Товароведная характеристика крема для рук

Содержание

Физические принципы получения  низких температур…………….стр.3

Дросселирование……………………………………………………..стр.5

Воздействие низких температур на клетки…………………………стр.7

Витрификация…………………………………………….…………стр.10

Решение задачи ……………………………………………………..стр.12

Таблица……………………………………………………………….стр. 13

Список использованной литературы ………………………………стр.18

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.   Физические  принципы получения низких температур. Краткие пояснения фазовых превращений  ( таяние водного льда и растворов солей, сублимация сухого льда, использования жидкости азота, испарение, кипение). Процесс дросселирование в парокомпрессионной холодильной машине

 

При достижении твердым телом  температуры плавления дальнейшего  повышения его температуры не происходит, а подводимая (или отводимая) теплота тратится на изменение агрегатного состояния — превращение твердого тела в жидкость (при отводе теплоты — из жидкости в твердое тело).

Температура плавления (затвердевания) зависит от вида вещества и давления окружающей среды. 
При атмосферном давлении (760 мм рт. ст.) температура плавления водного льда равна 0°С. Количество теплоты, необходимое для превращения 1 кг льда в воду (или наоборот), называется скрытой или удельной теплотой плавления r. Для водного льда r=335 кДж/кг. 
Количество теплоты, необходимое для превращения льда массой М в воду, определяют по формуле: Q=Mr. 
Из сказанного следует, что одним из способов искусственного охлаждения является отвод теплоты за счет плавления вещества в твердом состоянии при низкой температуре.

На практике этот способ давно и широко применяют, осуществляя  охлаждение с помощью заготовленного зимой с использованием природного холода водного льда или с помощью замороженной в льдогенераторах с использованием холодильных машин воды. 
При плавлении чистого водного льда температуру охлаждаемого вещества можно понизить до 0°С. Для достижения более низких температур используют льдосоляные смеси. В этом случае температура и скрытая теплота плавления зависят от вида соли и ее содержания в смеси. При содержании в смеси 22,4% хлористого натрия температура плавления льдосоляной смеси равна —21,2°С, а скрытая теплота плавления составляет 236,1 кДж/кг.

Применяя в смеси хлористый  кальций (29,9%), можно понизить температуру  плавления смеси до —55°С, в этом случае r= =214 кДж/кг.

Сублимация — переход вещества из твердого состояния в газообразное, минуя жидкую фазу, с поглощением теплоты. Для охлаждения и замораживания пищевых продуктов, а также их хранения и транспортировки в замороженном состоянии широко используют сублимацию сухого льда (твердой двуокиси углерода). При атмосферном давлении сухой лед, поглощая теплоту из окружающей среды, переходит из твердого состояния в газообразное при температуре—78,9°С. Удельная теплота сублимации r—571 кДж/кг.

Сублимация замороженной воды при атмосферном давлении происходит при сушке белья зимой. Этот процесс лежит в основе промышленной сушки пищевых продуктов, (сублимационная сушка). Для интенсификации сублимационной сушки в аппаратах (сублиматорах): поддерживают с помощью вакуумных насосов давление ниже атмосферного.

Испарение — процесс парообразования, происходящий со свободной поверхности жидкости. Его физическая природа объясняется вылетом молекул, обладающих: большой скоростью и кинетической энергией теплового движения, из поверхностного слоя. Жидкость при этом охлаждается. В холодильной технике этот эффект используют в градирнях для охлаждения воды и в испарительных конденсаторах для передачи теплоты конденсации к воздуху. При атмосферном давлении и температуре О°С скрытая теплота испарения воды r=2509 кДж/кг, при температуре 100°С r=2257 кДж/кг.

Кипение — процесс интенсивного парообразования на поверхности нагрева за счет поглощения теплоты. Кипение, жидкости при низкой температуре является одним из основных процессов в парокомпрессионных холодильных машинах. Кипящую жидкость называют холодильным агентом (сокращенно —хладагент), а аппарат, где он кипит, забирая теплоту от охлаждаемого вещества,— испарителем (название не совсем точно отражает суть происходящего в аппарате процесса). Количество теплоты Q, подводимое к кипящей жидкости, определяют по формуле: Q=Mr, 
где М — масса жидкости, превратившейся в пар. Кипение однородного («чистого») вещества происходит при постоянной температуре, зависящей от давления. С изменением давления меняется и температура кипения. Зависимость температуры кипения от давления кипения (давления фазового равновесия) изображают кривой, называемой кривой упругости насыщенного пара.

