Классификация Д.С. классификация Д.С. по силе межмолекулярного взаимодействия м/д дисперсной фазой и дисперсионной средой.
Д.С – гетерогенная с-ма, из фаз представлена мелкими частицами, равномерно распределенными в объеме другой однородной фазы. Сост из ДФ и ДС. ДФ – составляют мелкораздробленные частицы, равномерно распределенные в Д. с-ме.
ДС – составлет однородная непрерывная фаза, в ктр распределены частицы дисперсной фазы.
Д.С. по агрегатному состоянию фаз:
Твердая – газ (дымы, пыли)
Жидкая – газ (туманы)
Твердая – жидкая (суспензии)
Жидкая – жидкая (эмульсии)
Газ – жидкая (пены)
Д.С. по степени дисперсности:
- микрогетерогенные d>10-7 (суспензии, эмульсии, пены) – мутные, не проходят ч/з бумажный фильтр
- ультрамикрогетерогенные – d<10-9 (коллоидные р-ры) – прозрачные, опалесцируют при боковом освещении. Проходят ч/з бум-й фильтр, не проходит ч/з мембрану.
- молекулярно – диспресные – 10-9-7 (истинные р-ры) – прозрачные. Проходят ч/з мембрану и бум-й фильтр.
Д.С. по силе межмолекулярного взаимодействия м/д дисперсной фазой и дисперсионной средой:
- лиофобные с-мы (коллоидные р-ры со стабилизатором, суспензии, эмульсии, пены, аэрозоли. Слабое взаим-е м/д ДФ и ДС. Обр-ся за счет затраты энергии извне. Эндергонический
пр-сс. Термодинамически неустойчивы. Необходим стабилизатор.
- Лиофильные с –мы (коллоидные р-ры ПАВ и ВМС) противоположно лиофобным. Обр-ся самопроизвольно.
Природа коллоидного состояния.
Коллоидные системы относятся к дисперсным системам. Коллоидные системы весьма распространены в природе. К ним относятся различные ткани животного и растительного мира, почва. Они отн-ся к ультрамикрогетерогенным системам и по устойчивости занимают промежуточное положение. Представляют собой седиментационно устойчивы с-мы, что обусловлено малыми размерами частиц и их интенсивным броуновским движением. Агрегативная устойчивость К.р-ров с ионным стабилизатором обусловлена наличием на пов-ти частиц «рыхлой» ионной атмосферы, что увеличивает сродство коллоидных частиц к ДС и препятствует их слипанию (коагуляция)
Электрокинетический потенциал и его зав-ть от различных факторов.
ЭКП – потенциал на границе скольжения м/д адсорбционной и диффузной частями ДЭС мицеллы. Мицелла – гетерогенная микросис-ма, ктр сост из микрокрис-ла ДФ, окруженного сольватированными ионами стабилизатора.
Значение ЭКП зависит от природы твердой фазы, от заряда и [] потенциалопределяющих ионов, адсорбированных на твердой фазе.
|
Получение и св-ва дисперсных с-м.
- Лиофобные р-ры могут обр-ся и сущ-ть при условиях: + малая растворимость ДФ, т.е. плохое сродство ее к ДС. + d=10-9-10-6 – м
+ присутсвие в с-ме стабилизатора.
Получение:
Истинный р-р конденсирование> коллоидный р-р
(гомогенная с-ма) d<10-9 10-9-6 м
Конденсирование – объединение молекул и ионов в истинных р-рах в более крупные коллоидные частицы.
Грубодис-я с-ма диспергирование> коллоидный р-р
(гетерогенная с-ма) d>10-6 10-9-6 м
Диспергирование – измельчение крупных частиц до раз-ров коллоидных в присутствии стабилизатора (электролит)
Св-ва: 1. МКС (оседание частиц, участие в Броуновском движении (БД), проходимость)
2. Оптические. Микрогетер. – отражение.
Ультрамикрогетер. – опалесценция, светорассеян-е
Молекулярно – дисп-е – прозрачные.
Получение суспензий, эмульсий, колл-х р-ров.
Суспензии – микрогетероген-е дисп-е с-мы,в ктр ДС – жидкость,, ДФ – твердые частицы (10-6-10-4)
Два основных способа получение-смешение сухих порошков с жидкостью или измельчение твердых тел в жидкости (методы диспергирования) и выделение твердой фазы из жидкой среды (методы конденсации).
Эмульсии - микрогетероген-е дисп-е с-мы из несмешивающихся ж-тей.
