5 курс

«КОЛЛОИДНАЯ ХИМИЯ» (5 курс в/о)

Общая трудоемкость 36 часов лекций и 36 часов практических занятий.

Программа курса

ВВЕДЕНИЕ

Коллоидное состояние вещества. Основные свойства, характерные для коллоидных систем. Меры дисперсности. Классификация дисперсных систем. Пути образования дисперсных систем.

1. МОЛЕКУЛЯРНЫЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ И ОСОБЫЕ СВОЙСТВА ПОВЕРХНОСТЕЙ РАЗДЕЛА ФАЗ

Основы термодинамики поверхностных явлений. Метод избытков Гиббса. Поверхностная энергия. Независимость полной поверхностной энергии от температуры. Поверхностное натяжение чистых жидкостей. Смачивание. Закон Юнга. Работа адгезии. Работа когезии. Уравнение Дюпре. Методы оценки свободной поверхностной энергии твердых тел. Флотация. Виды флотации. Капиллярное давление. Закон Лапласа. Изменение уровня жидкостей в капиллярах. Уравнение Жюрена. Зависимость давления насыщенного пара от кривизны поверхности раздела сосуществующих фаз, уравнение Томсона-Кельвина. Изотермическая перегонка. Статические и получтатические Методы измерения поверхностного натяжения на легкоподвижных границах фаз.

2. АДСОРБЦИОННЫЕ СЛОИ И ИХ ВЛИЯНИЕ НА СВОЙСТВА ДИСПЕРСНЫХ СИСТЕМ

Адсорбция на границе раздела раствор-газ. Фундаментальное уравнение адсорбции Гиббса. Относительная гиббсовская адсорбция. Поверхностная активность. Правило Дюкло-Траубе. Уравнение изотермы адсорбции Лэнгмюра. Изотерма поверхностного натяжения Шишковского. Классификация и современный ассортимент ПАВ.

Адсорбция газов на поверхности твердых тел. Физическая и химическая адсорбция. Теплота адсорбции. Теория мономолекулярной адсорбции Ленгмюра. Потенциальная теория полимолекулярной адсорбции Поляни. Теория Брунауэра – Эммета – Теллера (БЭТ). Адсорбционные методы определения удельной поверхности адсорбентов. Типы адсорбентов, их характеристики и использование в промышленности.

Особенности молекулярной адсорбции из растворов на поверхности твердого тела. Правило уравнения полярностей Ребиндера. Изотерма мономолекулярной адсорбции Ленгмюра. Адсорбционное уравнение Фрейндлиха. Хроматография.

3. МОЛЕКУЛЯРНО-КИНЕТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ДИСПЕРСНЫХ СИСТЕМ

Универсальность молекулярно-кинетических свойств растворов и дисперсных систем. Осмотические явления в коллоидных системах, их роль в биологических процессах. Седиментационный анализ суспензий и эмульсий. Седиментационно-диффузное равновесие Перрена – Больцмана.

4. ОПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ДИСПЕРСНЫХ СИСТЕМ

Рассеяние света в коллоидных системах. Закон Рэлея и условия его применимости. Поглощение света в дисперсных системах. Применение закона Бугера – Ламберта – Бера к мутным средам. Нефелометрия и турбидиметрия. Определение размера частиц в системах подчиняющихся и не подчиняющихся уравнению Рэлея.

5. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ДИСПЕРСНЫХ СИСТЕМ

Адсорбция из растворов электролитов. Возникновение двойного электрического слоя (ДЭС). Строение двойного электрического слоя (ДЭС) на границе фаз. Теории ДЭС (Гельмгольца-Перрена, Гуи-Чепмена, Штерна). Электрокинетический потенциал и факторы на него влияющие. Влияние индифферентных и неиндифферентных электролитов и специфической адсорбции ионов на электрокинетический потенциал. Перезарядка поверхности. Электрокинетические явления: электроосмос, электрофорез, потенциал течения, потенциал оседания. Уравнение Гельмгольца – Смолуховского. Эффект релаксации и электрофоретическое торможение. Ионный обмен. Роль обменной адсорбции в почвоведении, при химических способах очистки воды. Строение коллоидных мицелл.

7. УСТОЙЧИВОСТЬ ДИСПЕРСНЫХ СИСТЕМ

Устойчивость дисперсных систем. Седиментационная и агрегативная устойчивость. Факторы агрегативной устойчивости лиофобных дисперсных систем. Теория устойчивости гидрофобных коллоидов Дерягина – Ландау – Фервея – Овербека (ДЛФО). Расклинивающее давление. Коагуляция гидрофобных золей электролитами. Критерий Эйлерса – Корфа. Обоснование правила Шульце – Гарди с позиции ДЛФО. Кинетика коагуляции.

Найдите нас ВКонтакте