Коллоидная химия ТПУ | Томск

1 Карбаинова С. Н. Коллоидная химия: Учебное пособие. – Томск:Изд. ТПУ, 2009. – с.Печатается по постановлению Редакционно-издательского Совета Томского политехнического

Коллоидная химия ТПУ | Томск

Книги по всем темамPages:     || 2 | 3 | 4 | 5 |   …   | 9 | Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего и профессионального образования «ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» С. Н. КАРБАИНОВА КОЛЛОИДНАЯ ХИМИЯ Учебное пособие Томск 2009 УДК Карбаинова С. Н. Коллоидная химия: Учебное пособие. – Томск:

Изд. ТПУ, 2009. – с.

Печатается по постановлению Редакционно-издательского Совета Томского политехнического университета.

Рецензенты:

© Томский политехнический университет, 2009 ВВЕДЕНИЕ Данное учебное пособие по дисциплине «Коллоидная химия» предназначено для студентов ТПУ по группе специальностей «Химическая технология».

Это студенты дневного и заочного обучения химикотехнологического и физико-технического факультетов. И не только.

Велик спрос в этой области знаний студентов экологических специальностей многих других факультетов и подразделений ТПУ.

Необходимость пособия объясняется также переходом на многоуровневую структуру образования, введением в ТПУ новых специальностей.

Современные тенденции развития нанотехнологий требуют усиления подготовки студентов бакалавриата и магистратуры химикотехнологических, а также экологических специализаций в области данной дисциплины. Следовательно, резко увеличивается потребность в учебно-методической литературе, предназначенной для самостоятельной работы студентов.

Наука о поверхностных явлениях и дисперсных системах принадлежит к числу естественно-научных дисциплин и углубляет фундаментальную подготовку специалиста. Она изучается после основательного знакомства с математикой, физикой, неорганической и органической химией, аналитической и физической химией. Это одна из теоретических основ химической технологии.

Это объясняется тем, что золи, суспензии, эмульсии, пасты, пены, порошки, аэрозоли представляют собой дисперсные системы с высокоразвитой поверхностью.

Они повсеместно распространены в природе, встречаются в различных технологических процессах. Они широко используются в реакционных аппаратах при проведении гетерогенных процессов, с ними связаны сложнейшие экологические проблемы.

Но в большинстве учебников по коллоидной химии им уделяется незаслуженно мало внимания.

Далее, различные поверхностные явления: смачивание, адсорбция, использование поверхностно-активных веществ, коагуляция, седиментация и другие лежат в основе многих технологических процессов, таких как флотация, отстаивание, фильтрация, гранулирование, сушка.

Знание закономерностей, присущих дисперсным системам, необходимо как для оптимизации технологических процессов, так и для получения различных материалов с заданными свойствами: полимеров, лекарств, пищевых продуктов, смазочных материалов, цемента, керамики, бумаги, а также при решении задач охраны окружающей среды (очистка сточных вод, улавливание промышленных выбросов).

Поэтому целью изучения дисциплины «Поверхностные явления и дисперсные системы» является углубление знаний в области специфических свойств дисперсных систем. Это создает хороший фундамент для успешного освоения дисциплин специализации.

Данное пособие охватывает основные разделы курса. Поэтому его целесообразно использовать не только при подготовке к выполнению лабораторных работ и решение задач, но также и для сдачи коллоквиумов по темам, зачетов, экзаменов.

ГЛАВА 1 СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ «КОЛЛОИДНАЯ ХИМИЯ» Коллоидную химию в настоящее время часто называют дисциплиной «Поверхностные явления и дисперсные системы».

Термин «коллоидная химия» – от греческого слова «колла» – клей и является хотя и традиционным, но устаревшим, не соответствующим современному содержанию дисциплины.

Ранее это была чисто описательная наука о получении и свойствах особого коллоидного состояния вещества.

Далее, благодаря накоплению огромного практического и теоретического материала и в силу большой важности дисперсных систем в науке и технике, содержание коллоидной химии изменилось.

В настоящее время оба названия применяются параллельно.

Современное определение коллоидной химии принадлежит видному российскому ученому П.А. Ребиндеру:

Коллоидная химия – это наука о поверхностных явлениях и физико-химических свойствах дисперсных систем.

Или просто: коллоидная химия – это поверхностные явления и дисперсные системы.

