МОЛЕКУЛЯРНО-КИНЕТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА И ЭЛЕКТРОКИНЕТИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ КОЛЛОИДНЫХ СИСТЕМ . <...> Предмет и значение коллоидной химии Коллоидная химия – это наука о дисперсных системах и поверхностных явлениях, возникающих на границах раздела фаз. <...> Тот факт, что все живые системы являются высокодисперсными, подчеркивает значение коллоидной химии для развития современной в целом. <...> На множестве примеров он показал, что даже типичные коллоиды (например, желатин) можно выделить в кристаллическом виде и, напротив, из «кристаллоидных» веществ можно приготовить коллоидный раствор (например, поваренной соли в бензоле). <...> На основании этих результатов Веймарн сформулировал следующее положение: «Коллоидное состояние не является обусловленным какими-либо особенностями состава вещества; наоборот, было доказано, что о коллоидах можно говорить как о твердых, жидких, газообразных, растворимых и нерастворимых веществах. <...> Веймарн считал необходимым вообще отказаться от термина «коллоид» и заменить его на понятие «дисперсоид», а коллоидную химию переименовать в дисперсоидологию – «науку о свойствах поверхностей и процессах, на них совершающихся». <...> Мы как-то обошли это промежуточное царство с чрезвычайно многочисленными представителями, не зная, что степень дисперсности оказывает значительное влияние на свойства, что многие из свойств как раз в коллоидной степени дисперсности вещества достигают своего максимума или минимума. <...> Итак, мы употребили новое понятие «дисперсное состояние вещества», которое можно назвать коллоидным состоянием вещества. <...> Понятие «коллоид» применимо к любой системе, удовлетворяющей указанным признакам, независимо от ее химического состава, структурнофазового и агрегатного состояния, а также морфологии. <...> Поверхность раздела фаз в коллоидной химии – это граничная область между фазами, слой определенной толщины, в котором происходит изменение различных свойств от значений, характерных <...>
Коллоидная_химия.pdf
УДК 544 (075.8)
ББК 24.5 я 73
К 60
Рецензенты:
Боровлёв И.В., доктор химических наук, профессор
Лысенко И.О., доктор биологических наук, доцент
Авторы:
Францева Н.Н., кандидат биологических наук
Романенко Е.С., кандидат сельскохозяйственных наук, доцент
Безгина Ю.А., кандидат сельскохозяйственных наук, доцент
Волосова Е.В., кандидат биологических наук
Печатается по решению методической
комиссии факультета защиты
растений и методического совета
ФГБОУ ВПО «Ставропольский государственный
аграрный университет»
К 60
Коллоидная химия : учебное пособие / Е.С. Романенко, Н.Н. Францева,
Ю.А. Безгина, Е.В. Волосова. – Ставрополь : Ставропольское издательство
«Параграф», 2013. – 52 с.
В учебном пособии в краткой и доступной форме изложен материал по основным
разделам коллоидной химии, даны контрольные вопросы, тестовые задания и глоссарий по
коллоидной химии. Данное пособие позволит студентам получить основные знания по коллоидной
химии, может служить руководством для самостоятельного изучения материала
при подготовке к зачѐту или экзамену.
Учебное пособие предназначено для студентов очной и заочной форм обучения аграрных
вузов по направлениям 110400.62 – Агрономия, 260100.62 – Продукты питания из
растительного сырья.
УДК 544 (075.8)
ББК 24.5 я 73
© Е.С. Романенко, Н.Н. Францева,
Ю.А. Безгина, Е.В. Волосова, 2013.
© ФГБОУ ВПО «Ставропольский государственный
аграрный университет», 2013.
© ООО «Ставропольское издательство «Параграф», 2013.
2
Стр.2
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ ............................................................................................................... 5
I. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ КОЛЛОИДНОЙ ХИМИИ ........................ 7
1. КОЛЛОИДНАЯ ХИМИЯ И ЕЕ ЗНАЧЕНИЕ.
КОЛЛОИДНОЕ СОСТОЯНИЕ ВЕЩЕСТВА .................................................... 7
1.1. Предмет и значение коллоидной химии ................................................... 7
1.2. Развитие коллоидной химии ...................................................................... 8
1.3. Признаки коллоидного состояния вещества ......................................... 10
2. ДИСПЕРСНЫЕ СИСТЕМЫ ИХ КЛАССИФИКАЦИЯ .............................. 11
2.1. Природа дисперсных систем .................................................................. 11
2.2. Свойства вещества в коллоидном состоянии ...................................... 12
2.3. Классификации дисперсных систем ....................................................... 12
3. ЛИОФОБНЫЕ КОЛЛОИДЫ ......................................................................... 15
3.1. Лиофобные коллоиды ............................................................................... 15
3.2. Особенности лиофобных коллоидов ....................................................... 16
3.3. Получение и очистка коллоидных систем ............................................. 17
3.4. Устойчивость и коагуляция лиофобных коллоидов ............................. 17
3.5. Основные закономерности коагуляции электролитами ..................... 18
4. МОЛЕКУЛЯРНО-КИНЕТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
И ЭЛЕКТРОКИНЕТИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ КОЛЛОИДНЫХ СИСТЕМ ..... 19
4.1. Молекулярно-кинетические свойства золей .......................................... 19
4.2. Двойной электрический слой ................................................................... 22
4.3. Электрокинетические явления. Электрофорез и электроосмос ........ 23
5. ОПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА КОЛЛОИДНЫХ СИСТЕМ .......................... 25
5.1. Поглощение и рассеяние света. Эффект Тиндаля, закон Рэлея ......... 25
5.2. Ультрамикроскопия. Электронная микроскопия
при изучении структуры коллоидных частиц ....................................... 26
5.3. Нефелометрия .......................................................................................... 27
5.4. Окраска золей ............................................................................................ 27
6. УСТОЙЧИВОСТЬ И КОАГУЛЯЦИЯ КОЛЛОИДНЫХ СИСТЕМ ........... 28
6.1. Изменение состояния коллоидных систем ............................................ 28
6.2. Коагуляция гидрофобных золей электролитами .................................. 29
6.3. Механизм электролитной коагуляции ................................................... 30
6.4. Пептизация гидрофобных золей ............................................................. 30
6.5. Коагуляция растворов ВМС .................................................................... 31
7. РАСТВОРЫ ВЫСОКОМОЛЕКУЛЯРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ .................... 32
7.1. Общая характеристика растворов ....................................................... 32
7.2. Особенности растворов ВМС ................................................................ 33
7.3. Устойчивость растворов ВМС .............................................................. 33
8. МИКРОГЕТЕРОГЕННЫЕ СИСТЕМЫ ........................................................ 35
8.1. Суспензии................................................................................................... 35
8.2. Эмульсии .................................................................................................... 36
3
Стр.3
8.3. Пены ........................................................................................................... 37
8.4. Порошки .................................................................................................... 39
8.5. Аэрозоли ..................................................................................................... 39
9. ГЕЛИ И СТУДНИ ........................................................................................... 40
9.1. Общие понятия о гелях и студнях .......................................................... 40
9.2. Процессы гелеобразования ...................................................................... 42
9.3. Тиксотропия и синерезис гелей ............................................................... 43
II. ТЕСТОВЫЕ ЗАДАНИЯ .................................................................................. 44
III. ГЛОССАРИЙ .................................................................................................. 48
IV. РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА ......................................................... 51
4
Стр.4