Коллоидные растворы.

Коллоидными растворами называются гетерогенные дисперсные системы, в которых частицы «растворенного» вещества обладают ультрамикроскопической (коллоидной) степенью дробления.

Методы получения:

Частицы коллоидных размеров могут быть получены, кроме того, с помощью ультразвука, путем распыления металлов в вольтовой дуге, конденсацией в особых условиях паров высококипящих веществ, например металлов.

Большое значение имеют механические способы получения коллоидов. В громадных масштабах в промышленности осуществляется диспергирование твердых веществ до «коллоидных» размеров путем раздавливания, истирания и др. В природе этот эффект производят силы выветривания.

Устойчивость:

Под кинетической устойчивостью понимают способность частиц коллоидного раствора находиться во взвешенном состоянии даже при существенном различии в плотностях дисперсионной среды и дисперсной фазы. Кинетическая устойчивость свойственна сильно разбавленным растворам и очень высокодисперсным золям.

Aгрегативная устойчивость — способность системы сохранять свою степень дисперсности. Устойчивость коллоидных растворов связана с наличием одноименного заряда у коллоидных частиц.

63.

Коллоидные растворы в природе и технике.

Организмы растений и животных состоят из растворов и студней высокомолекулярных веществ. Поэтому биохимия и медицина теснейшим образом связаны с коллоидной химией. Заметим также, что многие технологические процессы пищевой промышленности по существу являются коллоидными процессами. В хлебопекарной промышленности при приготовлении теста огромное значение имеют явления набухания, а при выпекании хлеба — явления коагуляции. Приготовление маргарина, соусов и майонезов представляет собою не что иное, как процесс эмульгирования. В молочной промышленности получение простокваши и сыра является процессом коагуляции и синерезиса (явление, обратное набуханию). Наконец, засолка и варка мяса также сводятся к явлениям коагуляции или, точнее, денатурации белков.

Помимо природных высокомолекулярных веществ в настоящее время в технике и быту применяют ряд синтетических высокомолекулярных продуктов. Сюда следует отнести синтетические каучуки и различные синтетические полимеры. Эти продукты, чрезвычайно разнообразные по химическому строению и свойствам, не только являются полноценными заменителями природных высокомолекулярных веществ, но и получают часто совершенно новое применение. Так, их используют для получения разнообразных пластмасс, в виде органического стекла, в качестве ионообменных материалов (ионитов) для очистки воды и выделения индивидуальных веществ из смесей, для изготовления деталей самолетов и автомобилей и даже корпусов малотоннажных судов. Показательно, что производство синтетических высокомолекулярных веществ значительно превысило производство не только традиционных конструктивных материалов, но и таких сравнительно новых материалов, как алюминиевые и магниевые сплавы.

64.

Электродный потенциал металла.

Электродный потенциал, разность электростатических потенциалов между электродом и находящимся с ним в контакте электролитом. Возникновение электродный потенциал обусловлено пространственным разделением зарядов противоположного знака на границе раздела фаз и образованием двойного электрического слоя.

Электрохимический ряд активности (напряжения) металлов показывает их сравнительную активность в реакциях окисления-восстановления.

65.

Гальванический элемент Даниэля-Якоби.

Рассмотрим систему, в которой два электрода находятся в растворах собственных ионов. Примером может служить гальванический элемент Даниэля-Якоби. Он состоит из медной пластины, погруженной в раствор CuSO4 и цинковой пластины, погруженной в раствор ZnSO4.

При работе медно-цинкового элемента протекают следующие основные процессы:

1) реакция окисления цинка

Процессы окисления в электрохимии получили название анодных процессов, а электроды, на которых идут процессы окисления, называют анодами;

2) реакция восстановления ионов меди

Процессы восстановления в электрохимии получили название катодных процессов, а электроды, на которых идут процессы восстановления, называют катодами;

3) движение электронов во внешней цепи;

4) движение ионов в растворе.

Суммируя электродные реакции, получаем:

Zn + Cu2+ = Cu + Zn2+

Вследствие этой химической реакции в ГЭ возникает электрический ток, поэтому ее называют токообразующей.

При схематической записи ГЭ границу раздела между проводником 1-го рода (металлом) и проводником 2-го рода (раствором электролита) обозначают одной вертикальной чертой, а границу раздела между проводниками 2-го рода - двумя чертами. Схема элемента Даниэля-Якоби записывается в виде:

(-) A Zn | Zn2+ || Cu2+ | Cu K (+)