Концентрация кетоновых тел, накапливаемых в крови больных сахарным диабетом в течение суток, достигает 0,2 моль/л. Какое количество кетоновых тел адсорбируется из крови при гемосорбции, если емкость адсорбента равна Г. 3-10 в уравнении Лэнгмюра.
Чтобы решить задачу, давайте разберем все данные и понятия шаг за шагом.
1. **Данные задачи:**
- Концентрация кетоновых тел в крови: 0,2 моль/л.
- Параметр адсорбента (емкость): Г = 3 × 10.
- Коэффициент равновесия (К) в уравнении Лэнгмюра: 0,7.
2. **Определение основных понятий:**
- **Кетоновые тела:** Это продукты обмена углеводов и жиров, которые могут накапливаться в организме при сахарном диабете.
- **Гемосорбция:** Это метод очистки крови от токсинов и метаболитов с помощью адсорбентов.
- **Уравнение Лэнгмюра:** Это уравнение, используемое для описания адсорбции, которое помогает понять, как вещества (в данном случае кетоновые тела) взаимодействуют с адсорбентом.
3. **Уравнение Лэнгмюра:**
Уравнение можно представить так:
\[
\frac{1}{Q} = \frac{1}{Q_m} + \frac{1}{K \cdot C}
\]
где:
- \( Q \) — количество адсорбированного вещества,
- \( Q_m \) — максимальное количество адсорбента (емкость),
- \( K \) — коэффициент равновесия,
- \( C \) — концентрация вещества в растворе.
4. **Расчет:**
Используя данные из задачи, подставляем их в уравнение.
**1) Найдите Q при заданной концентрации и коэффициенте равновесия:**
Заменим значения в уравнении.
Поскольку нам нужно найти количество адсорбированных кетоновых тел (Q), мы можем выразить его через другие переменные.
В нашем случае:
- Концентрация \( C = 0,2 \, \text{моль/л} \)
- Г = 3 (это максимальная емкость адсорбента).
- K = 0,7.
Подставим известные значения:
\[
\frac{1}{Q} = \frac{1}{3} + \frac{1}{0,7 \cdot 0,2}
\]
\[
\frac{1}{0,7 \cdot 0,2} = \frac{1}{0,14} \approx 7,14
\]
Тогда уравнение будет выглядеть так:
\[
\frac{1}{Q} = \frac{1}{3} + 7,14
\]
Приведем к общему знаменателю:
\[
\frac{1}{3} = 0,333
\]
\[
\frac{1}{Q} \approx 0,333 + 7,14 \approx 7,473
\]
Теперь найдем Q:
\[
Q \approx \frac{1}{7,473} \approx 0,133 \, \text{моль}
\]
5. **Ответ:**
Количество кетоновых тел, адсорбируемых из крови при гемосорбции, составляет около 0,133 моль.
Таким образом, если вы назначаете гемосорбцию для удаления кетоновых тел у пациента с диабетом, вы сможете адсорбировать около 0,133 моль этих веществ из его крови.