- •Коллоидная химия
- •I. Рабочая программа дисциплины
- •1. Цели и задачи изучения дисциплины
- •2. Требования к уровню освоения содержания дисциплины
- •3. Объем дисциплины
- •3.1.Объем дисциплины и виды учебной работы
- •3.2. Распределение часов по темам и видам учебной нагрузки
- •4. Содержание дисциплины Введение. Предмет, задачи, методы, основные признаки объектов изучения коллоидной химии. Роль дисперсных систем в биосфере и химической технологии
- •Дисперсные системы, их свойства, органическая устойчивость дисперсных систем
- •Молекулярные взаимодействия и особые свойства поверхностей раздела фаз. Классификация, характеристика адгезии, когезии, смачивания, растекания. Практическое применение поверхностных явлений
- •Адсорбционные слои, их влияние на свойства дисперсных систем. Сорбционные процессы. Адсорбция. Теории Гиббса, Ленгмюра, бэт и другие. Капиллярная конденсация
- •Электрические свойства коллоидных растворов
- •Устойчивость коллоидных растворов. Коагуляция
- •Растворы высокомолекулярных соединений (вмс). Коллоидные пав
- •Микрогетерогенные системы: гели, суспензии, эмульсии, аэрозоли
- •5. Темы практических и/или семинарских занятий
- •6. Лабораторные работы
- •Тема I. Общая характеристика дисперсных систем и
- •Тема 2. Оптические свойства дисперсных систем
- •Тема 3. Поверхностные явления и адсорбция
- •Тема 4. Электрокинетические свойства дисперсных систем
- •Тема 5. Устойчивость и коагуляция лиофобных коллоидов
- •7. Тематика курсовых/контрольных работ/рефератов
- •Тематика рефератов
- •Требования к оформлению реферата
- •8. Учебно-методическое обеспечение
- •8.1. Список литературы
- •8.2. Материально-техническое обеспечение
- •8.3. Методические указания студентам
- •Вопросы и задачи для самоконтроля подготовленности
- •К проведению лабораторных работ
- •Лабораторная работа №1
- •Лабораторная работа №2
- •Лабораторная работа №3
- •8.4. Методические рекомендации для преподавателя
- •II. Материалы, устанавливающие содержание и порядок проведения текущего контроля и промежуточной аттестации
- •1. Примеры контрольных работ Получение и свойства дисперсных систем
- •Адсорбция
- •Устойчивость и коагуляция дисперсных систем
- •2. Примеры тестовых заданий для текущего и итогового контроля Природа, классификация и методы получения ультрамикрогетерогенных систем
- •Строение мицеллы. Устойчивость и коагуляция коллоидных систем
- •Поверхностные явления. Адсорбция
- •Задачи для самостоятельной работы
- •3. Вопросы для подготовки к зачету
Адсорбционные слои, их влияние на свойства дисперсных систем. Сорбционные процессы. Адсорбция. Теории Гиббса, Ленгмюра, бэт и другие. Капиллярная конденсация
Сорбция и сорбционные процессы. Адсорбция, общее представление и закономерности. Классификация адсорбции по агрегатному состоянию смежных фаз.
Адсорбция на поверхности раздела жидкость – газ. Уравнение Гиббса. Поверхностно-активные вещества. Ориентация на поверхности раздела фаз.
Адсорбция на поверхности раздела твердое тело – газ и твердое тело – жидкость. Адсорбенты: активированный уголь, гели, цеолиты.
Динамический характер адсорбционного равновесия. Природа адсорбционных сил. Хемосорбция.
Изотермы адсорбции. Уравнение Фрейндлиха-Бедекера. Уравнение Лэнгмюра. Переход от уравнения Гиббса к уравнению Лэнгмюра. Теория полимолекулярной адсорбции БЭТ. Потенциальная теория Поляни. Теория объемного заполнения микропор Дубинина.
Адсорбция электролитов. Образование двойного электрического слоя. Ионообменная адсорбция. Иониты и их применение.
Адсорбционная хроматография.
Электрические свойства коллоидных растворов
Строение частиц лиофобных золей. Правило Фаянса и Содди достройки кристаллической решётки. Строение двойного электрического слоя. Теории Гельмгольца, Гуи-Чемпена, Штерна. Поверхностный и электрокинетический потенциалы. Электрокинетический катализ. Электрокинетические явления прямые (электрофорез) и обратные (эффекты Дорна и Квинке).
Диспергирование, физическая и химическая конденсация, пептизация.
Очистка коллоидных растворов от избытка электролитов и низкомолекулярных соединений ультрафильтрацией и методом диализа. Электродиализ. Компенсационный диализ. Применение диализа.
Устойчивость коллоидных растворов. Коагуляция
Кинетическая и агрегативная устойчивость. Факторы устойчивости. Коагуляция под действием электролитов. Порог коагуляции. Критический потенциал. Правило значности. Коагуляция смесью электролитов. Явления синергизма и антагонизма. Взаимная коагуляция коллоидных растворов. Явление привыкания. Кинетика коагуляции. Теория коагуляции.
Растворы высокомолекулярных соединений (вмс). Коллоидные пав
Общая характеристика ВМС. Термодинамическая устойчивость ВМС. Растворы высокомолекулярных электролитов. Белки как полиэлектролиты. Влияние pHна свойства растворов белков. Изоэлектрическое состояние. Денатурация, высаливание, коацервация. Лиотропные ряды. Защита гидрофобных золей ВМС. Применение явления защиты.
Вязкость коллоидных растворов (нормальная и аномальная). Приведенная и характеристическая вязкость. Вискозиметрический метод определения молекулярной массы полимеров.
Микрогетерогенные системы: гели, суспензии, эмульсии, аэрозоли
Классификация гелей. Теория строения. Методы получения. Желатинирование. Факторы, влияющие на набухание. Явления набухания в природе. Тиксотропия, синерезис. Диффузия в студнях, реакции в студнях.
Классификация эмульсий. Устойчивость разбавленных и концентрированных эмульсий. Жидкие и твердые эмульгаторы. Механизм стабилизации эмульгаторами. Метод получения и разрушения эмульсий. Обращение эмульсий. Практическое значение эмульсий и эмульгирования.
Жидкие пены. Методы получения и разрушения пен. Устойчивость пен. Пенообразователи. Теория пенообразования. Практическое значение пен. Моющие вещества и теория моющего действия. Пенная флотация. Твердые пены (пенобетон, пеностекло, пенопласт).
Общая характеристика. Туманы. Дымы и пыль. Методы получения и разрушения аэрозолей. Проблемы защиты атмосферы от загрязнения аэрозолями. Коллоидно-дисперсные системы почвы.