1.Коллоидные системы. Понятие золя и геля. Лиофильные золи.

Коллоидные системы- дисперсные системы промежуточные между истинными растворами и грубодисперсными системами – эмульсиями.

Обязательным условием существование кол. Систем является взаимная нерастворимость ДФ и ДС. Таким образом колл. Системы являются гетерогенными.

Лиофильные золи- частицы дисперсионной фазы окруженной сольватной оболочкой, т.е. имеет место взаимодействие между частицами ДФ и ДС

(Желатин, белки, крахмал)

Лиофобные золи – отсутствует, взаимодействие ДФ и ДС, частицы не имеют сольватной оболочки.

Гель – связанные дисперсные системы, которые образуются из лиофильных золей при определенных условиях.

Процесс перехода из золей в гель – Тиксотропия

Коагуляция – процесс соединения мелких частиц в более крупные. Седиментация – осаждение укрупнённых частиц под действием mg. Мицелла – электро нейтральна.

---------------------------------------------------------------------

2. Получение коллоидных растворов. Пептизация. Строение коллоидных частиц.

1.Дисперсионный метод – основан на превращении крупных частиц в более мелких 10нм.

2.Хим метод – пептизации

3.Конценсационный метод – основан на соединение мелких частиц в более крупные, малорастворимые в одном растворители. Для этих целей используется хим. Реакция обмена: AgNO₃+HCL - AgCL+HNO₃

Реакция гидролиза: FeCl₃+H₂O – Fe(OH)₃

Пептизация – процесс, обратный коагуляции. Это образование золей или гелей.

Пептизация происходит при добавление к рыхлому осадку специальных пептизирующих добавок. Они адсорбируются на пов-ми частиц и анаболют вз-е сост. Частиц. Эти аграгаты распадаются на обр. золь. Такое явл. Может происходить очень не прият. Для химии при промываний осадка (гранула).

Строение кол. Частиц:

3.Устойчивость коллоидных растворов. Явление коагуляции и седиментации. ПАВы.

Коллоидные р-ры (золи) явл. Гетероненными системами и принципиально не устойчивыми. Могут сущ. Довольно долгие, но в конце концов разрушаются.

Устойчивость золей за счет: 1.малых размеров частиц. 2.Наличие зарядов (у гранулы). 3. Наличие сульфатной оболочки или гидрофобной у лиофильных золей.

Процесс, ведущий к нарушению устойчивости золей: Коагуляция – процесс соединения мелких частиц в более крупные агрегаты.(помутнения золя, изм. Окраски и образование хлопьев).

Седиментация – осаждение укрупленых частиц под действием силы тяжести. Оба процесса могут протекать самопроизвольном или под действием внешних факторов. ПАВы – органические соединения. В состав молекул входят одновременно неполярная углеводородная цепь и полярные группы

OH-COOH-NH₂-NO₂

4. Свойства коллоидных растворов. Оптические, электрические, дуализм.

Оптические: а) эффект Тиндоля. В темном помещение луч света, направлен на золь образуется в ней светлый конус. Б)Опалесуенция – в проходящем и отраженном свете золь окрашен по рандому. В зависимости от размера частиц золь окрашен по разному (золь золота – фиолетовый, рубиновый, вишнёвый), электрические св-в : а)электрофорез – под действием эл. Тока коллоидные частицы движутся в одну сторону, а слой воды в другую. Б)электроосмос – под действием эл. Тока при наличии мембраны мелкие частицы с водой движутся через полупроницаемую перегородку, а крупные частицы задерживаются. На этом св-ве основано очистка коллоидных растворов диализ. Приборы-диализаторы: проточные и электрические.

5.Электрохимические процессы. Принцип работы Г.Э.

Электрохимические процессы – это окисл.-вост. Реакции, которые протекают под действием эл. Тока в результате этих процессов возникает эл. ток.

Для осуществ реакций нужно: 1)обеспечить направление движение «е» по внешнему проводнику 2) пусть «е» должен быть длиннее, т.е. процесс окисления нужно отделить от процесса востановления. 3) В данном примере соблюдать все необходимые условия поэтому

4) Для этого необходимо создание определенной системы.

Г.Э – устройство в котором энергия химической реакции преобразуется в энергию эл. тока.

6.Электродные потенциалы. Процессы возникающие на границе метал-раствор. Равновесный электродный потенциал. Уравнение Нернста.

Причиной возникновение электрического тока явл. Разность электрических потенциалов. Ме – плотный упаковка, положительно заряженных ионов Ме, которые связаны общим «е». если активный Ме погружен в р-р, то полярные молекулы воды отражают ионы Ме с его пов-ти Ме отрицательны, поскольку на Ме остается избыток «е» на границе Ме р-р образует как бы 2 слоя с противоположными зарядами это и явл причиной возникновения электрических потенциалов. Процесс перехода Ме в р-р явл. Обратным. Разность потенциалов которые возникает при устоновлении равновесия наз. Равновестными электродным потенциалом. Он зависит от природы Ме, t, концентрации электролиты ур-е Нернста: E=E⁰+RT/nF*lgC_н; E=E⁰+ 0,059/n*lgC_м

7.Стандартные электродные потенциалы. Ряд напряжений.

