
- •2. Особенности адсорбции на поверхности твердого адсорбента. Уравнение Фрейндлиха, его анализ и определение констант уравнения.
- •3. Что понимается под поверхностным слоем, поверхностной энергией и поверхностными явлениями. Какие параметры относятся к количественным характеристикам дисперсности? Дайте их полную характеристику.
- •4. Представьте, что Вам необходимо сделать доклад по теме: “Суспензия”. Напишите план доклада и в соответствии с ним составьте тезисы доклада.
- •5. Что понимается под поверхностным натяжением и как оно зависит от природы веществ, образующих поверхность раздела фаз?
- •6. Что такое капиллярное давление? Каковы причины его возникновения? Вывод и анализ уравнения Лапласа.
- •8. Поверхностное натяжение: причины возникновения, его физический смысл с термодинамической и силовой точек зрения, определение и методы измерения.
- •9. Что такое агрегативная устойчивость? Факторы, обеспечивающие агрегативную устойчивость лиофобных золей.
- •10. Характеристика порошков как дисперсных систем. Какие порошки обладают более высокой текучестью – грубодисперсные или высокодисперсные? Какие порошки легче распылять гидрофильные или гидрофобные?
- •11. Влияние температуры на термодинамические параметры поверхностного слоя – Us , qs , σ, Ss. (Вывод и анализ уравнения Гиббса-Гельмгольца для поверхностного слоя).
- •12. Адгезия и когезия. Какими силами они обусловлены? Что понимается под работой адгезии и когезии? Вывод уравнений, используемых для вычисления работы адгезии (Дюпре) и работы когезии.
- •13. Что такое аэрозоли? Приведите примеры аэрозолей бытовых, атмосферных и промышленных.
- •14. Рассмотрите процесс смачивания в зависимости от соотношения работы адгезии и когезии (вывод и анализ уравнения Юнга-Дюпре).
- •15. Теория кинетики быстрой коагуляции м. Смолуховского: основные положения; вывод и анализ уравнения, представляющего кинетику изменения общего числа частиц в процессе коагуляции? (Схож с 74)
- •16. Каковы условия поднятия жидкостей в капиллярах? Какова роль этого явления в природе и технике?
- •19. Рассмотрите возможные механизмы возникновения двойного электрического слоя (дэс) на границе раздела твердое тело – раствор.
- •21. В чем заключается инверсия смачивания? Какое практическое значение имеет это явление?
- •22. Какие величины используют для количественного описания адсорбции? Дайте определение этих величин и покажите, как их можно вычислить в общем виде.
- •23. Почему в случае смачивания капилляра жидкость в нем поднимается, а при несмачивании, наоборот, опускается?
- •25. Какие поверхностные явления сопровождают технологические процессы? Перечислите и дайте их краткую характеристику.
- •26. Теория мономолекулярной адсорбции Ленгмюра: основные положения теории, вывод уравнения изотермы адсорбции и ее анализ.
- •29. Смачивание: покажите взаимосвязь между адгезией и способностью жидкости смачивать твердую поверхность. В чем состоит различие между явлениями адгезии и смачивания?
- •30. Чем объяснить, что концентрация кислорода в воздухе земной атмосферы уменьшается в два раза при удалении от поверхности Земли на 5 км, а суспензии гуммигута на высоте 30 мкм?
- •31. По каким признакам классифицируют дисперсные системы? Привести их классификацию по всем классификационным признакам.
- •32. В чем заключается сущность ионообменной адсорбции? Какое состояние называется ионообменным равновесием? Какая величина его характеризует?
- •33. Что такое расклинивающее давление и каковы причины его возникновения? Назовите составляющие расклинивающего давления и охарактеризуйте их.
- •34. Адсорбция на границе раздела раствор – газ (воздух). Вывод и анализ уравнения адсорбции Гиббса для разбавленных растворов бинарной системы.
- •35. Зависимость термодинамической реакционной способности от дисперсности.
- •37. Кинетическая устойчивость. Связь между кинетической устойчивостью и гипсометрическим законом.
- •38. Как, используя уравнение Шишковского, можно определить константы уравнения Ленгмюра (к и а).
- •40. Свойства поверхностей жидких и твердых тел. Каковы особенности адсорбции пав из растворов на поверхности твердого тела?
- •41. Дайте сравнительную характеристику мономолекулярной и полимолекулярной адсорбции. Приведите основные типы изотерм для полимолекулярной адсорбции.
- •42. Дайте характеристику двойного электрического слоя на границе раздела фаз твердое тело – раствор. Как изменяется потенциал в этом слое с расстоянием от поверхности твердой фазы?
- •43. Что понимается под термином “разрушение дисперсной системы”, какая устойчивость при этом теряется? Правила электролитной коагуляции лиофобных золей.
