шпоры по химии. КОЛЛОИДНАЯ ХИМИЯ. Коллоидная химия

• Название: Коллоидная химия
• Анкор: шпоры по химии
• Дата: 26.06.2022
• Размер: 78.25 Kb.
• Имя файла: КОЛЛОИДНАЯ ХИМИЯ.docx
• Тип: Документы; #616269

КОЛЛОИДНАЯ ХИМИЯ

1. 
   Дисперсная фаза – мелко раздробленные частицы, равномерно распределённые в дисперсионной среде.
   

Дисперсионная среда – сплошная фаза, составная часть дисперсной системы, в которой равномерно распределены частицы дисперсной фазы.

Два общих признака дисперсных систем: гетерогенность и дисперсность. Гетерогенность –– неоднородность, наличие поверхностей раздела фаз. Дисперсность характеризуется удельной поверхностью Sуд:

2. 
   Классификация дисперсных систем
   

Дисперсные системы — это гетерогенные смеси двух и более составных частей, с высокоразвитой поверхностью раздела между ними.

По агрегатному состоянию дисперсной фазы и дисперсионной среды.

Для удобства, дисперсные системы принято условно обозначать через дробь, где в числителе указывают агрегатное состояние дисперсной фазы, а в числителе – дисперсионной среды:

По размеру частиц дисперсной фазы

-Грубодисперсные – размер частиц > 10 мкм;
-Среднедисперсные – размер частиц от 0,1 до 10 мкм;
-Высокодисперсные – размер частиц от 1 до 100 нм;
-Наноразмерные – размер частиц от 1 до 10 нм.
Предметом изучения коллоидной химии являются высокодисперсные или коллоидные системы (10-9-10-7 м).

По наличию взаимодействия частиц дисперсной фазы с молекулами дисперсионной среды

— лиофильные – значительное взаимодействие частиц дисперсной фазы с молекулами дисперсионной среды. К ним могут относиться как природные, так и синтетические высокомолекулярные вещества.
— лиофобные – слабое взаимодействие частиц дисперсной фазы с молекулами дисперсионной среды. Это коллоидные растворы металлов, их оксидов, гидроксидов и солей.

3. Методы получения дисперсных систем

Методы диспергирования.

Затрачивая работу против молекулярных сил сцепления, можно различными способами достичь нужной степени дисперсности.

1. Механическое диспергирование.

Способ заключается в энергичном и продолжительном растирании, размалывании или распыливании вещества дисперсной фазы и смешивании его с жидкостью, которая служит дисперсионной средой. Крупные частицы дробят, пользуясь ступками, коллоидными мельницами, краскотёрками. Способом механического диспергирования получают фармацевтические препараты, смазочные материалы, пищевые продукты.

2. Диспергирование ультразвуком.

В основе метода лежит использование ультразвуковых колебаний (более 20000 колебаний в секунду). Диспергирование при помощи ультразвука эффективно лишь для веществ, имеющих небольшую прочность: сера, графит, краски, крахмал, каучук, желатин. Очень легко получаются этим методом эмульсии, например, эмульсии какао, высококачественные кремы и др.

Методы конденсации.

В основе конденсационных методов лежат процессы образования частиц дисперсной фазы из веществ, находящихся в молекулярном или ионном состоянии. Процессы эти могут носить как физический, так и химический характер.

Физическая конденсация.

1. Метод замены растворителя.

Сущность метода заключается в том, что растворитель, в котором вещество растворяется, образуя истинный раствор, заменяется растворителем, в котором это вещество нерастворимо. Например, если спиртовой раствор серы, фосфора или канифоли влить в воду, то раствор становится насыщенным, происходит конденсация, и образуются частицы дисперсной фазы. Это происходит потому, что указанные вещества плохо растворяются в водно-спиртовой смеси.

2. Конденсация при охлаждении пара.

Наиболее наглядный пример конденсации из паров – образование тумана или дыма. Другим примером возникновения коллоидных частиц в результате конденсации пара можно назвать камеру Вильсона, используемую в ядерной физике.

Химическая конденсация.

Получение дисперсных систем методами химической конденсации сводится к образованию молекул нерастворимых веществ в результате химической реакции с последующим укрупнением их до размеров коллоидных частиц. Химические конденсационные методы классифицируются в зависимости от типа химической реакции, лежащей в основе получения золя. К числу реакций, в результате которых при соответствующих условиях могут образовываться вещества в коллоидном состоянии, относятся реакции окисления, восстановления, обмена, гидролиза.

4. МЕЖФАЗНЫЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ МЕЖДУ КОНДЕНСИРОВАННЫМИ ФАЗАМИ

К межфазным взаимодействиям между конденсированными фазами относятся смачивание, растекание и адгезия.

Как правило, адгезия и смачивание сопровождают друг друга. Эти явления широко распространены  в природе и в различных отраслях промышленности (нанесение лакокрасочных покрытий, получение материалов на основе связующих и наполнителей - бетон, резина и т. д.)

Если когезия — это притяжение молекул воды друг к другу, то адгезия — это их притяжение к сторонним телам, например, стенкам сосудов. Тут важно вспомнить, что вода ко всему прочему является полярной жидкостью, то есть каждая ее молекула представляет собой диполь — частицу, у которой один конец заряжен чуть более положительно, а другой — чуть более отрицательно.
Растекание – самопроизвольный процесс течения жидкости по поверхности другой конденсированной фазы (при нулевом краевом угле), в результате че-го система переходит в состояние с минимальной энергией Гиббса.
Сма́чивание — физическое взаимодействие жидкости с поверхностью твёрдого тела или другой жидкости. Смачивание бывает двух видов:

Иммерсионное (вся поверхность твёрдого тела контактирует с жидкостью)

Контактное (состоит из трёх фаз — твердая, жидкая, газообразная)


Адгезия обусловливает взаимодействие между твердым телом и находящейся в контакте с ним жидкостью, а смачивание – это явление, которое имеет место на границе трех фаз, из которых одна является твердым телом, а две другие либо несмешивающимися между собой жидкостями, либо жидкостью и газом.