Обр-ся из 2 несмешив-ся жид-тей, сильно различающихся по полярности. Одна – вода,
вторая – масло.
Колл-е р-ры ПАВ и ВМС обр-ся самопроизвольно из истинных р-ров за счет ассоциации молекул при [] их в р-е = КММ или> ее (крит-я [] мицеллооб-я)
Диализ, электродиализ, ультрафильтрация.
Диализ – процесс очистки колл-х р-ров от ионов и молекул низкомолекулярных примесей в рез-е их диффузии в чистый раст-ль сквозь полупроницаемую мембрану.
Электродиализ – диализ в условиях наложения постоянного электрического поля, под действием ктр катионы и анионы приобретают направленное движение к электродам.
Ультрафильтрация - метод отделения мелких частиц
из суспензии или коллоидных растворов с
использованием фильтрации под давлением.
Физико-химические принципы функционирования искусственной почки.
Почка искусственная — аппарат для выведения из крови больного токсических продуктов обмена веществ, которые накапливаются при тяжелом поражении почек (острая и хроническая почечная недостаточность). В основе работы аппарата лежит принцип диализа с полупроницаемой целлофанной мембраной. Ионы калия, натрия, хлора, молекулы мочевины, аммиака и др. свободно проникают через поры целлофана. В то же время более крупные молекулы белка, форменные элементы крови и бактерии не могут преодолеть целлофанового барьера.
Кровь – диализатор – ч/з целлоф-ю мембрану –
соприк-ся с диализирующим р-ром – ч/з катетер в венозную с-му.
На металлическую основу диализатора в горизонтальном положении помещают пластину из органического стекла. На нее укладывают два целлофановых листа, которые сверху прикрывают следующей пластиной. Таким образом укладывают 12 пластин, которые скрепляются металлическими болтами. Через специальные отверстия целлофановые мембраны перфорируются, вследствие чего межцеллофановые пространства соединяются между собой
|
Молекулярно- кинетические св-ва коллоидно – дисперсных с-м: броуновское движение, диффузия, осмотическое давление, седиментационное равновесие.
МКС зависят от размеров и массы частиц ДФ (БД и диффузия), от числа частиц в единице объема с-мы (осмотическое давление)
Броуновское движение (БД) — беспорядочное
движение микроскопических видимых в жидкости или газе частиц твёрдого вещества, вызываемое тепловым движением частиц жидкости или газа
Диффузия – самопроизвольный направленный пр-сс переноса частиц раст-го в-ва и раств-ля.
Осмотическое равн-е – то давление, ктр нужно приложить чтобы остановить осмос. Осмос – самопроизвольная диффузия молекул раст-ля сквозь мембрану с избирательной прониц-тью.
Седиментационное равновесие - осаждение или всплывание частиц дисперсной фазы под действием силы тяжести. Склонностью к седиментации обладают частицы достаточно крупных размеров.
Оптические свойства: рассеивание света (закон Рэлея).
Специф-ое св-во К. р-ров – сп-ть к рассеиванию света, это обусловлено гетерогенностью колл-их
с-м и размерами колл-их частиц. Рассеянность света можно наблюдать при боковом свещении: точечное – светящийся конус, обычный свет – голубоватая опалесценция р-ра. Согласно закону Рэлея интенсивность рассеянного света I зависит от интенсивности I0 и длины волны L падающего света, объема частиц V и их [] C.
Чем меньше длина волны падающего излучения, тем больше будет рассеяние.
Электрокинетические свойства: электрофорез и электроосмос; потенциал течения и потенциал седиментации.
ЭКС обусловлены взаимосвязью м/д электр-м полем и взаимным перемещением частиц ДФ и ДС в дисперсных с-мах.
Электрофорез - направленное движение заряженных частиц ДФ относительно ДС под действием электр-го поля.
Электроосмос - направленное движение ДС (жидкости) в капиллярной с-ме под действием электр–го тока.
Потенциал течения – разность потенциалов, возникающая на концах капиллярной с-мы при протекании ч/з с-му жидкой ДС.
Потенциал седиментации – разность потенциалов, возникающая при оседании частиц ДФ в жидкой ДС.
Строение двойного электр-го слоя.
Двойной электр-й слой ДЭС - упорядоченное распределение противоположно заряженных частиц на межфазной границе. Обр-ся при соприкосновении разнородных фаз, содержащих заряженные частицы (ионы, е-). Вследствие стремления с-мы к максимуму энтропии происходит переход заряженных частиц ч/з
пов-ть раздела из одной фазы в другую.
|
Скачать 117.95 Kb.