МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Национальный исследовательский

Томский политехнический Университет»

Е.В. Михеева, н.П. Пикула, а.П. Асташкина

Коллоидная химия

Рекомендовано в качестве учебного пособия

Редакционно-издательским советом

Томского политехнического университета

Издательство

Томского политехнического университета

2013

	УДК 541.1 (075.8) ББК 24.5я73 М 695
М695	Михеева Е.В. Коллоидная химия: учебное пособие / Е.В.Михеева, Н.П. Пикула, А.П. Асташкина; Томский политехнический университет. – 2-е изд., перераб. и доп. – Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2013. – 184 с. В авторской редакции

В пособии в краткой форме изложены основные вопросы дисциплины «Коллоидная химия»: поверхностные и капиллярные явления, термодинамика поверхностей раздела фаз, адсорбция, электрические, оптические, структурно-механические и молекулярно-кинетические свойства дисперсных систем. Материал в пособии представлен в 9 главах по основным разделам дисциплины, в каждой главе приведены решения типовых задач и вопросы для контроля и самоконтроля.

Пособие подготовлено на кафедре физической и аналитической химии и предназначено для студентов ИДО, обучающихся по направлениям 240100 «Химическая технология» и 241000 «Энерго- и ресурсосберегающие процессы в химической технологии, нефтехимии и биотехнологии».

УДК 541.1 (075.8)

ББК 24.5я73

Рецензенты

Кандидат химических наук, доцент ТГУ

Н.Н. Судакова

Кандидат технических наук,

доцент кафедры органической химии ТГПУ

А.С. Ситников

© ФГБОУ ВПО НИ ТПУ, 2013

© Михеева Е.В., Пикула Н.П., Асташкина А.П., 2013

©Обложка. Издательство Томского политехнического университета, 2013

Оглавление

ВВЕДЕНИЕ 4

Глава 1 ДИСПЕРСНЫЕ СИСТЕМЫ 5

Глава 2 ТЕРМОДИНАМИКА ПОВЕРХНОСТНЫХ ЯВЛЕНИЙ 20

Глава 3 АДСОРБЦИЯ 50

Глава 4 ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ДИСПЕРСНЫХ СИСТЕМ 107

Глава 5 УСТОЙЧИВОСТЬ И КОАГУЛЯЦИЯ ЛИОФОБНЫХ ДИСПЕРСНЫХ СИСТЕМ 124

Глава 6 СТРУКТУРНО-МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ДИСПЕРСНЫХ СИСТЕМ 152

Глава 7 ОПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ДИСПЕРСНЫХ СИСТЕМ 159

Глава 8 МОЛЕКУЛЯРНО-КИНЕТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ДИСПЕРСНЫХ СИСТЕМ 165

Глава 9 КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОСНОВНЫХ ДИСПЕРСНЫХ СИСТЕМ 173

ПЕРЕЧЕНЬ ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 188

ВВЕДЕНИЕ

Настоящее пособие предназначено для студентов Института дистанционного образования всех специальностей и направлений, изучающих дисциплину «Коллоидная химия». Курс «Коллоидная химия» является общепрофессиональной дисциплиной, имеющей большое значение для создания базовой основы изучения специальных химических и экологических дисциплин.

Коллоидная химия – самостоятельная область физико-химической науки, изучающая процессы образования и разрушения дисперсных систем, а также их характерные свойства, связанные с поверхностными явлениями на границах раздела фаз в этих системах.

Дисперсными системами называются гетерогенные системы с сильно развитой внутренней поверхностью раздела между фазами. Они состоят из двух или нескольких фаз, одна из которых (дисперсная фаза) обладает высокой дисперсностью (раздробленностью) и распределена в виде множества мельчайших частиц в окружающей непрерывной дисперсионной среде.

Примерами разнообразных дисперсных систем могут служить все горные породы, грунты и почвы, туманы и облака, выпадающие из них атмосферные осадки, космическая пыль, металлы и сплавы, природные воды и нефть, бетоны и резины и т.д. Коллоидная химия изучает условия образования, устойчивости и коагуляции коллоидных систем, поверхностные и электрические явления, образование и свойства стабилизирующих межфазных слоев и пленок, структурированных дисперсных систем и т.д.

Настоящее пособие составлено на основе лекций преподавателей кафедры физической и аналитической химии Национального исследовательского Томского политехнического университета. В пособии кратко изложен теоретический материал, примеры решения некоторых типовых задач и вопросы для контроля и самоконтроля. Пособие состоит из 9 глав по всем основным разделам дисциплины «Коллоидная химия».

Авторы надеются, что материал, изложенный в пособии, будет служить основой для самостоятельной работы студентов химических и экологических специальностей и направлений. Пособие будет полезно студентам других специальностей, магистрантам и аспирантам.

Авторы будут признательны за критические замечания и пожелания, направленные на улучшение пособия.