- •5) Почему давление насыщенного пара зависит от формы поверхности жидкости?
- •6) Почему в случае смачивания капилляров жидкость в нем поднимается, а при не смачивании, наоборот, опускается?
- •7) Какие параметры используют для количественной характеристики адгезии и смачивания?
- •13) Что понимается под адсорбцией, абсорбцией, адсорбентом, адсорбатом, адсорбтивом?
- •14) В чём принципиальное отличие адсорбции на твёрдых поверхностях от адсорбции на поверхности жидкости?
- •15) Какие величины используют для количественного описания адсорбции? Дайте определение этих величин и покажите как их можно вычислить в общем виде?
- •16) Как можно рассчитать гиббсовскую адсорбцию по изотерме поверхностного натяжения.
- •17) Как можно определить параметры молекул пав ( и ).
- •18) У какой горячей или холодной воды на границе с воздухом больше поверхностное натяжение, и почему?
- •19) Какая жидкость лучше смачивает гидрофобную поверхность вода или бензол? Ответ аргументировать.
- •20) Почему процесс диспергирования твердых веществ легче происходит в присутствии пав?
- •21) Какие самопроизвольные процессы, протекающие в поверхностном слое, обусловлены уменьшением площади поверхности раздела фаз? Перечислите их и дайте характеристику.
- •22) Охарактеризуйте самопроизвольные процессы, протекающие в поверхностном слое, которые приводят к уменьшению поверхностного натяжения на границе раздела фаз?
- •2 9) Изобразите основные типы изотерм полимолекулярной адсорбции и опишите взаимодействие адсорбент-адсорбат для разных типов изотерм бэт.
- •30) Что понимается под поверхностной активностью? Как ее можно определить?
- •31) Каким процессом является адсорбция, экзотермическим или эндотермическим? Как на ее величину будет влиять повышение температуры и почему?
- •32) Назовите основные виды зависимости адсорбционного равновесия. Что понимается под состоянием адсорбционного равновесия?
- •3 4) Как осуществляется расчёт удельной поверхности адсорбента методом бэт?
- •35) В чем принципиальное отличие адсорбции из растворов электролитов от молекулярной адсорбции?
- •36) Как влияет собственный радиус иона на его способность к адсорбции?
- •37) Какие адсорбенты называют ионитами?
- •38) Дайте определение и назовите объекты исследования коллоидной химии.
- •39) Охарактеризуйте значение коллоидной химии для развития промышленности и охраны окружающей среды.
- •40) Основные признаки дисперсных систем – гетерофазность и дисперсность, какой из них является более универсальным? Почему?
- •41) Какие количественные характеристики дисперсности Вы знаете? Дайте их характеристику.
- •42) Перечислите основные признаки, положенные в основу классификации дисперсных систем.
- •43) Как будут ориентированы молекулы пав на границах раздела фаз: масло – вода и вода – воздух?
- •44) Почему в эмпирическом уравнении Шишковского константа «в» одинакова для всех соединений одного гомологического ряда?
- •45) Если из водного раствора нужно адсорбировать органические вещества, то какой следует выбрать адсорбент полярный или неполярный?
- •46) Для получения абсолютного спирта, то есть извлечения из спирта примесей воды какой следует выбрать адсорбент (полярный или неполярный)?
- •47) Изобразите каплю воды на гидрофобной поверхности и укажите краевой угол смачивания?
- •48) Каким определением поверхностного натяжения пользуются при выводе уравнения Лапласа?
- •49) Приведите вывод уравнения Лапласа и дайте его анализ.
- •50) В чем выражаются особенности адсорбции пав на твердой поверхности?
- •51) Какая поверхность будет лучше смачиваться водой: стекла или фторопласта?
- •52) Изобразите рисунки, которые необходимы для вывода уравнений для расчета работы когезии и адгезии. Каким определением поверхностного натяжения при этом нужно пользоваться?
- •53) Чем обусловлено броуновское движение частиц дисперсной фазы в жидкой или газообразной среде?
- •54) От каких факторов зависит интенсивность движения частиц дисперсной фазы в дисперсионной среде?
- •56) Что понимается под диффузией и от каких факторов зависит скорость диффузии? Каков физический смысл коэффициента диффузии?
