Коллоидно-дисперсные системы

По теме «Коллоидно-дисперсные системы» студент должен знатьь понятия: дисперсная фаза, дисперсионная среда, степень дисперсности, коагуляция; классификацию ДС; условия и методы получения КДС; медико-биологические примеры ДС; устойчивость КДС; уметь составлять формулы коллоидных частиц; оценивать устойчивость КДС; владеть навыками приготовления КДС; навыками экспериментальной оценки знака заряда гранулы; методикой определения порога коагуляции.

Вопросы для подготовки

1. Общая характеристика КДС. Строение частиц КДС. Составные части мицеллы. Роль стабилизатора. Электрокинетический и электродинамический потенциалы. Изоэлектрическое состояние мицеллы. Электрофорез и электроосмос.

2. Получение КДС. Условия и методы получения КДС. Очистка КДС: диализ, вивидиализ. Компенсационный вивидиализ.

3. Устойчивость КДС. Виды устойчивости. Факторы устойчивости.

4. Коагуляция КДС, причины, ее вызывающие. Механизм коагулирующего действия электролитов. Порог коагуляции. Правило Шульце-Гарди. Коллоидная защита. Биологическая роль. Пептизация. Коагуляция в биологических системах.

5. Коагуляция смесями электролитов. Явления антагонизма и синергизма.

6. Структурообразование в КДС. Причины. Механизм процесса. Гели, их физико-химические свойства. Профилактические и лечебные гели.

Задачи и упражнения по теме кдс

1. Известно бактерицидное действие серебра. Покажите строение коллоидной частицы золя серебра. Стабилизатор – нитрат серебра.

2. Постройте мицеллу СаС₂О₄ с положительно заряженной гранулой. Объясните на этом примере механизм стабилизирующего действия электролита.

3. При каких условиях можно получить коллоид сульфида меди с положительно заряженной гранулой? Опишите механизм коагулирующего действия.

4. Объясните, почему при потере защитной функции белков возможно образование камней в почках. Рассмотрите это явление на примере оксалата кальция. Нарисуйте схематично исходную частицу оксалата кальция в растворе.

5. Рассмотрите примеры получения КДС методом химической конденсации. Напишите мицеллы, укажите стабилизаторы. За счет чего коллоиды сохраняют устойчивость? Примеры: коллоиды золота, серы, сульфата бария, гидроксида хрома(Ш), оксида олова(IV).

6. Золь иодида серебра получен при сливании 20 мл 0,01М раствора KI и 15 мл 0,01М раствора AgNO₃. Напишите формулу мицеллы образовавшегося коллоида и определите направление движения его частиц при электрофорезе.

7. Свежеосажденный гидроксид алюминия обработали раствором соляной кислоты, недостаточным для полного растворения осадка. При этом образуется коллоид А1(ОН)₃. Напишите формулу мицеллы, если в электрическом поле частицы коллоида А1(ОН)₃ перемещаются к катоду (-). Укажите метод получения КДС.

8. При длительном стоянии сероводородной воды на воздухе образуется коллоидная сера. Напишите формулу мицеллы золя серы и определите знак заряда гранулы. К какому методы относится образование данного коллоида?

9. Золь серы получен добавлением 5 мл спиртового раствора серы к 10 мл дистиллированной воды. Каким методом он получен? Чем объясняется, что в проходящем свете золь красно-оранжевый, а в отраженном – голубой?

10. При пропускании избытка сероводорода в подкисленный раствор соли мышьяка(Ш) получен золь сульфида мышьяка(Ш). Напишите мицеллу и определите знак заряда гранулы.

11. Для очистки водопроводной воды от взвешенных частиц глины и песка добавляют небольшое количество Аl₂(SO₄)₃. Почему в этом случае происходит быстрое оседание взвешенных частиц? Ответ обоснуйте.

12. К 5 мл золя Fe(OH)₃ до начала коагуляции надо добавить один из следующих растворов: 4 мл хлорида калия с концентрацией 3 моль/л, 0,5 мл сульфата калия с концентрацией 0,01 моль/л, 3 мл Na₃PO₄ с концентрацией 0,001 моль/л. Вычислите порог коагуляции этих электролитов. Во сколько раз коагулирующее действие их отличается друг от друга?

13. Какой объем 0,01М раствора K₂Cr₂O₇ надо добавить к 1 л золя гидроксида алюминия, чтобы вызвать его коагуляцию? Порог коагуляции 0,63 ммоль/л.

14. Назовите три метода получения коллоида Fe(OH)₃, приведите уравнения реакций, напишите мицеллы. Как экспериментально определить знак заряда гранулы?

15. При каких условиях отсутствует направленное движение частиц КДС в электрическом поле? В каком направлении будут перемещаться частицы коллоидов Ag₂Cr₂O₇, Bi(OH)₃? Приведите строение мицелл.

16. Чем отличается адсорбционная пептизация от растворения?

17. Частицы коллоидного раствора сульфата кальция, полученного смешением равных объемов СаС1₂ и Na₂SO₄, перемещаются в электрическом поле к катоду. Одинаковы ли концентрации исходных растворов? Покажите строение коллоидных частиц.

18. Коллоидный раствор сульфида свинца получен по реакции Pb(NO₃)₂ + Na₂S →. Пороги коагуляции электролитов для коллоидного раствора, ммоль/л: КС1 – 50; А1С1₃ – 0,093; MgCl₂ – 0,717. Укажите стабилизатор при получении коллоидного раствора.

19. Известно, что для лекарственных препаратов очень важна их совместимость, поскольку при одновременном их введении могут наблюдаться явления синергизма, антагонизма и реже аддитивности. Какое явление может иметь место при одновременном добавлении растворов FeCl₂ и KCN к коллоидному раствору а) с отрицательно; б) с положительно заряженной гранулой? Дайте пояснения.