Хладагент R12, имея значительно  меньшую скрытую теплоту парообразования, обеспечивает работу холодильной машины при более низких (по сравнению  с работой на аммиаке) давлениях конденсации, что для конкретных условий может иметь решающее значение.

Дросселирование (эффект Джоуля — Томпсона).

Еще один из основных процессов  в парокомпрессионных холодильных  машинах, заключающийся в падении  давления и снижении температуры  хладагента при его протекании — через суженное сечение под воздействием разности давлений без совершения внешней работы и теплообмена с окружающей средой. 
В узком сечении скорость потока возрастает, кинетическая энергия расходуется на внутреннее трение между молекулами. Это приводит к испарению части жидкости и снижению температуры всего потока. Процесс происходит в регулирующем вентиле или другом дроссельном органе (капиллярной трубке)холодильной машины.

Расширение с совершением внешней  работы.

Процесс используют в газовых  холодильных машинах. 
Если на пути потока, двигающегося под воздействием разности давлений, поставить детандер (расширительную машину, в которой поток вращает колесо или толкает поршень), то энергия потока будет совершать внешнюю полезную работу. При этом после детандера одновременно с понижением давления будет снижаться и температура хладагента.

Вихревой эффект (эффект Ранка —  Хильша).

Создается с помощью специального устройства — вихревой трубы. Основан на разделении теплого и холодного воздуха в закрученном, потоке внутри трубы.

Термоэлектрический эффект (эффект Пельтье).

Его используют в термоэлектрических охлаждающих устройствах. Он основан  на понижении температуры спаев  полупроводников при прохождении  через них постоянного электрического тока. 

 

 

 

 

 

2.    Воздействие низких  температур на клетки, ткани и  организмы. Повреждающие факторы:  кристаллообразование, механическое  действие, денатурация, концентрация  солевых растворов, быстрое и  сверхбыстрое замораживание.

 

Как правило, действие низких температур на клетки, ткани и организмы носит в большей или меньшей степени повреждающий характер.

Это происходит, во-первых, вследствие глубокого нарушения обмена веществ при быстром понижении температуры, получившего название «температурный шок». Такое явление объясняется нарушением динамического равновесия биохимических процессов вследствие того, что активность разных ферментов при резком снижении температуры различна. В результате в клетках накапливаются промежуточные, зачастую токсичные, продукты обмена веществ (метаболиты). Если процесс охлаждения проводится быстро, то может наступить гибель биологического объекта. При постепенном снижении температуры организм может адаптироваться, т. е. приспособиться к изменяющимся условиям, и в этом случае выжить. Очень часто температурный шок сопровождается структурными изменениями в клетках. Внезапное охлаждение может привести к значительному увеличению вязкости протоплазмы — до гелеобразования с последующим отделением жидкой фазы.

При охлаждении биологических  объектов ниже температур, при которых  происходит превращение воды в лед, основную роль начинают играть повреждающие факторы процессов кристаллообразования.

Процесс льдообразования при постепенном понижении температуры начинается после более или менее глубокого переохлаждения. Сначала кристаллы льда образуются в межклеточной жидкости, концентрация растворенных веществ которой вследствие вымерзания воды начинает увеличиваться. Возникает разность между концентрациями растворов в межклеточном пространстве и внутри клеток, что приводит к перемещению влаги из клеток к кристаллам в межклеточном пространстве. Таким образом, увеличиваются кристаллы снаружи клеток, и обезвоживается их содержимое. В дальнейшем процесс кристаллизации может начаться и в самих клетках. При оттаивании рассмотренные явления развиваются в обратной последовательности.

В случае быстрого понижения  температуры биологических объектов кристаллизация может происходить  одновременно внутри клеток и в окружающей их межклеточной жидкости.

В процессе хранения наблюдается миграционная перекристаллизация — увеличение размеров крупных кристаллов вследствие исчезновения мелких.