1.1 Понятие о дисперсности, дисперсных системах (ДС) и поверхностных явлениях Дисперсность D (раздробленность) вещества – это величина, обратная линейному размеру частиц l :

D = (1.1) l где l – длина ребра куба или диаметр частицы.

Дисперсные системы – это двух- или, в общем случае, многофазные гетерогенные системы, в которых хотя бы одна из фаз представлена малыми частицами, размеры которых, однако, превосходят молкулярные.

Дисперсная система состоит из дисперсной фазы и дисперсионной среды.

Дисперсная фаза – это та фаза дисперсной системы, которая раздроблена до мельчайших частиц.

Дисперсионная среда – это фаза, в которой распределено раздробленное вещество.

Дисперсную фазу могут представлять не только частицы, но и пленки, мембраны, капилляры.

Дисперсные системы имеют высокоразвитую поверхность. Таковыми являются большинство окружающих нас реальных тел.

Сыпучие и пористые материалы, почва, суспензии, пасты, пены, эмульсии, кожа, ткани, бумага, продукты питания – все это дисперсные системы, которые являются объектами изучения данной науки.

Реальный мир, окружающий нас, состоит из дисперсных систем.

Поэтому науку о поверхностных явлениях и дисперсных системах часто называют физической химией реальных тел.

Итак, дисперсные системы – гетерогенные, одна из фаз раздроблена, значит они имеют поверхность раздела, раздробленность фаз приводит к резкому увеличению поверхности.

Явления, происходящие на поверхности, в межфазном поверхностном слое, называются поверхностными.

1.2 Удельная поверхность и размеры частиц в дисперсных системах Мерой количественной характеристики – дисперсности или раздробленности вещества является удельная поверхность S :

S S = (1.2) V S – общая поверхность между фазами; V – объем дисперсной фазы.

Удельная поверхность – это суммарная поверхность всех частиц в единице объема или единице массы вещества.

Чем мельче частицы, тем больше удельная поверхность.

Пусть имеем в системе N частиц кубической формы и одинакового размера, тогда N6l2 S ==, (1.3) Nl3 l l – длина ребра куба.

Для сферических частиц N 4pr2 3 S = = = (1.4) N pr3 r l r,l – радиус и диаметр частицы.

Чаще S рассчитывается на единицу массы дисперсной фазы:

S S m = V r, тогда S = =. Следовательно, S =, (1.5) m V r l r где r – плотность дисперсной фазы.

Таким образом, удельная поверхность обратно пропорциональна линейному размеру частиц и прямо пропорциональна D – дисперсности:

S = K D, (1.6) K – коэффициент пропорциональности.

Удельная поверхность кубика объемом в 1 см3 при его измельчении увеличивается. Если:

2 l =1 S = 6 / 2 l =10-1 S = 610 = 60 / 2 l =10-5 S = 6 105 = 60 / 2 l =10-6 S = 6 106 = 600 / 2 l =10-7 S = 6 107 = 6000 / Эта поверхность может достигать значительных величин – до тысяч квадратных метров на 1 см3.

Зависимость величины удельной поверхности от линейного размера частиц l графически выражается равносторонней гиперболой (рис.1.1).

Из рисунка 1 видно, что с уменьшением поперечных размеров частиц величина удельной поверхности существенно возрастает.

При l 10-7 см гипербола обрывается, т.к. частицы уменьшаются до размеров отдельных молекул.

Гетерогенная система становится гомогенной, в которой отсутствует межфазная поверхность.

Рис.1.1. Зависимость S от линейного размера частиц l :

I – истинные растворы или молекулярнодисперсные;

II – коллоидные растворы или наносистема;

III – микрогетерогенные системы;

IV – грубодисперсные системы Необходимо подчеркнуть, что самую большую удельную поверхность имеют частицы дисперсной фазы в коллоидных растворах.

Существует большой класс соединений – это растворы в высокомолекулярных соединений (ВМС), молекулы которых по размерам сопоставимы с размерами частиц в коллоидных системах, или даже превышают их.

Такие растворы обладают многими свойствами, характерными для типичных коллоидных систем, и поэтому ранее часто рассматривались в учебниках коллоидной химии.

В настоящее время учение о полимерах – это крупнейшая самостоятельная дисциплина.

1.3 Классификация дисперсных систем Многообразие свойств дисперсных систем приводит к нескольким видам их классификации.

