МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУК РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное агенство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Ростовский государственный строительный университет

Утверждено на заседании

кафедры химии 01.06.2006 г.

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

по теме: «К О Л Л О И Д Н Ы Е С И С Т Е М Ы»

Ростов-на-Дону

2006

УДК 541.2

Методические указания по теме «Коллоидные системы» для студентов дневной и заочной форм обучения.- Ростов-н∕Д: Рост. гос. строит. ун-т.,

2005 г - 8 с.

В методических указаниях обсуждаются классификация дисперсных систем по степени дисперсности; методы получения коллоидных растворов; строение коллоидных частиц; свойства коллоидных систем, в том числе и при рассмотрении физико-химических процессов твердения вяжущих веществ.

Составитель: асс. Матин И.Е.

Редактор Н.Е. Гладких

Темплан 2006 г., поз.

Подписано в печать

Формат 60х84/16. Бумага писчая. Ризограф.

Уч.-изд.л. 0,5 Тираж 100 экз. Заказ

Редакционно-издательский центр

Ростовского государственного строительного университета

344022, Ростов-на-Дону, ул. Социалистическая, 162

© Ростовский государственный

строительный университет, 2006 г.

1. Теоретическая часть 3

1.1 Коллоидные растворы и другие дисперсные системы.

Жидкие коллоидные растворы (золи) представляют собой микрогетерогенные системы, в которых частицы раздробленного (диспергированного) вещества имеют линейные размеры от 1 до 100 нм. Эти частицы являются ультрамикрокристалликами, либо молекулами высокомолекулярных соединений.

Более грубые системы представляют собой суспензии (глина - вода), эмульсии (масло - вода), дымы, туманы, пыль. Размер частиц в них больше 100 нм, они отделяются от дисперсионной среды под влиянием силы тяжести и неустойчивы в кинетическом отношении, уступая в этом молекулярно-дисперсным гомогенным системам (размеры частиц в них менее 1 нм). Различают лиофильные (гидрофильные) и лиофобные (гидрофобные) коллоиды. Первые из них образованы высокомолекулярными соединениями (белок, крахмал, желатина, агар-агар и др.) и при действии воды образуют коллоидные растворы, в которых частицы защищены от слипания гидратными оболочками (альбумин –вода и т.д.). В отличие от них вещества, мало растворимые в воде (металлы, соли, графит, сера и др.) образуют гидрофобные коллоидные растворы, термодинамически весьма нестабильные. Высокая степень дисперсности раздробленной фазы, обеспечивая им кинетическую устойчивость (за счет броуновского движения), способствует, однако, слипанию частиц вследствие быстрой потери этой устойчивости и коагуляции золей. В этом проявляется агрегативная неустойчивость таких коллоидов. Их можно защитить от коагуляции внесением в гидрофобные системы гидрофильных коллоидов (например, желатины, раствора мыла, белка и др.).

При коагуляции образуются аморфные осадки, называемые гелями, или гидрогелями в случае водных систем. Между раствором и осадком устанавливается обратимое равновесие: золь - гель, сдвиг которого возможен

при воздействии температуры, электролитов, других коллоидов. Коллоидные системы получают в основном тремя способами:

1. Диспергирование: при этом происходит измельчение более крупных частиц в более мелкие в специальных ультразвуковых мельницах;

2. Химическая конденсация: при этом за счет химических реакций (обмена, гидролиза) происходит укрупнение образующихся молекул или ионов в более крупные коллоидные частицы (мицеллы);

3. Физическая конденсация или замена растворителя: при этом истинный раствор вещества вливают в другой растворитель, в котором оно плохо растворимо. Это вещество выделяется в виде мельчайших частиц, образуя коллоидную систему.

4

4