Одной из причин повреждения  клеток является механическое действие на них кристаллов льда, которое  приводит к разрыву клеток, проколам и порезам. Кроме того, из-за разрастания кристаллов льда в межклеточном пространстве уменьшаются размеры клетки, что вызывает сжатие и образование складок в оболочке, в результате чего может произойти механическое повреждение протоплазмы. При поступлении воды в клетку во время размораживания тесно соприкасающиеся слои протоплазмы начинают расходиться и при этом часто происходит отрыв протоплазмы от оболочки, что приводит к повреждению структуры клетки.

Еще более сильным повреждающим фактором является денатурация протоплазматических белков, вызванная обезвоживанием клетки в результате вымораживания воды. Так, сближение молекул белка в результате обезвоживания приводит к тому, что сульфгидрильные группы -SH- отдельных белковых молекул вступают во взаимодействие и образуют дисульфидные связи. При оттаивании вода проникает в клетки и начинает раздвигать белковые молекулы. Однако вследствие того, что энергия образовавшихся дисульфидных связей выше, чем энергия водородных связей в структуре самой молекулы, происходит разрыв не дисульфидных, а водородных связей, что вызывает развертывание макромолекул белка, т. е. их денатурацию.

В результате вымораживания  воды обезвоживание клетки может  достигнуть такой степени, что различные  протоплазматические структуры  приходят в соприкосновение. При  этом возможен перенос ряда активных структурных компонентов с одной  поверхности на другую. Например, соприкосновение  сложных мембран митохондрий, на которых расположены ферменты в  строго установленной последовательности, может нарушить энергетические процессы и привести к гибели клетки.

Наконец, еще одним фактором повреждающего действия является повышение  концентрации минеральных солей (электролитов) в незамерзшей клеточной жидкости при обезвоживании в процессе кристаллообразования. Под действием  образующихся концентрированных солевых  растворов происходитденатурация белков, причем развитие ее зависит не только от концентрации солей, но и от величины рН среды. К повышению концентрации солей особенно чувствительны липопротеиды, из которых в основном состоят мембраны клеток. 

Поскольку с повышением концентрации солевых растворов возрастает осмотическое давление, весь комплекс рассмотренных  явлений, развивающихся при замораживании, получил название «осмотический  шок».

Установлено, что многие органические вещества и некоторые биологические  объекты лучше сохраняются при  быстром и сверхбыстром замораживании. Например, диски концентрированного желатинового геля, быстро замороженные в жидком воздухе, не изменяются в результате кристаллообразования, а также под действием повреждающих факторов. Яичный желток утрачивает биологическую активность после замораживания до −6°С, но не повреждается при замораживании в жидком азоте и быстром оттаивании в теплой ртути.

В ряде случаев активность ферментов  сохраняется в значительной степени  при быстром и сверхбыстром замораживании. При быстром охлаждении остается меньше времени для воздействия солевых растворов на структуру белков молекул живых клеток. Микроскопические исследования биологических объектов показали также, что их структура сохраняется тем лучше, чем быстрее происходит замораживание.

Сохранение жизнеспособности биологических объектов при их сверхбыстром замораживании обусловлено витрификацией (стеклообразованием) воды в протоплазме клеток и последующей девитрификацией (расстеклованием) при быстром отеплении. В ходе этих процессов не происходит перегруппировка молекул воды, что способствует сохранению тонкой структуры протоплазмы клеток.

Витрификация представляет собой глубокое переохлаждение жидкости, при котором в ней отсутствует кристаллическая решетка. Исследования биологических объектов показали, однако, что даже при охлаждении с максимальной скоростью эти объекты всегда содержат наряду с аморфной, стеклообразной массой затвердевшей жидкости мельчайшие кристаллы льда.

Степень повреждающего действия низких температур зависит от места образования  кристаллов льда в клетках и тканях биологических объектов. Так, при  внутриклеточной кристаллизации интенсивно разрушаются элементы протоплазмы. При замораживании растительных организмов образование льда внутри клеток всегда приводит к их гибели. Подавляющее большинство клеток животного организма также не выдерживает внутриклеточного льдообразования.

Благодаря использованию защитных веществ (глицерин, сахарный сироп, полиэтиленоксид и др.) при замораживании возможно применение очень высоких скоростей замораживания.