4. Представьте, что Вам необходимо сделать доклад по теме: “Суспензия”. Напишите план доклада и в соответствии с ним составьте тезисы доклада.

Суспензия является представителем дисперсной системы. Под дисперсной системой понимается гетерофазная система, в которой 1 вещество раздроблено в другом. Совокупность раздробленных частиц получила название дисперсной фазы, а среда, в которой распределены эти частицы – дисперсионной средой. Система может существовать только при отсутствии взаимной растворимости образующих её веществ.

Существует много классификаций дисперсных систем по тем или иным признакам. Один из признаков классификации по агрегатному состоянию дисперсной фазы и дисперсионной среды

Суспензия это система типа т/ж, они относятся к лиозолям.

По природной устойчивости:

Лиофобная — частицы дисперсной фазы не взаимодействуют с дисперсионной средой.

По виду дисперсной фазы: трехмерная (напишите пожалуйста, у меня нет лекций с собой)

Микрогетерогенная (от 10^-7 до 10^-5), свободнодисперсная (В таких системах частицы дисперсной фазы могут свободно перемещаться по всему объему), полидисперсная (частицы дисперсной фазы имеют разный размер).

Это надо как-то выучить и красиво ей рассказать

Размеры частиц дисперсной фазы: грубодисперсные

Молекулярно-кинетические свойства: проявляются слабо

Кинетической устойчивостью не обладают

Электрокинетические явления проявляются частично

Суспензии не рассеивают свет

Адсорбция и образование ДЭС возможно

Связнодисперсные системы: пасты

5. Что понимается под поверхностным натяжением и как оно зависит от природы веществ, образующих поверхность раздела фаз?

Поверхностное натяжение - наиболее важное свойство поверхностного слоя, представляющее собой основную т/д характеристику поверхности раздела между фазами, образующимися между в системах типа тв.т-ж, ж-ж, ж-газ. (оно обусловлено нескомпенсированностью межмолекулярных сил у границы раздела фаз, вследствие чего свободная энергия в поверхностном слое больше, чем в объемах соприкасающихся фаз. Оно является мерой нескомпенсированности.)

Поверхностное натяжение зависит от природы, т.е. от сил притяжения между молекулами. Чем сильнее межмолекулярные связи, тем больше поверхностное натяжение. Поверхностное натяжение меньше у неполярных жидкостей, имеющих слабые межмолекулярные связи, и больше у полярных жидкостей. Большим поверхностным натяжением обладают вещества с водородными связями. У твердых веществ больше поверхностное натяжение из-за большей силы межмолекулярного взаимодействия.

6. Что такое капиллярное давление? Каковы причины его возникновения? Вывод и анализ уравнения Лапласа.

Важным свойством дисперсной системы, связанным с раздробленностью, является увеличение кривизны поверхности по сравнению с плоскостью. Кривизна поверхности жидкости является следствием явления смачивания и обусловлена поверхностным натяжением на границе раздела фаз ж-пар,газ или ж-ж. При изменении кривизны под действием поверхностного натяжения может изменяться внутреннее давление в телах.

Капиллярное давление ( разность внутренних давлений по обе стороны искривленной поверхности раздела фаз ж-пар,газ или ж-ж.

Влияние кривизны поверхности на изменение внутреннего давления выражено в уравнении Лапласа

Вывод уравнения Лапласа

Рассмотрим результат влияния кривизны поверхности раздела фаз на их внутреннее давление. Для этого рассмотрим закрытую систему, состоящую из двух фаз и находящуюся при t=const.

Кривизна поверхности пузырька отрицательная. Она будет положительной в том случае, если центр радиуса кривизны будет находиться в жидкости.

Кривизна поверхности возникает в результате того, что под действием поверхностного натяжения площадь поверхности пузырька изменяется на некоторую величину dS, что приводит к изменению поверхностного натяжения

Изменение поверхности газовой фазы приводит к изменению объемов контактирующих фаз на некоторую величину dV. Объем газовой фазы на эту величину уменьшается, а жидкости-увеличивается. . Все это приводит к изменению внутренней энергии в фазах, соответственно знак величин и . Изменение энергии Гельмгольца всей системы будет равно:

,

В случае, если искривленная поверхность имеет неправильную форму, то

уравнение Юнга-Лапласа

где r1 и r2 - главные радиусы кривизны поверхности

Анализ уравнения Лапласа

Кривизна поверхности отрицательная, , т.е. давление фаз ж-г увеличивается на величину , значит жидкость будет испытывать при отрицательной кривизне поверхности со стороны поверхностного слоя меньшее давление, чем при плоской поверхности на величину . Pпл - Pисх =

Кривизна поверхности положительная, , т.е. давление в жидкой фазе по отношению к газовой фазе при наличии кривизны поверхности раздела фаз будет увеличиваться на величину , значит при положительной кривизне поверхности жидкость будет испытывать большее давление со стороны поверхностного слоя по сравнению с давлением при плоской поверхности. Pисх - Pпл =

Поверхность границы раздела фаз плоская, , . Таким образом капиллярное давление следует рассматривать как добавку, которая в зависимости от значения кривизны поверхности увеличивает или уменьшает внутримолекулярное давление по уравнению с молекулярным давлением при наличии плоской поверхности.

Капиллярное давление всегда направлено к участку кривизны. Примером проявления капиллярного давления является движение жидкостей в капиллярах.

7. Как классифицируют суспензии по размеру частиц? Какие из перечисленных суспензий: крахмал в воде; взвесь Ca(OH)2, приготовленная для побелки стен и потолков; глина в воде и речной песок в воде относятся к грубым, тонким или мутям?

Суспензии -- это дисперсные системы, в которых дисперсной фазой являются частицы твердого вещества размером более 10-7 м, а дисперсионной средой -- жидкость.

Условно суспензии обозначают в виде дроби: Т/Ж, в числителе которой указывается агрегатное состояние фазы, а в знаменателе - агрегатное состояние среды.

Грубые 10^2 мкм (речной песок, взвесь Са(ОН)2)

Тонкие от 10^2 до 0,5 мкм (глина в воде-у глины размер частиц обычно примерно 4 мкм, крахмал в воде-размер частиц крахмала обычно от 10 до 50 мкм)

Мути от 0,5 мкм до 100 нм ()