13

Концентрированные дисперсные системы (коллоидно-химические основы технологии дисперсных систем) Лекционный план

1. Введение.

Объекты фармацевтики и косметики (кремы, шампуни, зубные пасты и др.) как классические дисперсные системы. Роль поверхностных явлений в технологии фармпрепаратов и косметики.

2. Модуль 1. Наполнители.

Основные характеристики наполнителей: форма частиц, дисперсность, удельная поверхность. Классификация наполнителей по форме частиц, влияние формы частиц на величины их удельной поверхности и коэффициенты формы в уравнении Эйнштейна. Классификация наполнителей по размерам частиц (дисперсности) и методы их получения. Методы оценки размеров частиц. Удельная поверхность (S_уд). Определение S_уд методом низкотемпературной адсорбции газов (БЭТ), по адсорбции ПАВ и красителей. Примеры величин S_уд для различных наполнителей. Методы получения дисперсных частиц. Гомогенная и гетерогенная конденсация. Диспергирование. Эффект Ребиндера. Способы измельчения. Примеры наполнителей, используемых в фармацевтических и косметических продуктах.

3. Модуль 2. Адсорбционное модифицирование поверхности частиц наполнителей.

3.1 Адсорбция из растворов на поверхности твердых тел.

Природа адсорбционных сил и механизмы адсорбции. Адсорбенты с высокой и низкой энергиями адсорбции (полярные и неполярные). Специфика адсорбции из растворов. Классификация типов изотерм адсорбции из растворов по Джайлсу. Связь вида изотерм с механизмом адсорбции и строением адсорбционных слоев. Влияние природы адсорбента, адсорбата и растворителя на механизм адсорбции.

3.2. Адсорбция из растворов неионогенных пав (нпав).

Химическое строение молекул НПАВ. Влияние длины углеводородного радикала, числа оксиэтиленовых групп молекул, состава дисперсионной среды, температуры на величины критических концентраций мицеллообразования (ККМ) НПАВ. Специфика взаимодействия молекул НПАВ с поверхностью полярных и неполярных адсорбентов. Адсорбция НПАВ из полярных и неполярных сред на поверхности адсорбентов различной полярности: изотермы адсорбции, механизмы адсорбции, строение адсорбционных слоев. Уравнение Хилла-де-Бура. Влияние адсорбции НПАВ на смачивание.

3.3. Адсорбция из растворов ионогенных пав (ипав).

Влияние строения поверхностно-активных ионов, ионной силы дисперсионной среды на величины ККМ ИПАВ. Гидротропы (мочевина и ее производные, спирты), их влияние на структуру воды и величины ККМ ИПАВ. Специфика адсорбции ИПАВ, электростатическая и специфическая составляющие энергии адсорбции ИПАВ. Адсорбция ИПАВ из воды на неполярных адсорбентах: изотермы адсорбции, механизмы адсорбции, строение адсорбционных слоев. Адсорбция ИПАВ из воды на полярных адсорбентах в случаях разноименных и одноименных знаках зарядов поверхности адсорбента и поверхностно-активных ионов: изотермы адсорбции, механизмы адсорбции, строение адсорбционных слоев. Специфика адсорбция ИПАВ из неполярных растворителей на полярных адсорбентах. Зависимости косинуса угла смачивания и электрокинетического потенциала от концентрации ИПАВ (cos₀=f(С_ИПАВ), =f(С_ИПАВ)). Изменение лиофильности поверхности, величины и знака поверхностного потенциала частиц наполнителя методом адсорбционного модифицирования, Создание адсорбционных слоев заданного строения при совместном использовании НПАВ и ИПАВ. Примеры решения некоторых конкретных технологических задач.