Введение

Провизор должен не только знать физико-химические законы, но и уметь применять их для решения конкретных задач. Расчетные задачи, содержащиеся в данных методических указаниях, позволяют глубже понять теоретический материал и получить практические навыки физико-химических расчетов.

Изучаемые в этом разделе коллоидной химии вопросы служат теоретическим обоснованием для расчета удельной и общей поверхности частиц различной формы, дисперсности, коэффициента диффузии, потенциалов течения и седиментации, скорости электрофореза и электроосмоса, электрофоретической и электроосмотической подвижности, осмотического давления, электрокинетического потенциала, коэффициента светорассеяния, порогов коагуляции золей различными электролитами, для расчета осмотического давления, различных видов вязкости (используя и графически методы), степени набухания, молекулярной массы полимеров, для определения концентраций веществ, находящихся по разные стороны мембраны при установлении равновесия, направления движения молекул при электрофорезе. Теоретический материал также позволяет понять строение мицелл и учит самостоятельно составлять их схемы.

В каждом разделе содержится краткое теоретическое введение, содержащее сведения, необходимые для решения задач, и основные расчетные формулы. Для облегчения расчетов даны также решения типовых задач. Приводятся задачи для самостоятельного решения с ответами, приложение, включающее в себя таблицы основных величин и справочные данные, а также список литературы.

2. Коллоидная химия

МОДУЛЬ 6

Дисперсные системы и их свойства

2.1. Дисперсные системы

2.1.1. Структура дисперсных систем

В окружающей нас природе, как и в живом организме редко встречаются индивидуальные химические вещества. Чаще многообразие веществ, составляющих живую и неживую природу, представлено в виде растворов или в виде дисперсных систем.

• Дисперсной системой называется гетерогенная система, в которой одна из фаз представлена мелкими частицами, равномерно распределенными в объеме другой однородной фазы.

Всякая дисперсная система состоит из дисперсной фазы и дисперсионной среды.

• Дисперсную фазу составляют мелкораздробленные частицы, равномерно распределенные в дисперсной системе.

• Дисперсионную среду составляет однородная непрерывная фаза, в которой распределены частицы дисперсной фазы.

Дисперсность D является основной характеристикой дисперсной системы и мерой раздробленности вещества. Математически дисперсность определяют как величину, обратную размеру частицы:

D ,

(0)

где D – дисперсность, м^–1; а – размер частицы (диаметр или длина ребра), м.

Наряду с дисперсностью используется величина удельной поверхности S_уд. Удельную поверхность можно найти как отношение поверхности S частицы к ее объему V или массе m:

(0)

или

.

(0)

Если удельную поверхность определяют по отношению к объему частицы раздробленного вещества, то ее размерность

(м^–1), если же по отношению к массе, то – м²/кг

Для сферических частиц:

,

(0)

где r – радиус шарообразной частицы.

Удельная поверхность частиц кубической формы определяется по формуле:

.

(0)