bề mặt, giúp giảm sức căng bề mặt giữa hai pha, ngăn các giọt lỏng kết tụ lại.

Phân loại:

Dầu trong nước (D/N): Dầu là pha phân tán (pha nội), nước là môi trường phân tán (pha ngoại) – ví dụ: sữa.

Nước trong dầu (N/D): Nước là pha phân tán (pha nội), dầu là môi trường phân tán (pha ngoại) – ví dụ: bơ.

Ví dụ: Nhũ tương hóa chất béo trong cơ thể nhờ muối mật.

---