Признаки объектов коллоидной химии

Содержание и задачи курса

И физико-химических свойствах дисперсных систем.

Коллоидная химия как наука о поверхностных явлениях

Устойчивость, стабилизация и коагуляция дисперсных систем 94

Оптические свойства дисперсных систем 85

Электрические явления в дисперсных системах 72

Молекулярно-кинетические свойства дисперсных систем 60

6.1. Броуновское движение, его молекулярно-кинетическая природа 60

6.2. Связь между средним сдвигом частиц и коэффициентом диффузии 60

6.3. Осмотические свойства дисперсных систем 63

6.4. Выражение концентраций коллоидных растворов 65

6.5. Закономерности седиментации в гравитационном и

центробежных полях 66

6.6. Седиментационный анализ дисперсности 67

6.7. Диффузионно-седиментационное равновесие 71

7.1. Механизм образования двойного электрического слоя (ДЭС) 72

7.2. Термодинамические соотношения между поверхностным

натяжением и электрическим потенциалом 73

7.3. Строение двойного электрического слоя по Гельмгольцу,

Чепмену и Штерну 75

7.4. Изменение толщины ДЭС и электрокинетического

потенциала под действием электролитов 77

7.5. Понятие о коллоидной частице и мицелле. Строение мицеллы 79

7.6. Электрокинетические явления 80

7.6.1. Электроосмос 81

7.6.2. Электрофорез 82

7.6.3. Потенциал течения и седиментации 84

8.1. Явления рассеяния света 85

8.2. Ультрамикроскопия 87

8.3. Турбидиметрия 89

8.4. Нефелометрия 91

8.5. Оптические свойства дисперсных систем в проходящем свете 93

9.1. Процессы в дисперсных системах, обусловленные

агрегативной неустойчивостью 94

9.2. Термодинамические и кинетические факторы агрегативной

устойчивости дисперсных систем 95

9.3. Кинетика коагуляции 96

9.4. Теоретические основы устойчивости лиофобных

дисперсных систем 100

9.4.1. Электростатическая и молекулярная составляющие

расклинивающего давления 100

9.4.2. Потенциальные кривые взаимодействия дисперсных

частиц и их анализ 104

9.5. Закономерности коагуляции гидрофобных

дисперсных систем электролитами 106

9.6. Коагуляция под действием физических факторов 109

Литература 110

Коллоидная химия относится к числу дисциплин, завершающих общетеоретическую подготовку химиков-технологов. Преподавание коллоидной химии преследует цель рассмотреть важнейшие фундаментальные закономерности, определяющие свойства вещества в дисперсном состоянии и поверхностные явления в дисперсных системах. Под коллоидной химией понимают науку о поверхностных явлениях и дисперсных системах.

К поверхностным явлениям относятся процессы, происходящие на границе раздела фаз, в межфазном поверхностном слое и возникающие в результате взаимодействия сопряженных фаз. Поверхностные явления сильнее всех проявляются в телах с высокоразвитой поверхностью: поверхностные слои, пленки, нити, мелкие частицы. Совокупность этих дисперсий вместе со средой, в которой они распределены, образуют дисперсную систему.

Дисперсные системы являются типичными и сложными объектами коллоидной химии, так как в них проявляется все многообразие поверхностных явлений.

Для объектов коллоидной химии характерны 2 общих признака: гетерогенность и дисперсность.

Гетерогенность или многофазность является признаком, указывающим на наличие межфазной поверхности, поверхностного слоя – основного объекта науки.

Дисперсность (или раздробленность) – второй признак объектов коллоидной химии. Она определяется размерами тела по трем его измерениям. Дисперсии вещества могут иметь самую различную форму: сферическую, цилиндрическую, прямоугольную, а чаще неправильную. При значительном уменьшении размера в одном измерении получается пленка или поверхностный слой; при уменьшении размеров куба по двум измерениям получаются нити или капилляры; уменьшение размеров по трем направлениям (по осям x, y, z) приводит к образованию мелких частиц (см. рис.)

Имеем куб большого объема. Если при дроблении уменьшим его размеры:

1) по оси y – получим пленку толщиной а;

2) по оси y и по оси x – получим капилляры или нити;

3)по осям x,y,z – получим мелкие частицы размером ().

Рис. 1.1. Форма дисперсий в зависимости от размеров

тела по трём координатным осям

Раздробленность определяется наименьшим размером а. Дисперсность или раздробленность характеризуются величиной, обратной а, то есть 1/а:

(1.1)

Удельная поверхность S_уд определяется отношением межфазной поверхности к объему тела:

(1.2)

С уменьшением размера а увеличиваются дисперсность Д и удельная поверхность S _уд.

С ростом дисперсности увеличивается роль поверхностных явлений в системе, т.е. более сильно проявляется специфика гетерогенных дисперсных (коллоидных) систем.

С точки зрения принадлежности рассматриваемого объекта к коллоидной химии гетерогенность является более важным качественным признаком объекта, а дисперсность является количественным параметром. Если существует гетерогенность, то существует и дисперсность.

Объекты коллоидной химии характеризуются определенным видом поверхностной энергии, равной произведению поверхностной энергии на площадь поверхности:

(1.3)

Превращение поверхностной энергии в другие виды энергии является основой или сутью учения о поверхностных явлениях, где основное внимание уделяется поверхностному слою.

Учение о дисперсных системах, в котором рассматриваются их синтез и свойства, связанные с дисперсностью составляют вторую часть курса. Здесь поверхностная энергия определяет объемные свойства тел.

Дата добавления: 2014-01-11