Лекции по физико-химическим методам анализа. Лекции по физикохимическим методам анализа. Лекции по физикохимическим методам анализа

• Название: Лекции по физикохимическим методам анализа. Лекции по физикохимическим методам анализа
• Дата: 28.01.2020
• Размер: 281.5 Kb.
• Имя файла: Лекции по физико-химическим методам анализа.doc
• Тип: Лекции; #106261
• страница: 8 из 11

Лекция 8. КОЛЛОИДНАЯ ХИМИЯ.

8.1. Предмет коллоидной химии

Дисперсными системами называются гетерогенные системы с большой поверхностью раздела фаз. Сплошная фаза называется дисперсионной средой, другая раздроблена и называется дисперсной фазой. Если дисперсная фаза раздроблена на частицы диаметром от десятков до тысяч ангстрем, либо твёрдое вещество пронизано порами такого диаметра, система называется коллоидной.

Установлено, что любое вещество может быть получено в виде коллоида, следовательно, надо говорить о коллоидном состоянии вещества. Коллоидная химия - наука, изучающая особое, коллоидное состояние вещества. Особую роль в свойствах таких систем играют поверхностные силы. Если раздробить 1 см³ на частицы коллоидных размеров, общая площадь поверхности составит сотни м². Работа, затраченная при дроблении вещества на разрыв связей, накапливается в виде энергии ненасыщенных связей на поверхности. Поэтому вещество в поверхностных слоях находится в особом состоянии, отличающимся по свойствам от обычного состояния: температурами кипения, плавления, повышенной реакционной способностью. Возможно, поэтому большинство природных веществ и промышленных продуктов является дисперсными системами: биологические ткани человека, животных и растений, пищевые продукты, текстиль, почва, стройматериалы, бумага, кожа. Мы и мир вокруг - коллоидные системы.

Другим следствием энергетического состояния поверхности является адсорбция на поверхности молекул и ионов, играющая огромную роль в свойствах коллоидных систем.

8.2.Классификация дисперсных систем.

а) классификация по подвижности дисперсной фазы:

1) свободнодисперсные, где дисперсная фаза подвижна.

2) связнодисперсные (структурированные) с твердой дисперсионной средой (гели, твердые растворы).

б) классификация свободнодисперсных систем по размерам частиц.

Дисперсностью называют величину, обратную среднему размеру частиц дисперсной фазы. В таблице представлены три типа дисперсных систем и некоторые их свойства.

Грубодисперсные системы	Коллоидные системы (золи)	Истинные растворы
Диаметр больше 10-7 м	от 10-7 до 10-9 м	меньше 10-9 м
Фильтруются через бумажные фильтры	фильтруются через полупроницаемые мембраны	нельзя отфильтровать
Неустойчивы	Относительно устойчивы	Устойчивы
Мутные	образуют “конус Тиндаля”	Прозрачны

Высокомолекулярные вещества (полимеры) имеют молекулы, по размеру подобные коллоидным частицам, их растворы являются истинными, то-есть не гетерогенными, но обладают свойствами, подобными свойствам коллоидных растворов (оптическими, молекулярно-кинетическими, структурными).

в) классификация по взаимодействию со средой.

Коллоидные системы разделяются на лиофобные и лиофильные. Первые характеризуются взаимодействием частиц со средой (дисперсии глин и ПАВ), вторые не взаимодействуют и поэтому неустойчивы. Введение стабилизаторов.

г) классификация по агрегатным состояниям фаз.

Г в Г нет	Ж в Г (туман, облака, аэрозоли)	Т в Г (дым, пыль, порошки)
Г в Ж (пены)	Ж в Ж (эмульсии, молоко, нефть)	Т в Ж (суспензии, золи, илы)
Г в Т (адсорбенты, пемза, пенопласт)	Ж в Т (капиллярные системы, почвы)	Т в Т (минералы, сплавы, бетон)

д) классификация связнодисперсных систем.

Их подразделяют по размерам пор:

1) микропористые (диаметр пор до 2 нм)

2) переходнопористые (2 - 200 нм)

3) макропористые (выше 200 нм).
е) классификация по виду дисперсной фазы:

1) трёхмерная - твёрдые частицы, капли, пузырьки;

2) двухмерная - нити, волокна, капилляры, поры;

3. 
   одномерная - плёнки, мембраны.
   

Дисперсность двухмерной системы определяется только диаметром, длина не влияет, а одномерной системы - только толщиной мембраны или плёнки.