Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
консп лекцій физк.doc
Скачиваний:
0
Добавлен:
01.04.2025
Размер:
1.11 Mб
Скачать

Лекція № 18

Тема: Отримання та очищення дисперсних систем, електрокінетичні властивості.

Мета: Знати методи отримання дисперсних систем і вміти ними користуватися, вміти підбирати засоби очищення для різних дисперсних систем. Вивчити електрокінетичні властивості: електрофорез та електроосмос, знати практичне використання цих процесів.

Отримання колоїдних систем різними методами. Особливі властивості колоїдних систем по відношенню до істинних розчинів.

До загальних умов отримання колоїдних систем незалежно від використованих методів відносяться:

1) нерозчинність речовини дисперсної фази у дисперсному середовищі;

2) досягнення колоїдної дисперсності частинками дисперсної фази;

3) наявність у системі, в якій утворюються частинки дисперсної фази, третього компоненту - стабілізатора, який дає колоїдній системі агрегативну стійкість.

Найбільше використовується механічне диспергування, при якому крупні частинки суспензій, емульсій або порошків роздавлюють, подрібнюють або розтирають. До методу механічного диспергування відносять також подрібнення під дією ультразвуку, пептизацію.

До групи методів конденсації відносять отримання золей конденсацією пари, заміною розчинника і за допомогою різних хімічних реакцій.

Колоїдні системи можна отримувати внаслідок хімічних реакцій усіх типів: реакцій обміну, окислювальне - відновних, гідролізу.

Є 2 методи одержання колоїдних розчинів:

1) дисперсійний;

2) конденсаційний.

Дисперсійний заключається у роздрібненні куска до частинок колоїдного розчину. Цим методом користуються в харчовій промисловості (подрібнюють боби какао, кофе).

Також умовно до методу диспергування відноситься метод пептизації, він заклечається в тому, що до свіжопритотовленого рихлого осаду додають розчин електроліту під дією якого осад подрібнюється та переходе в золь, тобто осад розчиняється.

Конденсаційний - хімічним або фізичним шляхом одержують молекули колоїдної речовини, які потім конденсуються від 100 до 1000, разом утворюючи колоїдну частинку.

Хімічний метод одержання колоїдних частинок:

FeCІ3 + ЗН2О Fe(ОН)3 + ЗНС1

Фізичний метод:

Ним одержують колоїдні розчини металів у воді чи рідкому склі. Для цього дисперсійне середовище занурюють в охолоджуючу суміш. Занурюють в неї 2 електроди з металу, з якого треба отримати колоїдний розчин.

Одержують іскру чи дугу Петрова, яка дає високу температуру та приводить до випарювання металу.

В охолодженому середовищі йде конденсація від 100 до 1000 молекул разом. Одержують розчин металу у воді.

При одержанні колоїдних розчинів утворюються електроліти, які впливають на стійкість колоїдного розчину. Тому на практиці очищують колоїдний розчин методом діалізу та електродіалізу. В посуд з напівпроникним днищем занурюють колоїд. Крізь напівпроникну перегородку проходять іони.

Методи очищення дисперсних систем.

Золі часто містять різні домішки, звичайно електроліти. Для очищення золей від домішок низькомолекулярних речовин використовують діаліз або електродіаліз.

Діаліз оснований на властивості молекул малих розмірів або іонів проходити крізь напівпроникні плівки (мембрани), крупні частинки золей крізь такі плівки пройти не можуть. Діаліз йде дуже повільно і, якщо домішки електроліти, для очищення золю використовують електродіаліз.

Електродіалізатор складається з 3 камер, які відділені одна від одної напівпроникними перегородками. Електродіаліз знайшов промислове використання. Цим методом вилучають солі з молочної сироватки. Для концентрування золей шляхом відділення дисперсної фази від дисперсного середовища використовують - ультрафільтрацію. При ультрафільтрації золі фільтрують під тиском крізь особливі плівки - ультрафільтри, які можуть утримати частинки колоїдних розмірів.

Відмінності колоїдних систем від істинних розчинів:

1) Усі істинні розчини - гомогенні системи, а колоїдні розчини - гетерогенені системи, в них є межа розподілу фаз.

2) Усі істинні розчини - стійкі системи, колоїдні розчини - нестійкі.

3) Колоїдний розчин має також другу протилежність - стійкість. Вона забезпечується третім компонентом - стабілізатором.

4) Усі істинні розчини виникають самовільно, колоїдні розчини отримують із затратою енергії.