- •58) Как можно увеличить скорость седиментации коллоидных частиц?
- •59) Что понимается под седиментационно-диффузионным равновесием? Каков физический смысл гипсометрической высоты (h)?
- •60) Какой заряд (положительный или отрицательный) в соответствии с правилом Кена приобретает поверхность волокон смоченной водой фильтровальной бумаги?
- •61) Составьте задачу, для решения которой нужно использовать правило Панета-Фаянса.
- •67) Почему электрофорез и электроосмос называют электрокинетическими явлениями 1-го рода, а потенциал протекания и потенциал седиментации явление 2-го рода?
- •68) Почему лиофильные системы обладают агрегативной устойчивостью и как можно разрушить лиофильную систему?
- •69) Почему лиофобные дисперсные системы являются термодинамически неустойчивыми? Перечислите факторы, которые обеспечивают агрегативную устойчивость лиофобных систем.
- •72) Какие закономерности наблюдаются при коагуляции золей смесью электролитов?
- •73) Какова природа сил притяжения в соответствии с теорией длфо? Изобразите график, иллюстрирующий зависимость этих сил от расстояния между частицами.
- •79) Как влияют на величину электрокинетического потенциала индифферентные электролиты? Какое состояние системы называется изоэлектрическим?
- •80) Что представляет собой релаксационный эффект, электрофоретическое торможение и поверхностная проводимость? Когда их нужно учитывать при расчете величины электрокинетического потенциала?
- •81) Что понимается под устойчивостью дисперсной системы? Назовите виды устойчивости и дайте их характеристику.
- •82) Что такое расклинивающее давление и каковы причины его возникновения? Назовите составляющие расклинивающего давления.
- •83) Что такое осмос? Каковы особенности осмотического давления в коллоидных растворах?
- •84) Чем обусловлено светорассеяние в дисперсных системах и истинных растворах? Какими параметрами количественно характеризуют рассеяние света в системе?
- •85) Что называется оптической плотностью и что она характеризует?
- •86) Каковы особенности рассеяния света для малых и больших частиц дисперсной фазы?
- •87) Что выражают диаграммы Ми?
- •88) Какую зависимость выражает закону Бугера-Ламберта-Бера?
- •89) Особенности адсорбции поверхностно-активных веществ и в чем заключается различие между гиббсовскими и ленгмюровскими адсорбционными слоями.
- •90) К каким системам молекулярно-дисперсным, гомогенным, коллоидно-дисперсным или лиофильным применимы понятия фаза и гетерогенность?
- •91) Как называются дисперсные системы при наличии или отсутствии в них взаимодействия между частицами дисперсной фазы?
- •92) Что представляет собой работа, затрачиваемая на обратимый разрыв тела и отнесенная к единице площади сечения?
- •94) В чем заключается инверсия смачивания и какое практическое значение она имеет?
- •95) Что такое обменная адсорбция? в чем заключается ее практическое значение? Объясните на примерах действие катионитов и анионитов.
- •96) Где находится практическое применение коллоидные поверхностно-активные вещества? в чем заключается механизм их моющего действия?
- •97) Чем отличаются коллоидные пав от истинно растворимых? Что называется критической концентрацией мицеллообразования ккм?
- •98) Какие существуют методы определения ккм? в чем заключается суть этих методов? Что общего между ними?
- •99) Что понимают под явлением солюбилизации? Чем оно обусловлено и каково практическое значение этого явления?
- •100) Можно ли очистить раствор коллоидного пав от ионов электролита с помощью диализа?
58) Как можно увеличить скорость седиментации коллоидных частиц?
Важным фактором устойчивости также является и степень дисперсности частиц. Чем выше степень дисперсности, тем больше и седиментационная устойчивость. Скорость седиментации будет уменьшаться в средах с повышенной вязкостью, а, следовательно, это приведет к повышению устойчивости дисперсной системы.
59) Что понимается под седиментационно-диффузионным равновесием? Каков физический смысл гипсометрической высоты (h)?
Характерным общим свойством свободнодисперсных систем является склонность к оседанию или всплыванию частиц дисперсной фазы. Оседание частиц дисперсной фазы называется седиментацией, а всплывание частиц – обратной седиментацией. Если между процессами седиментации и диффузии наступает равновесие, то устанавливается и определенное равновесное распределение частиц по высоте, называемое диффузионно–седиментационным равновесием.
