МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ

Херсонский государственный технический университет

Кафедра физической и неорганической химии

Конспект лекций по дисциплине «Коллоидная химия»

для студентов химико-технологических специальностей

Херсон 2003

Конспект лекций по дисциплине «Коллоидная химия» для студентов химико-технологических специальностей /Мищенко А.В. – Херсон.: ХГТУ. – 2003. - 136с.

Рецензенты:

заведующий кафедрой химической технологии и дизайна волокнистых материалов ХГТУ,

д.т.н., проф. Сарибеков Г.С.

заведующий кафедрой технической химии и пищевых технологий ХГТУ,

д.т.н., проф. Слезко Г.Ф.

Утверждено: на заседании кафедры физической и неорганической химии, протокол № от .

Ответственный за выпуск: заведующий кафедрой физической и неорганической химии д.т.н., проф. Мищенко А.В.

ПРЕДИСЛОВИЕ

Предлагаемый конспект лекций соответствует рабочей программе курса коллоидной химии для студентов химико-технологических специальностей, а именно, обучающихся по направлению «Химическая технология и инженерия» и специализирующихся по следующим специальностям:

- химическая технология и оборудование

отделочного производства;

- технология бродильных производств и виноделия;

- технология хранения и переработки овощей.

В настоящем конспекте лекций большое внимание уделено отличительным особенностям дисперсных систем, которые являются предметом изучения коллоидной химии, получению дисперсных систем, поверхностным явлениям в дисперсных системах, адсорбции, электрическим явлениям на поверхности, адгезии, смачиванию, а также устойчивости дисперсных систем.

В конспект включены также лекции, посвященные растворам высокомолекулярных соединений, широко используемых в технологиях как пищевой так и легкой промышленности и их структурообразованию

Материал в конспекте лекций представлен, главным образом, по свойствам дисперсных систем, в том числе, такие важнейшие системы как гели, рассмотрены в рамках структурообразования, а сведения о поверхностно-активных веществах приведены при рассмотрении темы, посвященной поверхностному натяжению.

Обусловлена такая последовательность необходимостью компактного изложения материала и крайне ограниченным объемом лекционной нагрузки, предусматриваемым учебным планом.

Дополнением к настоящему конспекту лекций служит методическое пособие к выполнению лабораторных работ по курсу «Коллоидная химия», в котором заданиям предшествует объемный теоретический материал, посвященный, главным образом, отдельным конкретным дисперсным системам и методам оценки их основных свойств. Таковыми являются лабораторные работы, посвященные получению дисперсий полимеров и оценке размеров их частиц, получению эмульсий и пен, оценке электрокинетических потенциалов волокон, построению изотерм адсорбции полимеров твердыми поверхностями, оценке поверхностного натяжения растворов с помощью различных методов и т.д.

Таким образом обеспечивается оптимальное использование аудиторных часов, отводимых учебным планом на изучение курса «Коллоидная химия», а лекционный материал в значительной мере дополняется теоретическими разделами лабораторного практикума, изучаемыми студентами в рамках самостоятельной работы.

Лекция 1. Основные определения коллоидной химии и ее предмета. Основные признаки и классификация дисперсных систем.

Основные определения коллоидной химии.

Роль коллоидных систем в материальной культуре человечества.

Значение коллоидной химии в построении технологий.

Предмет коллоидной химии.

Основные признаки дисперсных систем.

Классификация дисперсных систем (по дисперсности, агрегатному состоянию, межфазному взаимодействию).

ЛИТЕРАТУРА:

1. Воюцкий С.С. Курс коллоидной химии. – М.: Химия. – 1975.

2. Фролов Ю.Г. Курс коллоидной химии (Поверхностные явления и дисперсные системы): Учебник. – М.: Химия. – 1982.

3. Балезин С.А., Ерофеев Б.В., Подобаев Н.И. Основы физической и коллоидной химии. – М.: Просвещение. – 1975.

4. Липатов Ю.С. Коллоидная химия полимеров. – К.: Наукова думка. – 1984.

5. Щукин Е.Д. и др. Коллоидная химия. – Изд-во московского университета. – 1982.

6. Фридрихсберг Д.А. Курс коллоидной химии. – Л.: Химия. – 1984.

Название «коллоидная химия» происходит от слова colla (клей) (греч.).

Очевидно потому, что первыми объектами изучения были растворы ВМС – желатины, крахмала, которые обладают клеящими свойствами.

Поверхностные явления и дисперсные системы – являются предметами коллоидной химии.

В свою очередь, коллоидная химия является разделом физической химии.

Определение коллоидной химии в редакции Ребиндера П.А. звучит следующим образом (Краткая химическая энциклопедия): «“Коллоидная химия” – раздел физической химии, в котором рассматриваются процессы образования и разрушения дисперсных систем, а также их характерные свойства, связанные в основном с поверхностными явлениями на границах раздела фаз в этих системах.»

Термин “коллоидная химия” связан с тем, что по традиции коллоидами называют высокодисперсные системы с предельно развитой поверхностью раздела фаз.

При описании этих систем вклад, определяемый поверхностными свойствами и эффектами, преобладает над вкладом объемных свойств.

Предмет коллоидной химии очень широк. Он может быть представлен как область, описывающая процессы в системах, в которых главную роль играют поверхностные явления.

Основное условие существования коллоидной частицы – наличие у нее границы раздела с дисперсионной средой.

Вместе с тем, частица должна быть образована из большого числа молекул, для того чтобы к ней можно было применять термодинамическое определение фаз.