1. Классификация по дисперстности а) Грубодисперсные системы, l 10-3 см. Это наиболее распространенные системы. Строительные материалы (песок, щебень, бетон);

продукты питания – крупы, сахар, крахмал и т.д.

б) Микрогетерогенные системы, 10-5 l 10-3 см, S »1 м2/г.

Это – суспензии, эмульсии, пены, порошки, имеющие большое значение в химической, пищевой и других технологиях.

в) Коллоидные растворы или ультрамикрогетерогенные системы, 10-7 l 10-5 см. Это системы с высокоразвитой поверхностью раздела.

Золи: твердые золи, лиозоли, аэрозоли, S »1000 м2/г.

г) Истинные растворы или молекулярные, l 10-7 см. Это гомогенные системы, не имеющие поверхности раздела, S = 0. Они изучаются в курсе физической химии.

2. Классификация по агрегатному состоянию фаз Это наиболее общая классификация. Три агрегатных состояния фаз (Т, Ж, Г) позволяют иметь девять типов комбинаций.

Согласно этой классификации дисперсные системы обозначаются дробью: числитель – агрегатное состояние фазы, а знаменатель – дисперсионной среды.

Кроме простых дисперсных систем могут быть сложные, которые содержат две, три и более дисперсных фаз или дисперсионных сред.

Пример, система Т,Ж/Г содержит две дисперсионные фазы и называется смогом.

Изменение типа дисперсной системы может происходить в технологическом процессе. Так при выпечки хлеба из муки система Т/Г (это мука) превращается в систему Г/Т (это хлеб).

Таблица 1.Классификация ДС по агрегатному состоянию фаз Дисперсная Дисперсионная среда фаза Т Ж Г Т Т/Т. Твердые золи или твер- Т/Ж. Лиозоли зо- Т/Г. Аэрозоли дые коллоидные растворы.

ли « гели (высо- Дым, пыль, пеГорные породы, строймате- кодисперсные);

ристые облака, риалы, сплавы, пластмассы, мука, порошки суспензии « замороженное масло, сталь, пасты (грубодисчугун, цветные стекла, драгоперсные) ценные камни Ж Ж/Т. Твердые эмульсии Ж/Ж. Эмульсии Ж/Г.

Аэрозоли Почва, живые клетки, адсор- Сырая нефть, ла- Туман, слоибенты, сыр, фрукты, овощи, текс, молоко, стые облака, вода в графине, природные масло, маргарин, выхлопные газы минералы с жидкими включе- майонез, кремний ниями Г Г/Т. Твердые пены Г/Ж. Газовые Г/Г.

ГомогенПористые тела. Адсорбенты, эмульсии, пены ные системы.

уголь, пемза, пенобетон, пе- Газированная во- Нет поверхнонопласт, хлеб да, мыльная пена, сти раздела.

лечебный кисло- Дисперсная родный коктейль, система отсутпивная пена ствует. Пример – атмосфера Земли 3. Классификация по характеру межфазного взаимодействия По степени взаимодействия ДФ и ДС дисперсные системы делятся на два вида – лиофильные и лиофобные.

Для лиофильных систем характерно сильное межмолекулярное взаимодействие дисперсной фазы и дисперсионной среды.

Это приводит к образованию сольватных оболочек вокруг частиц дисперсной фазы и снижению свободной поверхностной энергии. Поэтому они термодинамически устойчивы против агрегирования частиц и характеризуются самопроизвольным диспергированием.

К лиофильным системам относятся растворы коллоидных ПАВ и растворы ВМС.

В лиофобных системах наблюдается слабое взаимодействие дисперсной фазы и дисперсионной среды. В них связи на границе раздела фаз не скомпенсированы и имеется большой избыток свободной поверхностной энергии.

Лиофобные системы термодинамически неустойчивы и требуют дополнительной стабилизации. К ним относятся коллоидные растворы, микрогетерогенные системы – именно такой тип систем является наиболее распространенным.

4. Классификация по межчастичному взаимодействию По данному признаку ДС подразделяют на два класса:

I класс – свободнодисперсные (бесструктурные) системы, в которых частицы дисперсной фазы не связаны между собой и могут свободно передвигаться в дисперсионной среде.

II класс – связнодисперсные (структурированные) системы, в которых частицы дисперсной фазы связаны друг с другом за счет межмолекулярных сил, образуя пространственные сетки (структуры).

