Лекция №1. Предмет коллоидной химии

Коллоидная химия - большая самостоятельная часть химической науки, описывающая закономерности мира частиц то есть всех систем в которых содержатся раздробленные части

Предметом изучения коллоидной химии являются гетерогенные смеси веществ т.е. дисперсные системы их свойства и процессы протекающие в этих системах

Краткая история развития коллоидной химии как науки

Коллоидная химия как наука возникла более 100 лет тому назад, начиная с 18 века в период с 1777 по 1858 года проводятся отдельные исследования которые затем войдут в состав разделов коллоидной химии. К исследованиям этого периода следует отнести работы Ломоносова, получившие цветные стёкла на основе дисперсии цветных металлов, работы К.Шесле и Ф.Фонтана, открывшие адсорбцию газов углём, работы Т.Ловица, обнаружившего адсорбцию из растворов, работы Ф.Рейса, открывшиего явление электрофореза и электроосмоса, работы Ф.Сельми, который впервые получил коллоидные растворы золота. Однако становление коллоидной химии как самостоятельной научной дисциплины относится к середине 19 века, когда в 1861 году английский Химик Томас Грэм исследуя диффузию различных веществ в водном растворе обнаружил вещества, которые характеризовались крайне медленной диффузией и были не способны кристаллизоваться, однако они могли образовать студнеобразования.

Типичным представителем веществ, которые способны образовывать студнеобразные осадки Грэм относил клей.

Этот термин происходит от греческого слова «kola» и поэтому всем этим веществам он привёл термин «коллоид» и разделил все вещества на кристаллоиды и коллоиды, которые представляли собой, по мнению Грэма, дисперсию различных частиц в жидкой фазе.

Эти системы он назвал «коллоидный раствор» или «золи». Термин «дисперсный» происходит от латинского «dispersius», что означает раздробленный, рассеянный.

С работ Томаса Грэма начались тематические исследования в области коллоидной химии и 1861 год считается годом становления коллоидной химии как самостоятельной науки, а Т.Грэм считается её основоположником.

С увеличением числа работ и исследований в области коллоидной химии теория Грэма теряет свою привлекательность.

В 1906 году профессор Санкт-Петербургского горного института Вейрман установил «принцип универсальности коллоидного состояния», в соответствии с которым любое вещество может существовать в коллоидном состоянии и это состояние будет определяться средой, в которой оно находится.

Окончательное становление коллоидной химии как самостоятельной науки произошло в результате работ таких ученых, как Фарадей, Зигмонди, Перрен, Сведберг, Песков, Борщов.

Четверо из перечисленных учёных получили Нобелевскую премию в области коллоидной химии.

В 1926 году её получили английский химик Зигмонди, француз Перрен, швед Сведберг и в 1932 году американец Ленгмюр.

В XX веке исследования в области коллоидной химии получили большой размах, возникло много научных школ, среди которых мировое признание получили школы русских и советских учёных, таких как:

• Фрумкин

• Дубинин

• Дерягин

• Шишковский

• Шведов

• Каргин

• Липатов

• Ребиндер

• Думаский

• Жуков

Основоположниками Отечественной коллоидной химии по праву считают Ребиндера, Думаского и Жукова. Значение

Широта объектов проблем и методов коллоидной химии обуславливают её участие в развитии таких наук как геология, медицина, биология, метеорология.

Она является научной основой таких отраслей промышленности как нефтепереработка, фармацевтика, строительная отрасль.

Это объясняется тем, что раздробленные частицы и содержание их среды представляет собой единую дисперсную систему, окружающую нас всюду: атмосфера, гидросфера, почва, облака, продукты питания, строительные материалы.

Коллоидная химия - наука динамическая, её развитие продолжается, особенно в части практического положения её достижений при решении технологических и экологических проблем.

Характеристика дисперсной системы

Современная коллоидная химия - физическая химия дисперсных систем и поверхностных явлений. Она базируется на основных закономерностях и физических применительно к особому классу систем, получившее название дисперсных.

Коллоидная химия изучает такие системы различного происхождения неорганические, органические, полимерные, белковые, которые содержат частицы размером от 1 нм до 10 мкм.

Эти частицы получили название дисперсные частицы.

Они могут находиться в газообразном, жидком и твёрдом состояниях и сопровождать многие технологические процессы.