Суспензии, эмульсии, золи, гели, нано системы

Состояние чистого вещества описывается очень просто – твердое, жидкое, газообразное.

Но ведь абсолютно чистых веществ в природе не существует. Даже незначительное количество примесей может существенно влиять на свойство веществ: температуру кипения, электро- и теплопроводимость, реакционную способность и т.д. Очевидно, для получения абсолютно чистых веществ – одна из важнейших задач современной химии, ведь именно чистота вещества определяет возможность проявления им своих индивидуальных средств (демонстрация реактивов с маркировкой).

Следовательно, в природе и практической жизни человека встречаются не отдельные вещества, а их системы. Важнейшими из них являются дисперсные системы.

Запишем тему лекции: ДИСПЕРСНЫЕ СИСТЕМЫ.

Что же собой представляет дисперсная система?

Д.С. – гетерогенные системы, в которых одно вещество равномерно распределено в виде частиц внутри другого вещества.

Д.С.

Дисперсная фаза дисперсная среда

(мелко раздробленное вещество) (однороднове вещество, в котором распределена

д. фаза)

Примеры д.с: мел + вода, туман, дым, смог, определить дисперсную среду и дисперсную фазу

КЛАССИФИКАЦИЯ ДС.

1. ДС в зависимости от сочетания агрегатного состояния ДФ и ДС можно подразделить на 9 видов:

Дисперсионная среда	Дисперсионная фаза
газ	жидкость	Твердое вещество
Газ	Воздух, природный газ	Туман, попутный нефтяной газ	Дым, пыль, смог
Жидкость	Газировка, пена	Плазма крови, пищеварительный сок, эмульсии	Строительные растворы, суспензии, золи
Твердое вещество	Снежный наст, порошки, пористое тело	Мед, косметические средства, влажная почва	Минералы, сплавы, цветное стекло, горные породы

Демонстрация: чугуна и стали. Чугун и сталь отличаются друг от друга % содержанием углерода: в чугуне его 2-4%, а в стали менее 2%.

Избыток углерода в чугуне становится твердым раствором, выделяется в виде пластинок графита. Вследствие этого чугун хрупок и его можно использовать только для литья, а сталь можно ковать, прокатывать, штамповать.

2. Также Д, можно классифицировать по величине частиц

Д.С.

Грубодисперсные системы тонкодисперсные системы

(эмульсии, суспензии) (истинные растворы)

Коллоидные растворы

(золи, гели, пасты)

Грубодисперсые системы это непрозрачные системы, частицы видны невооруженным глазом, отстаиваются, у жидкостей видна граница раздела.

Грубодисперсные системы делятся на

- эмульсии (молоко, лимфа, нефть)

- суспензии (мел + вода, известковое молоко + вода, глина + вода)

(МИНИ-СООБЩЕНИЕ УЧАЩИХСЯ О СУСПЕНЗИЯХ И ЭМУЛЬСИЯХ)

Давайте начнем рассмотрение дисперсных систем с грубодисперсных систем.

Взвеси - это дисперсные системы, в которых размер частиц фазы более 100 нм. Это непрозрачные системы, отдельные частицы которых можно заметить невооруженным взглядом. Такие системы разделяю на:

1) Эмульсии (среда и фаза нерастворимые друг в друге жидкости). Например, известные вам молоко, лимфа, водоэмульсионные краски. Давайте приготовим эмульсию самостоятельно. Для этого просто добавим растительное масло в воду

2) Суспензии (среда - жидкость, фаза - нерастворимое в ней твердое вещество). Например, строительные растворы, взвешенный в воде морской и речной ил, живая смесь микроскопических живых организмов в морской воде - планктон (демонстрирую «известковое молоко» как пример суспензии)

3) Аэрозоли - взвеси в газе (наприме, в воздухе) мелких частиц твердых веществ и жидкостей. Например, пыли, туманы, дымы. Аэрозоли играют важную роль в природе, быту и производственной деятельности человека. А в чем же выражается это значение? Для ответа на этот вопрос самостоятельно прочитайте текст учебника на стр. 68

Следующим видом дисперсной системы являются коллоидные растворы, которые представляют собой системы, в которых размер частиц фазы от 100 до 1 нм. Эти частицы не видны невооруженным глазом.

Коллоидные растворы подразделяют на золи и гели (студни).

Золи - это большинство жидкостей живой клетки (цитоплазма, ядерный сок, содержимое вакуолей и органоидов) и живого организма в целом (кровь, лимфа, тканевая жидкость, пищеварительные соки, гуморальные жидкости и т.д.

Сейчас мы с вами приготовим золь. (демонстрирую приготовление золя «гидролиз хлорида железа горячей водой). После этого объясняю эффект Тиндаля

Коллоидные растворы занимают промежуточное положение между тонкодисперсными и грубодисперсными системами.

(МИНИ-СООБЩЕНИЕ УЧАЩИХСЯ О КОЛЛОИДНЫХ РАСТВОРАХ)

К. С.

ЗОЛИ ГЕЛИ

Пищевые

(сыр, хлеб, мармелад, косметические

кефир, птичье молоко) (гель для душа, гель до и после бритья крем, лосьон)

Демонстрации: гидролиз хлорида алюминия в горячей воде

Na₂ SiO₃ + HCL = 2 NaCl + H₂ SiO₃

ГЕЛИ

Минеральные

Пищевые (жемчуг, опал, халцедон)

(сыр, хлеб, мармелад, косметические

зефир, птичье молоко) (гель для душа, гель до и после медицинские мази

бритья крем, лосьон

(МИНИ-СООБЩЕНИЯ О ЗОЛЯХ И ГЕЛЯХ)

Демонстрация: желатин + вода, крахмальный клейстер

Истинные растворы – это гомогенная (однородная) система, состоящая из частиц растворенного вещества, растворителя и продуктов их взаимодействия

Эксперимент: растворение безводного сульфата меди в воде.

ЗНАЧЕНИЕ: Глобальная роль коллоидов заключается в том, что они являются основными компонентами таких биологических образований как живые организмы. Все вещества организма человека представляют собой коллоидные системы.

Коллоиды поступают в организм в виде пищевых веществ и в процессе пищеварения превращаются в специфические, характерные для данного организма коллоиды. Можно сказать, что весь организм человека - это сложная коллоидная система в ее связи с поверхностными явлениями.

Из коллоидов, богатых белками, состоят кожа, мышцы, ногти, волосы, кровеносные сосуды, легкие, весь желудочно-кишечный тракт и многое другое, без чего немыслима сама жизнь.

III. ОБОБЩЕНИЕ И ВЫВОДЫ:

Итак, на данном уроке мы с вами изучили более углубленно классификацию дисперсных систем, важность их в природе и жизни человека.

Однако следует отметить, что резкой границы между видами дисперсных систем нет. Классификацию следует считать относительной.

Дата добавления: 2014-01-20