В таких системах частицы дисперсной фазы не способны свободно перемещаться, а могут совершать только колебательные движения.

Любая из рассмотренных классификаций не является абсолютной, каждая имеет свои ограничения, но в то же время одна дополняет другую.

1.4 Характерные особенности дисперсных систем Специфическими особенностями лиофобных дисперсных систем, конечно же, являются:

1. Гетерогенность; 2. Дисперность; 3. Термодинамическая неустойчивость; 4. Невоспроизводимость.

Для ДС характерны два признака:

Гетерогенность – это основная или качественная характеристика дисперсных систем и дисперсность – это количественная характеристика ДС.

Мерой качественной характеристики – гетерогенности может служить величина удельной поверхностной энергии GS, подобно тому, как мерой дисперсности является величина удельной поверхности S.

Удельной поверхностной энергией является величина поверхностного натяжения – s.

Произведение величины удельной поверхностной энергии на площадь поверхности S дает общую поверхностную энергию GS – это новый вид энергии для дисперсных систем:

GS = GS S или GS = s S (1.7) Дисперсные системы имеют очень большую поверхность раздела и, следовательно, обладают огромным запасом свободной поверхностной энергии.

Следствием большого избытка свободной поверхностной энергии в ДС является их термодинамическая неустойчивость. Они стремятся самопроизвольно ее уменьшить.

Снижение GS может быть достигнуто двумя путями: за счет уменьшения удельной поверхностной энергии и за счет уменьшения поверхности раздела, то есть снижения дисперсности.

Поэтому значительная часть ДС устойчива, как правило, лишь в присутствии специального вещества – стабилизатора.

Поверхностная энергия может превращаться в другие виды энергии: в энергию Гиббса, в теплоту, в механическую энергию, в химическую энергию, в электрическую энергию.

Эти превращения сопровождают возникновение различных поверхностных явлений, таких как адсорбция, смачивание, адгезия, капиллярность.

1.5 Значение коллоидной химии Коллоидная химия является научной основой многочисленных технологических процессов, которые включают использование дисперсных систем или их образование.

Некоторые примеры:

1. Технологии производства современных композиционных и строительных материалов, силикатов (керамики, стекол).

2. Получение дисперсных, пористых структур-катализаторов, сорбентов.

3. Производство пластмасс, резины, природных и синтетических волокон, клеев.

4. Технологии производства продуктов питания.

5. Извлечение нефти из пласта с последующим деэмульгированием.

6. Технологии флотации руд.

7. Мембранные процессы разделения и водоподготовки.

8. Разработка и применение ПАВ: флотореагентов, смачивателей, стабилизаторов пен и эмульсий, пеногасителей и деэмульгаторов, компонентов смазок и охлаждающих жидкостей, моющих средств.

Без преувеличения можно сказать: коллоидная химия – химия реальных тел.

Примеры материи в коллоидном соединении: краски и бумага, одежда и обувь, продукты питания, почва, атмосфера Земли, стройматериалы и т.д. Более того, наше тело – пример материи в коллоидном состоянии, человек – это ходячий коллоид.

Контрольные вопросы 1. Что изучает дисциплина «Поверхностные явления и дисперсные системы» 2. Чем отличаются высокодисперсные коллоидные растворы от истинных растворов и от растворов ВМС 3. Количественные характеристики дисперсных систем, формулы для их расчета.

4. Как зависит величина удельной поверхности от линейного размера частиц 5. На каких признаках основан каждый тип классификации дисперсных систем 6. Основные специфические особенности лиофобных дисперсных систем, перечислить и объяснить какова причина термодинамической неустойчивости лиофобных дисперсных систем.

7. Значение коллоидной химии.

ГЛАВА 2 ПОЛУЧЕНИЕ И ОЧИСТКА КОЛЛОИДНЫХ РАСТВОРОВ Коллоидными растворами называются высокодисперсные гетерогенные системы, в которых хотя бы одно вещество находится в коллоидном состоянии.

Коллоидное состояние – это высокодисперсное состояние, когда вещество раздроблено до частиц размерами 10-5 -10-7 см, не видимых в оптический микроскоп, но представляющих собой агрегаты, состоящие из множества молекул или ионов.