Лапласа – Перрена: , где νо и νh – численная концетрация на исходном уровне (h=0) и на высоте h, м –3 ; V – объем, занимаемый частицей дисперсной фазы, м3 ; ρ и ρо – плотности дисперсной фазы и дисперсионной среды соответственно, кг*м –3 . Это гипсометрический закон (hypsos – высота) и позволяет определить высоту, на которой концентрация частиц дисперсной фазы уменьшается в νо/νh раз.
60) Какой заряд (положительный или отрицательный) в соответствии с правилом Кена приобретает поверхность волокон смоченной водой фильтровальной бумаги?
Поверхность волокон приобретет отрицательный заряд, т.к. по правилу Кена: из двух контактирующих фаз положительно заряжена та, которая имеет большую диэлектрическую проницаемость. А вода имеет очень большую диэлектрическую проницаемость.
61) Составьте задачу, для решения которой нужно использовать правило Панета-Фаянса.
Согласно правилу Фаянса-Панета на поверхности твердой частицы избирательно адсорбируются только те ионы, которые входят в состав кристаллической решетки твердой фазы и могут ее достраивать, изоморфные им (то есть такие ионы, знак заряда которых одинаков и размеры различаются незначительно) или образуют с ионами твердой фазы труднорастворимые соединения.
Задача: Написать структурную формулу мицеллы хлорида серебра, стабилизированного нитратом серебра m(AgCl)nAg(n-x)NO3)-х xNO3-
62) На примере гидрозоля серебра, стабилизированного нитрата серебра, изобразите схему строения двойного электрического слоя и изменение потенциала в нем с расстоянием от поверхности твердой фазы.
63) Что понимается под электрокинетическим потенциалом?
Потенциал, возникающий в ДЭС на плоскости скольжения при отрыве части диффузного слоя.
64) Выберите для гидрозоля с положительно заряженными коллоидными частицами из предложенных электролитов: Al(NO3), K2SO4, Na3PO4, MgCl2 тот, который выгоднее использовать в качестве коагулянта.
По правилу знака заряда: ионом коагулянтом являются ионы, имеющие противоположные знак заряду коллоидной частицы, то есть в данном случае это анионы. По правилу значности наибольшую коагулирующую способность будет иметь PO43-, так как его заряд равен 3-, что большее среди предложенных, значит порог коагуляции(который обратно пропорционален коагулирующей способности) будет наименьшим
65) Что такое электрофорез? Опишите явление противоположному электрофорезу.
Электрофорез – это направленное движение заряженных частиц дисперсной фазы относительно дисперсионной среды в постоянном электрическом поле.
Потенциал оседания (седиментационный потенциал) – явление, противоположное электрофорезу, было открыто в 1878 г. Дорном. Потенциал оседания возникает при оседании частиц под действием силы тяжести.
66) Опишите опыт Рейсса, демонстрирующий электроосмос. Какое явление противоположно электроосмосу?
Электроосмос – это направленное движение дисперсионной среды относительно твердой поверхности в капиллярах и пористых телах (в том числе в фильтрах и мембранах) под действием внешнего электрического поля. Явление электроосмоса обнаружил также Ф. Рейсс (1808 г.): U – образную стеклянную трубку заполняли водой, в её нижнюю часть помещали кварцевый песок. В воду опускали положительный и отрицательный электроды. После подачи напряжения вода поднималась к катоду. Таким образом, происходило перемещение дисперсионной среды относительно дисперсной фазы. Слой кварцевого песка представляет собой дисперсную систему. На границе кварцевых частиц с водой возникает ДЭС и поверхность частиц приобретает отрицательный электрический заряд. Такой же заряд, но противоположного знака, приобретает диффузная часть ДЭС, которая находится в жидкости. Внешнее электрическое поле создает силу, под действием которой и происходит перемещение жидкости. Твёрдая фаза (частицы песка) остается неподвижной.
Потенциал течения (потенциал протекания) – явление противоположное электроосмосу. Оно заключается в том, что при течении воды (или другой жидкости) через пористую мембрану (или фильтр) на концах пористого тела возникает разность электрических потенциалов. Такой же эффект наблюдается при течении жидкости по стеклянному капилляру.