- •Министерство образования и науки Российской Федерации
- •Введение
- •Тема 1 классификация дисперсных систем
- •1.1. Классификация дисперсных систем по размеру частиц дисперсной фазы
- •Классификация дисперсных систем по размеру частиц дисперсной фазы
- •1.2. Классификация дисперсных систем по
- •Классификация дисперсных систем по агрегатному состоянию
- •Краткий итог темы
- •Термины для запоминания
- •Вопросы для проверки знаний
- •Упражнения
- •Тема 2 физико-химическая характеристика поверхностного слоя
- •2.1. Поверхностное натяжение
- •2.2. Смачивание
- •2.3. Адгезия
- •2.4. Адсорбция
- •Краткий итог темы
- •Термины для запоминания
- •Вопросы для проверки знаний
- •Упражнение
- •Тема 3 электрические свойства дисперсных систем
- •3.1. Механизм образования двойного электрического слоя на границе раздела фаз
- •3.2 Электрокинетические явления
- •Краткий итог темы
- •Термины для запоминания
- •Вопросы для проверки знаний
- •Упражнения
- •Тема 4 устойчивость дисперсных систем
- •4.1. Лиофобные дисперсные системы
- •4.2. Лиофильные дисперсные системы
- •Краткий итог темы
- •Термины для запоминания
- •Вопросы для проверки знаний
- •Упражнения
- •Тема 5 практическое применение поверхностных явлений и дисперсных систем
- •5.1. Получение дисперсных систем
- •5.2. Аэрозоли
- •5.3. Порошки
- •Некоторые порошки, используемые в технике и пищевой промышленности
- •5.4. Суспензии
- •5.5. Эмульсии
- •5.6. Пены
- •5.7. Системы с твердой дисперсионной средой
- •Краткий итог темы
- •Термины для запоминания
- •Вопросы для проверки знаний
- •Упражнения
- •Список рекомендуемой литературы
- •Тема 2. Физико-химические характеристики поверхностного слоя 15
- •Тема 3. Электрические свойства дисперсных систем 42
- •Тема 4. Устойчивость дисперсных систем 58
- •Тема 5. Практическое применение поверхностных явлений и дисперсных систем 77
Краткий итог темы
Среди веществ, изучаемых химией, особое место занимают дисперсные системы с ярко выраженными специфическими свойствами, присущими поверхности раздела фаз.
По мере дробления вещества дисперсной фазы до размеров, приближающихся к размеру атомов, молекул, ионов, дисперсная система переходит в состояние коллоидного раствора или золя (размер частиц 109 107 м). Частицы коллоидного раствора настолько малы, что их невозможно увидеть в оптический микроскоп, но они представляют собой агрегаты, состоящие из множества атомов, молекул или ионов. Эти агрегаты, подобно молекулам участвуют в тепловом движении, распределяясь по всему объему жидкой или газообразной дисперсионной среды, поэтому не удивительно, что высокодисперсные системы называют коллоидными растворами.
Классификация дисперсных систем охватывает весь спектр свойств, проявляемых поверхностью раздела фаз при взаимодействии дисперсной фазы и дисперсионной среды:
по размеру частиц дисперсной фазы (высокодисперсные, средне- и грубодисперсные системы);
по агрегатному состоянию дисперсной фазы и дисперсионной среды (частицы твердой, жидкой или газообразной дисперсной фазы в твердой, жидкой или газообразной дисперсионной среде);
по межфазному взаимодействию дисперсной фазы и дисперсионной среды (лиофильные и лиофобные дисперсные системы);
по кинетическим свойствам (характер движения частиц дисперсной фазы в свободно- и связнодисперсных системах).
Термины для запоминания
Гетерогенная (неоднородная) система состоит из двух или большего числа фаз.
Гомогенной (однородной) системой называется вещество, структурными частями которого являются атомы, молекулы или ионы.
Дисперсионная среда – газ, жидкость или твердое тело, в котором распределены раздробленные частицы.
Дисперсная фаза – раздробленные частицы дисперсной системы.
Дисперсной системой называется совокупность раздробленных частиц и среды, в которой они находятся.
Дисперсность или раздробленность степень измельченности вещества в дисперсной системе.
Золь – высокодисперсная система, коллоидный раствор.
Коллоидная химия – наука о поверхностных явлениях и физико-химических свойствах дисперсных систем.
Лиофильные золи – высокодисперсные термодинамически устойчивые системы, самопроизвольное образование которых происходит в результате взаимодействия дисперсной фазы и дисперсионной среды.
Лиофобные золи – высокодисперсные термодинамически неустойчивые системы, характеризующиеся отсутствием или слабым взаимодействием между дисперсной фазой и дисперсионной средой.
Набухание – процесс поглощения растворителя полимером, сопровождающийся увеличением массы и объема последнего.
Свободнодисперсные системы – системы с подвижной дисперсной фазой в жидкой или газообразной дисперсионной среде.
Связнодисперсные системы – системы, частицы дисперсной фазы которых образуют каркас, сообщающий этим системам прочность.
Удельная поверхность sуд. – площадь поверхности раздела фаз, приходящаяся на единицу объема [м2/м3] или единицу массы дисперсной фазы [м2/кг].
Фаза – часть системы, характеризующаяся одинаковыми физическими и химическими свойствами и отделенная от других частей системы поверхностью раздела.