2.1 Методы получения лиофобных золей Общие условия получения лиофобных золей:

Pages:     || 2 | 3 | 4 | 5 |   …   | 9 | Книги по всем темам

Источник: http://knigi.dissers.ru/books/1/17987-1.php

ВВЕДЕНИЕ. Рекомендовано в качестве учебного пособия

Коллоидная химия ТПУ | Томск

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

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.. 7

Глава 1. ДИСПЕРСНЫЕ СИСТЕМЫ… 8

1.1. Общая характеристика дисперсных систем.. 8

1.1.1. Признаки объектов коллоидной химии. 9

1.1.2. Специфические особенности высокодисперсных систем.. 11

1.2. Классификации дисперсных систем.. 12

1.2.1. Классификация по размерам частиц дисперсной фазы.. 12

1.2.2. Классификация по агрегатному состоянию дисперсной фазы
и дисперсионной среды.. 13

1.2.3. Классификация по силе межфазного взаимодействия
дисперсной фазы и дисперсионной среды.. 13

1.2.4. Классификация по подвижности частиц ДФ (по структуре) 14

1.2.5. Классификация по фазовой различимости. 14

1.2.6. Классификация по топографическому признаку
(по форме частиц) 15

1.3. Методы получения дисперсных систем.. 15

1.3.1. Диспергационные методы.. 15

1.3.2. Конденсационные методы.. 17

1.3.3. Метод пептизации. 20

1.4. Методы очистки дисперсных систем.. 20

Вопросы и задания для самоконтроля. 21

Глава 2. ТЕРМОДИНАМИКА ПОВЕРХНОСТНЫХ ЯВЛЕНИЙ.. 22

2.1. Классификация поверхностных явлений. 22

2.2. Свободная поверхностная энергия и поверхностное натяжение. 23

2.2.1. Физический смысл поверхностного натяжения. 23

2.2.2. Термодинамическое определение поверхностного натяжения. 25

2.2.3. Единицы измерения поверхностного натяжения. 26

2.3. Влияние различных факторов на величину
поверхностного натяжения. 26

2.3.1. Влияние химической природы вещества. 26

2.3.2. Влияние температуры.. 27

2.3.3. Влияние природы граничащих фаз. 28

2.3.4. Влияние природы и концентрации растворенного вещества. 29

2.4. Межмолекулярные и межфазные взаимодействия. 30

2.4.1. Когезия. 30

2.4.2. Адгезия. 30

2.4.3. Растекание одной жидкости по поверхности другой. 31

2.4.4. Смачивание. 32

2.5. Особенности искривленной поверхности раздела фаз. 37

2.5.1. Уравнение Лапласа. 37

2.5.2. Капиллярное давление. Течение жидкости в капиллярах. 40

2.6. Методы определения поверхностного натяжения. 42

2.6.1. Метод наибольшего давления пузырька газа
(метод Ребиндера) 43

2.6.2. Сталагмометрический метод (метод счета капель) 44

2.6.3. Метод капиллярного поднятия жидкости. 45

2.7. Влияние кривизны поверхности на давление
насыщенного пара. 46

2.7.1. Уравнения Томсона (Кельвина) 47

2.7.2. Капиллярная конденсация. 49

2.7.3. Изотермическая перегонка. 49

Вопросы и задания для самоконтроля. 50

Глава 3. АДСОРБЦИЯ.. 51

3.1. Основные понятия и определения. 51

3.1.1. Количественные способы выражения величины адсорбции. 52

3.1.2. Классификации адсорбции. 52

3.1.3. Основные экспериментальные зависимости адсорбции. 54

3.2. Адсорбция на границе твердое тело – газ. 55

3.2.1. Теория мономолекулярной адсорбции Лэнгмюра. 55

3.2.2. Эмпирическое уравнение адсорбции Фрейндлиха. 62

3.2.3. Теория полимолекулярной адсорбции Поляни. 63

3.2.4. Дальнейшие представления о многослойной адсорбции.
Теория БЭТ. 70

3.2.5. Адсорбция на пористых адсорбентах. 76

3.2.6. Адсорбенты и их характеристики. 77

3.3. Адсорбция на границе жидкость – газ. 78

3.3.1. Фундаментальное уравнение адсорбции Гиббса. 79

3.3.2. Свойства поверхностно-активных (ПАВ)
и поверхностно-инактивных (ПИВ) веществ. 79

