- •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
1. Любое конденсированное тело содержит в поверхностном слое микрочастицы, равнодействующая сил межмолекулярного (ионного) взаимодействия которых направлена внутрь тела, что создает поверхностное натяжение.
2. Следствием межмолекулярного взаимодействия на поверхности раздела фаз являются такие процессы, как смачивание, адгезия и адсорбция.
3. Для проявления смачивания необходимо, чтобы жидкость вступала во взаимодействие с твердым телом в присутствии газа или другой жидкости, которая не смешивается с первой.
4. Явление адгезии (прилипания) наблюдается в случае, когда между телами реализуется преимущественно ван-дер-ваальсово взаимодействие или водородные связи. Два тела прилипают при контакте поверхностями в результате уменьшения энергии поверхностного натяжения.
5. Физическая адсорбция – процесс концентрирования вещества на поверхности, который осуществляется под действием сил Ван дер Вальса или в результате образования водородных связей.
6. Химическая адсорбция отличается от физической адсорбции необратимостью вследствие того, что адсорбат участвует в химической реакции с активными центрами поверхностного слоя адсорбента.
7. Ионная адсорбция происходит в результате обратимого ионного обмена.
Термины для запоминания
Адгезив – тело, которое прилипает.
Адгезия – это прилипание находящихся в контакте поверхностей разной природы.
Адсорбат – адсорбированное вещество.
Адсорбентом называется тело, на поверхности которого происходит концентрирование вещества из объема.
Адсорбтивом называется вещество, которое находится в объеме жидкой или газовой фазы, способное адсорбироваться на поверхности.
Адсорбция – концентрирование вещества на поверхности раздела фаз.
Активные (активированные) угли приготавливают специальной обработкой каменного и древесного угля. Получают пористые крупнозернистые порошки с удельной поверхностью 200 – 450 м2/г.
Волокнистые углеродистые адсорбенты имеют удельную поверхность 500 – 2000 м2/г. Используются для изготовления средств индивидуальной защиты органов дыхания.
Ионообменная адсорбция – обратимый процесс стехиометрического обмена ионами между ионообменной смолой и раствором электролита.
Поверхностно-активное вещество (ПАВ) – это химическое соединение, структура которого включает неполярную углеводородную цепь (например, такую группу, как СН3(СН2)nСН2), соединенную с полярной группой, например такой, как СООNa.
Поверхностное натяжение определяется количеством энергии в форме работы, приходящегося на изменение единицы площади поверхности дисперсной фазы.
Силикагель (аморфная форма оксида кремния SiO2) в виде порошка с удельной поверхность 5 – 800 м2/г. применяют как адсорбент для осушки газов и органических жидкостей от влаги.
Смачивание прилипание (адгезия) жидкости к твердой поверхности.
Субстрат – тело, к которому прилипает адгезив.
Физическая адсорбция – обратимый процесс концентрирования вещества на поверхности, который осуществляется под действием сил Ван дер Ваальса или в результате образования водородных связей.
Химическая адсорбция – необратимая химическая реакция адсорбтива с адсорбентом на поверхности раздела фаз.
Цеолиты – специально прогретые белые, иногда бесцветные порошки алюмосиликатов, являются молекулярными ситами – микропористыми материалами, способными избирательно поглощать вещества, размеры молекул которых меньше размеров микропор.