Раздел 2. Коллоидная химия

Методические рекомендации по изучению раздела 2.

2.1. Поверхностные явления. Адсорбция

Значение сорбционных процессов для технологических процессов производства пищевой и кулинарной продукции. Сорбция, ее виды. Адсорбционное равновесие. Факторы, влияющие на адсорбцию. Изотерма адсорбции. Адсорбция на границе твердое тело – газ. Основные положения теории мономолекулярной адсорбции Фрейндлиха, Лэнгмюра.

Адсорбция на границе твердое тело – раствор, ее разновидности. Влияние на нее различных факторов. Особенности избирательной адсорбции. Правил Фаянса – Пескова. Ионообменная адсорбция, ее значение.

Адсорбция на границе жидкость – газ и жидкость – жидкость. Поверхностно-активные вещества (ПАВ). Дифильность молекул ПАВ. Строение адсорбционного слоя. Уравнение адсорбции Гиббса. Правило Траубе. Гидрофобизация и гидрофилизация поверхности. Эффект Ребиндера.

Лабораторная работа № 4

Исследование адсорбции уксусной кислоты на угле. Построение изотермы адсорбции.

2.2. Коллоидные системы

Дисперсные системы, их классификация. Коллоидные системы, их особенности. Получение коллоидных систем. Особенности конденсационных и диспергационных методов, их разновидности. Стабилизация.

Способы очистки коллоидных систем, их сущность. Оптические свойства коллоидных систем, их сущность. Оптические свойства коллоидных систем. Опалесценция. Уравнение Релея. Ультрамикроскопия. Молекулярно-кинетические свойства. Броуновское движение, его природа. Средний сдвиг. Уравнение Эйнштейна – Смолуховского. Особенности диффузии и осмотического давления в коллоидных системах. Устойчивость коллоидных систем: агрегативная и кинетическая.

Электрокинетические явления в золях. Строение двойного электрического слоя. Термодинамический и электрокинетический потенциал. Строение мицеллы гидрозоля.

Коагуляция золей. Правило Шульце – Гарди. Изоэлектрическое состояние. Порог коагуляции. Значение коагуляции в технологии пищевых производств и приготовлении кулинарной продукции. Роль коллоидной химии в защите окружающей среды.

Лабораторная работа № 5

Получение коллоидных систем.

Лабораторная работа № 6

Определение порога коагуляци коллоидных систем.

2.3. Грубодисперсные системы

Особенности грубодисперсных систем, их классификация.

Эмульсии, их классификация. Способы получения эмульсий. Свойства эмульсий. Эмульгаторы. Обращение фаз в эмульсиях. Разрушений эмульсий. Значение эмульсий в пищевых производствах и при приготовлении кулинарной продукции.

Суспензии, их особенности, получение, свойства. Значение суспензий в пищевой промышленности. Пены, их получение, свойства. Пенообразование. Устойчивость пен. Пенообразователи. Разрушение пен. Пеногасители. Значение пен.

Аэрозоли, их свойства, классификация. Получение аэрозолей. Взрывоопасность пыли. Разрушение аэрозолей. Значение аэрозолей в пищевой промышленности.

Порошки, основные их свойства.

Лабораторная работа № 7

Получение устойчивых эмульсий, суспензий и пен

2.4. Высокомолекулярные соединения и их растворы

Природные и синтетические высокомолекулярные соединения. Строение макромолекул. Фазовые и физические состояния полимеров. Эластичность и пластичность.

Набухание, его сущность, разновидности. Стадии набухания. Факторы, влияющие на набухание. Степень набухания. Явления, сопровождающие набухания.

Студни, их образование и свойства. Условия, влияющие на процесс студнеобразования. Роль студнеобразования в технике, биологии, технологии пищевых производств и приготовлении кулинарной продукции. Синерезис. Тиксотропия.

Растворы высокомолекулярных соединений (ВМС). Коацервация. Высаливание. Свойства растворов полимерных электролитов (на примере белков). Защитное действие растворов ВМС.

Лабораторная работа № 8

Исследование кинетики набухания полимеров.