3.3.3. Строение адсорбционного слоя на границе раствор – газ. 81

3.3.4. Уравнение Шишковского. 82

3.3.5. Поверхностная активность. Правило Дюкло – Траубе. 83

3.3.6. Расчет гиббсовской адсорбции из изотермы поверхностного натяжения методом графического

дифференцирования. 85

3.3.7. Применение уравнения изотермы Лэнгмюра к адсорбции на границе жидкость–газ. Расчет молекулярных

характеристик исследуемого ПАВ.. 86

3.3.8. Мицеллообразование в растворах коллоидных ПАВ.. 91

3.3.8. Классификации ПАВ.. 93

3.3.9. Солюбилизация. 95

3.3.10. Практическое значение ПАВ.. 96

Источник: https://studopedia.ru/11_74464_vvedenie.html

«Национальный исследовательский

Коллоидная химия ТПУ | Томск

МИНИСТЕРСТВООБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральноегосударственное бюджетное образовательноеучреждение высшего профессиональногообразования

Коллоидная химия

Рекомендованов качестве учебного пособия

Редакционно-издательскимсоветом

Томскогополитехнического университета

Издательство

Томскогополитехнического 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 краткойформе изложены основные вопросыдисциплины «Коллоидная химия»:поверхностные и капиллярные явления,термодинамика поверхностей разделафаз, адсорбция, электрические, оптические,структурно-механические имолекулярно-кинетические свойствадисперсных систем. Материал в пособиипредставлен в 9 главах по основнымразделам дисциплины, в каждой главеприведены решения типовых задач ивопросы для контроля и самоконтроля.

Пособие подготовленона кафедре физической и аналитическойхимии и предназначено для студентовИДО, обучающихся по направлениям 240100«Химическая технология» и 241000 «Энерго-и ресурсосберегающие процессы вхимической технологии, нефтехимии ибиотехнологии».

УДК 541.1 (075.8)

ББК 24.5я73

Рецензенты

Кандидатхимических наук, доцент ТГУ

Н.Н.Судакова

Кандидаттехнических наук,

доцент кафедрыорганической 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

Настоящеепособие предназначено для студентовИнститута дистанционного образованиявсех специальностей и направлений,изучающих дисциплину «Коллоиднаяхимия». Курс «Коллоидная химия» являетсяобщепрофессиональной дисциплиной,имеющей большое значение для созданиябазовой основы изучения специальныххимических и экологических дисциплин.

Коллоиднаяхимия – самостоятельная областьфизико-химической науки, изучающаяпроцессы образования и разрушениядисперсных систем, а также их характерныесвойства, связанные с поверхностнымиявлениями на границах раздела фаз вэтих системах.

Дисперснымисистемами называются гетерогенныесистемы с сильно развитой внутреннейповерхностью раздела между фазами. Онисостоят из двух или нескольких фаз, однаиз которых (дисперсная фаза) обладаетвысокой дисперсностью (раздробленностью)и распределена в виде множества мельчайшихчастиц в окружающей непрерывнойдисперсионной среде.

Примерамиразнообразных дисперсных систем могутслужить все горные породы, грунты ипочвы, туманы и облака, выпадающие изних атмосферные осадки, космическаяпыль, металлы и сплавы, природные водыи нефть, бетоны и резины и т.д.

Коллоиднаяхимия изучает условия образования,устойчивости и коагуляции коллоидныхсистем, поверхностные и электрическиеявления, образование и свойствастабилизирующих межфазных слоев ипленок, структурированных дисперсныхсистем и т.

д.

Настоящеепособие составлено на основе лекцийпреподавателей кафедры физической ианалитической химии Национальногоисследовательского Томскогополитехнического университета. В пособиикратко изложен теоретический материал,примеры решения некоторых типовых задачи вопросы для контроля и самоконтроля.Пособие состоит из 9 глав по всем основнымразделам дисциплины «Коллоидная химия».

Авторынадеются, что материал, изложенный впособии, будет служить основой длясамостоятельной работы студентовхимических и экологическихспециальностей и направлений. Пособиебудет полезно студентам другихспециальностей, магистрантам и аспирантам.

Авторыбудут признательны за критическиезамечания и пожелания, направленные наулучшение пособия.

Источник: https://studfile.net/preview/5911233/

Biz-books
Добавить комментарий