ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО РЫБОЛОВСТВУ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
"АСТРАХАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ"
ИНСТИТУТ НЕФТИ И ГАЗА
КАФЕДРА "ОБЩАЯ, НЕОРГАНИЧЕСКАЯ И АНАЛИТИЧЕСКАЯ ХИМИЯ"
Рябухин Ю.И., Шавель И.И., Поморцева Н.П.
ПОВЕРХНОСТНЫЕ ЯВЛЕНИЯ
И ДИСПЕРСНЫЕ СИСТЕМЫ
(Коллоидная химия – нанохимия)
Учебно-методическое пособие
по курсу «Химия»
Под редакцией профессора
Ю.И. Рябухина
Астрахань
2016
УДК 541.18 (07)
ББК 24.5 я 73
Р98
Поверхностные явления и дисперсные системы (Коллоидная химия – нанохимия): учебно-методическое пособие / Ю.И. Рябухин, И.И. Шавель, Н.П. Поморцева / Под ред. проф. Ю.И. Рябухина. – Астрахань: Астрахан. гос. техн. ун-т., 2016. – 60 с.
Пособие составлено в соответствии с рекомендациями федеральных государственных образовательных стандартов высшего профессионального образования для студентов нехимических направлений и специальностей.
Пособие состоит из основ теории, учебных заданий для закрепления знаний – тестовых упражнений и лабораторных работ.
Библиогр.: 13 назв., 36 ил., 2 табл.
Печатается по решению кафедры "Общая, неорганическая и аналитическая химия" (протокол № 2 от 11 февраля 2016 г.)
Рецензент: доктор химических наук, профессор кафедры "Органическая, биологическая и физколлоидная химия" Шинкарь Е.В.
© Рябухин Ю.И., Шавель И.И.,
Поморцева Н.П., 2016
Вопросы коллоидной химии должно считать
передовыми и могущими иметь значение во всей
физике и химии.
Д.И. Менделеев (1871 г.)
Введение
Поверхностные явления и дисперсные системы – это современное название дисциплины, известной как коллоидная химия1. Рождение коллоидной химии как самостоятельной области науки принято датировать 60-тыми годами XIX века с появлением работ английского химика Т. Грэма, который ввёл сам термин "коллоид".
|
Томас Грэм (1805-1869) – шотландский химик, известный как один из основателей коллоидной химии, а также пионерскими работами в области диализа и диффузии газов. Член Лондонского королевского общества. В 1836 году Лондонское королевское общество наградило учёного одной из своих высших наград – Королевской медалью; в 1850 году Грэм был удостоен этой награды во второй раз. В 1841 году Грэм стал одним из основателей Лондонского химического общества и его первым президентом (1841-1843 гг., 1845-1847 гг.). С 1866 года – иностранный член-корреспондент Петербургской академии наук и Шведской королевской академии наук.
|
Термин "коллоидная химия" происходит от греческого слова коllа – клей и является хотя и традиционным, но несколько устаревшим, не соответствующим современному содержанию дисциплины. Ранее это была чисто описательная наука о получении и свойствах особого – коллоидного – состояния вещества. Далее, благодаря накоплению огромного практического и теоретического материала и в силу большой важности дисперсных систем в науке и технике, содержание коллоидной химии изменилось. В настоящее время применяются оба названия дисциплины.
Современное определение этой дисциплины принадлежит российскому учёному П.А. Ребиндеру: коллоидная химия – это физическая химия поверхностных явлений и дисперсных систем, или просто: "поверхностные явления и дисперсные системы".
|
Рéбиндер Пётр Александрович (1898-1972) – советский физико-химик, академик АН СССР. В начале 1930-х годов за исследования в области коллоидной химии был избран членом-корреспондентом Академии наук СССР. В 1935 г. возглавил отдел дисперсных систем Коллоидоэлектрохимического института (в дальнейшем Институт физической химии) АН СССР; с 1942 г. в течение 30 лет заведовал кафедрой коллоидной химии МГУ им. М.В. Ломоносова. Первые исследования Ребиндера были посвящены физико-химическим основам поверхностных явлений, адсорбции из растворов, смачиванию, стабилизации дисперсных систем, моющему действию и другим вопросам коллоидной химии. |
В 1928 г. он открыл эффект адсорбционного понижения твёрдых тел. При дальнейшем изучении этого эффекта обнаружилось, что механические свойства, и прежде всего прочность твёрдых тел, зависят от окружающей среды. Ребиндер исследовал одну из центральных проблем коллоидной химии – устойчивость дисперсных систем: суспензий и эмульсий, ввёл количественный критерий – термодинамическую устойчивость дисперсных систем; изучил механизм и кинетику формирования структур различной природы в дисперсных системах. Его работы по коллоидной химии помогли решить многие важные проблемы производства. Он разработал способы упрочения грунтов, предложил методы улучшения качества глинистых растворов, применяемых при бурении скважин на нефть, указал путь увеличения нефтедобычи при заводнении нефтеносных пластов, разработал основы теории твердения цементов и внёс усовершенствования в другие технологические процессы. Под руководством Ребиндера была выполнена гигантская работа в новой, основанной им области – физико-химической механике.
Учение о дисперсных системах, способах их получения и свойствах (раздел 2) во многом определяется поверхностными явлениями, протекающими на границе раздела фаз (раздел 1). В то же время теория поверхностных явлений становится всеобъемлющей лишь в случае приложения к реальным дисперсным системам.
|
|
