- •1Коллоидная химия. Свойства коллоидных систем. Признаки объектов коллоидной химии.
- •5.Очистка коллоидных систем: диализ, ультрафильтрация.
- •7. Поверхностное натяжение. Зависимость поверхностного натяжение от различных факторов. Методы измерения поверхностного натяжения.
- •1 2. Изотермы адсорбции и поверхностного натяжения растворов пав. Уравнение Шишковского.
- •14. Представления о полимолекулярной адсорбции. Изотерма адсорбции бэт. Теория Поляни.
- •16. Понятия о капиллярных явлениях. Теория капиллярной конденсации.
- •20. Избирательное смачивание. Способы определения краевого угла смачивания. Инверсия смачиваемости поверхности.
- •22. Седиментация суспензий и седиментационный анализ дисперсных систем.
- •23. Седиментационно-диффузионное равновесие. Седиментационная устойчивость.
- •26. Реологические свойства структурированных жидкообразных и твердообразных систем. Вязкость агрегативно устойчивых дисперсных систем.
- •27 Агрегативная устойчивость дисп сист.Факторы агрег устойчив:
- •30Электрокинетич потенциал.Влияние разл факторов на вел электрокин потенциала.
- •31. Коагуляция дисперсных систем. Факторы, влияющие на электролитную коагуляцию дисперсных систем. Быстрая и медленная коагуляция.
1Коллоидная химия. Свойства коллоидных систем. Признаки объектов коллоидной химии.
Коллоидная химия – наука о поверхностных явлениях и дисперсных системах. Поверхностные системы – это процессы, происходящие на границе раздела фаз в межфазном поверхностном слое и возникающие в результате взаимодействия сопряженных фаз. Причина возникновения поверхностных явлений – существование на границе ненасыщенного поля межатомных, межмолекулярных сил, которые возникают из-за разного состава и строения соприкасающихся фаз. Дисперсные системы – гетерогенные системы, состоящие из двух и более фаз, одна из которых дисперсная раздроблена, а другая дисперсионная среда - непрерывная часть системы. Свойства коллоидных систем: 1Рассеяние света; 2Медленная диффузия; 3Малое осмотическое давление; 4Коллоидные растворы способны к диализу (с помощью мембраны могут быть определены от примесей); 5Способность к коагуляции (разрушение); 6Возможность явления электрофореза (перемещение частиц под действием внешнего электрического поля). Признаки коллоидной системы: - гетерогенность; -дисперсность.
2. Классификация коллоидных систем. 1)d-дисперсность, размер частиц дисперсной фазы а) Наносистемы d=1-10 нм, б)Высокодисперсные d=10нм-1 мкм, в)Грубодисперсные d=1-100 мкм. 2) Фракционный состав а) Монодисперсные(один радиус), б)Полидисперсные. 3) Концентрация частиц дисперсной фазы. 4)Характер распределения фаз : а) Сплошное-континуальное
б) Сетка тонких прослоек-сетчатое-биконтинуальное. 5)Взаимодействие между частицами дисперсной фазы(по кинетическим фазам) а)свободно-дисперсные(малая концентрация V, ж или г дисперсионная среда), б)связно-дисперсные(Vконцентрация большая, твёрд дисперсионная.ср). 6) Взаимодействие между частицами коллоидными частицами и дис.средой: а)Лиофильные (хорошо растворяются, самопроизвольно диспергируются, термодинамически устойчива)-растворы коллоидных ПАВ, растворы ВМВ, б)Лиофобные-обладают избытком энергии, для них характерна коагуляция, получают непроизвольно, ТД неустойчивы, самопроизвольно разрушаются.
7) Агрегатное состояние фаз(т/ж –континуальные золи, суспензии,пасты, биконтинуальные гели, т/г – дымы, пыли, порошки, т/т – композитные материалы, горные породы, сплавы. Ж/Ж – эмульсии(молоко, нефть), Ж/Г – туманы, облака, газовые эмульсии, Ж/Т – клетки в человеке. Г/Ж – газированная вода, жидкие пены, Г/Г – нет, Г/Т – почвы, хлеб, сыр, твердые пены, пемза,капиллярные системы с газообразными вещ-ми.
3. Получение КС Диспергационные методы. Дисперг методы-Это способы получ лиофобных золей путем дробления крупных кусков до агрегатов коллоидных размеров. В зав-ти от вида работы, которая соверш над грубодисперсной системой, подразделяют на: 1)механич. Диспергирование - это механич дробление грубодисперсн сист путем: раздробления, удара, истирания, расщепления. Измельчение частиц до мелких размеров с помощью шаровых мельниц. Шар мельница-это полый цилинр сосуд,заполненный частично шарами того же материала и при медленном вращении шары перекатыв, истирая и дробя материал. Работами Ребиндера устанавливают явление понижения сопротивл тв тел упругим и пластич деформац, а также механич разрушение под влиянием адсорбции ПАВ. ПАВ облегчают диспергацию и способствуют значительному повышении степени дисперсности. Мех диспергация –это оч энергоемкий процесс. 2)Физ диспергация - дисперг ультразвуком, происходит за счет разрывающих усилий. Они возник в жидком или тв теле при прохождении через них ультразвуковых колеб с частотой более 20.000Гц в сек. При прохождении звук волны в сист возникают местные, быстро чередующиеся сжатия и расширения вещества, которые приводят к его разрушению.Этот метод применим только при диспергировании малопрочных в-в (сера, крахмал и тд). 3)Физ-хим способ-метод пептизации. Измельченый материал или промытый осадок в-ва, получ в рез-те хим реакции осаждения, промыв небольшим кол-вом р-ра пептизатора, образ высокодисперсная система.Не могут пептизироваться плотные, тяжелые осадки,а наоборот, рыхлые, свежеприготовленные. Фактич пептизация –это не диспергация. Пептизированный осадок-это уже диспегированный материал, доведенный до коллоидной степени измельчения, в котор частицы в рез-те слипания образ крупный агрегат. Пептизация-это наруш связей между слипшимися частицами. Чем слабее эти связи, тем легче происх пептизация.
4.Конденсационные методы получения дисперсных систем. Системы с размером частиц -100 нм получают кондесационными методами.В основе конденсационных методов лежит процесс образования дисперсной фазы из веществ, находящихся в молекулярном или ионном состоянии – создание пересыщенного раствора, из которого должна быть получена коллоидная система. Физические методы конденсации: 1) охлаждение паров жидкостей или твердых тел при адиабатическом расширении или смешивании их с большим объемом воздуха; 2) замена на другой растворитель,в котором диспергируемое вещество хуже растворяется. (туман, смог). Замена растворителя приводит к образованию золя в тех случаях, когда к исходному раствору добавляют другую жидкость, которая хорошо смешивается с исходным растворителем, но является плохим растворителем для растворенного вещества. Химические методы конденсации основаны на выполнении различных реакций, в результате которых из пересыщенного раствора осаждается нерастворенное вещество, не только обменные, но и окислительно-восстановительные реакции, гидролиза и т.п.Дисперсные системы можно также получить методом пептизации, который заключается в переводе в коллоидный «раствор» осадков, частицы которых уже имеют коллоидные размеры.