Это потенциал, который возникает на Ме,опущенном в р-р с активностью ионов равной 1 непосредственно измерить потенциал нельзя его измеряют относительно стандартной водородного электрода. Стандартным водородным электрод – пластиновая пластина, опущенная в р-р серной кислоты с активностью ионов Н⁺=1, Р_н2=1 Е⁰=Н/Н₂=0. Определить стандартный потенциалов: собирают цепь:

8. ЭДС гальванического элемента. Поляризация.

Основной хар-ой ГЭ явл. ЭДС – физическая величина, характеризующая работу сторонних сил в источниках постоянного или переменного тока. ЭДС= Е_к-Е_А.

Поляризация- отклонение потенциалов электрода от равновесного значения. Поляризация связана с торможением тех или иных процессов на электроде. На аноде накапливаются ионы Ме в результате потенциал становится белее положительным, на катоде – катодная поляризация. На катоде накапливается избыточное кол-во электронов.

9.Электролиз. Виды электродов. Анодные и катодные процессы.

Электролиз- окисл.-вост. Процесс, протекающий на электродах при прохождении эл. тока через р-р или расплав. эл-та. Этот процесс идет в электролизерах.

Электроды: Растворимые – эти электроды могут сами непосредственно участвовать в процессе. 2) Нерастворимые- представляют площадь для протекания р-м. Анод наз. «+» электрод, катод – отрицательный. Полож. Ионы-катионы движ. К катиду, а анионы к аноду.

11.Коррозия. Виды коррозионных рузрушений. Химическая коррозия.

Самопроизвольное разрушение Ме под действием окружающей среды. Процесс необратим. Окисл.-Вост. Реакция на границе разделов фаз.

Виды: 1.Сплошная(разрушает слой за слоем) 2.местная 3.Междкристалическая(круг по границе зерен) 4.Транскристалитния (по зернам).

Хим. Коррозия – разрушение Ме при воздействие агрессивной окр. Средой без возникновение Э.Т

2Fe+O₂ – 2FeO

Fe⁰ – 2e – Fe²⁺ окислитель

O₂ + 4e – 2O^-2 восстановитель.

В этом случае взаимное. Окисл. Ме и восстановление.

Окисл. Компонента коррозийной среды протекает в одном акте.

12. Электрохимическая коррозия: Коррозия при неравномерном доступе кислорода и от блуждающих токов.

Происходит при высокой температуре на поверхности Ме образуется продукт коррозии в виде защитной окислительной пленки доступ к агрессивной среде прекращается с э/х коррозией бороться сложнее разрушение Ме в среде эл-та с возникновением внутри системы эл. тока. На поверхности Ме обр. коротко замкнутые Г.Э. При э/х коррозии в агрессивной среде находится в-ва сильные окислители, которые являют ся деполяризаторами снимают «е» с катодных участков, в результате потенциал катода повторяется, коррозия продолжается случаи э/х коррозии: атм. Коррозия вызывается влажным воздухом. Почвенная – влага почвы, соед. Кислород. Электрокоррозия – разрушение Ме за счет блуждающих токов, исходящие от неисправных стенок. Блуждающие токи достигают до 300А на расстоянии нескольких км.

З-н. Фарадея: m=(M_Э*J*t)/F

Источник переменного тока разрушают изделия из цветного Ме.

13. Зашита металлов от коррозии: защитные покрытия, электрохимические методы ингибиторы.

Защитные покрытия: не Ме (лаки, краски, полимеры).

Защитные оксидные пленки с оксидирование:

Хим. Метод и э/х метов

Хим. Метод: Fe+NaNO₃, NaNO₂, NaOH t>100⁰C

э/х метод: Al-Al₂O₃(‘k-p)

Труднорастворимые пленки: Fe- Fe₃(PO₄)₂

4.Ме поерытия: сплавы Fe, сталь – 18% C₂N

э/х метод: 1.Катодная защита: защищаемую конструкцию подсоединяются к внешнему ист. Электрического тока, что бы они стали катодом.

2. Протекторная защита – защищает кострукцию подсоединённую к болванке из более активных Ме, которые будет разрушатся из сост. Среды – ингибитор на поверхности Ме образует защитную пленку между Ме, ингибитором и агрессивной средой части применяются от защиту кислот. Ингибиторы испаряются и конденсируются на поверхности Ме в виде тонкой пленки, защищая Ме.

14. Магний и его соединения.Магнезиальные вяжущие вещества.

Магний – очень легкий серебристо-белый Ме.Сплавы на основе магния занамают одно из первых мест в автостроение. MgO – белое тугоплавное в-во , хорошо растворяется в кислороде. Исп. Для изготовления огнеупорных кирпичей, т.к Т_{плавления}=2800⁰С. Гидроксид Mg является типичным основанием, мало растворимым в воде. Среди солей MgCl₂ – сырье для получения Mg путем электролиза. К вяжущим относит каустический магнетизм и каустический доломит. Это продукт, получаемый обжигов MgCO₃ или CaCo₃ – с последующим изменением MgCO3=MgO+CO₂ эти воздушные вяжущие лучше других соед. С древесно – волокнистыми добавлял опилки-ксилолит. Прессуя стружки суементированние магнезиминем цементов получают фибролит.