- •44. Капиллярные явления. Поднятия и опускания жидкости в капиллярах: уравнение Жюрена, его вывод и анализ.
- •46. Поверхностная энергия и равновесная форма тела: правило Гиббса-Кюри для твердых и жидких тел.
- •47. Электрокинетические явления 1-го рода, история их открытия и практическое приложение. Как по скорости электрофореза и электроосмоса можно вычислить электрокинетический потенциал?
- •48. Как объяснить зависимость, установленную правилом Дюкло-Траубе?
- •50. Дайте полную характеристику дисперсной системы. Классификационная характеристика этих систем по агрегатному состоянию дисперсной фазы и дисперсионной среды, по виду дисперсной фазы.
- •51. Представьте, что Вам необходимо сделать доклад по теме “Эмульсии”. Напишите план доклада и составьте к нему тезисы.
- •55. Каковы возможные механизмы образования на поверхности раздела фаз двойного электрического слоя.
- •57. Составьте задачу, для решения которой нужно использовать правило Панета-Фаянса.
- •58. Чем обусловлено светорассеяние в дисперсных системах и истинных растворах? Какими параметрами характеризуют рассеяние света в системе?
- •59. Электрокинетические явления 2-го рода: история их открытия, характеристика и практическое приложение.
- •61. Какова взаимосвязь давления насыщенного пара с кривизной поверхности: вывод и анализ уравнения Томсона-Кельвина.
- •63. Каков физический смысл термина “поверхностная активность”? к каким веществам применяется этот термин? Дайте их характеристику и приведите полную классификацию по всем классификационным признакам.
- •64. Дайте характеристику коллоидных растворов (золей) по всем классификационным признакам. Чем они отличаются от суспензий. Приведите примеры таких систем.
- •65. Что представляет собой релаксационный эффект, электрофоретическое торможение и поверхностная проводимость? Как их нужно учитывать при определении величины -потенциала?
- •70. Какая связь существует между уравнениями Гиббса и Ленгмюра? Напишите уравнение, выражающее эту взаимосвязь, и поясните физико-химический смысл входящих в него величин.
- •72. Что представляют собой потенциальные кривые взаимодействия между коллоидными частицами? Как на их основе объясняют явление коагуляции?
- •75. Что понимается под работой адсорбции? Как, используя это понятие, можно объяснить связь поверхностной активности пав с длиной углеводородного радикала в молекуле пав (правило Дюкло-Траубе).
10. Характеристика порошков как дисперсных систем. Какие порошки обладают более высокой текучестью – грубодисперсные или высокодисперсные? Какие порошки легче распылять гидрофильные или гидрофобные?
Более высокой текучестью обладают грубодисперсные( так как если бросить крупинку или камень, камень упадет быстрее)
Гидрофильные частицы будут слипаться, а гидрофобные нет (ЖИ: гидрофобные-их поверхность не смачивается,значит капли жидкости слипаться не будут, а гидрофильные-смачиваются, и частицы слипаются, значит легче распыляются гидрофобные)
-Порошки - осажденный аэрозоль типа Т/Г. В зависимости от диаметра частиц их делят на: песок 0,002-0,2 см; пыль 2-20 мкм; пудра - меняя 2 мкм.
По форме частиц различают: равноосные - по всем 3 осям их размеры одинаковы; волокнистые - длина частиц больше остальных размеров; плоские - толщина частиц меньше.
-Вид дисперсной фазы - трехмерная. Дисперсность этих систем характеризуется во взаимно перпендикулярном направлении.
-По фракционному составу - Полидисперсные
-По характеру взаимодействия - Свободнодисперсные. Это бесструктурные системы дисперсной фазы, у кот. отсутствует взаимодействие, тк они значительно удалены друг от друга. Для этих систем характерно, когда расстояние между частицами гораздо больше их радиуса. Свободные частицы перемещаются под действием броуновского движения или силы тяжести.
- По размеру частиц дисперсных фаз - Грубодисперсные. Размер частиц более 10мкм ( 10^-5м). Дисперсность менее 10^5.
- По природе устойчивости или интенсивности межмолекулярных взаимодействий - Лиофильные.Эти системы не обладают внутренней гетерогенностью. Отсутствует избыточная поверхностная энергия, термодинамически устойчивы.
11. Влияние температуры на термодинамические параметры поверхностного слоя – Us , qs , σ, Ss. (Вывод и анализ уравнения Гиббса-Гельмгольца для поверхностного слоя).
Эта зависимость выражается уравнением Гиббса-Гельмгольца.
Us=σ - Т*(dσ/dT)p (тут s,р это индекс!)
(dσ/dT) — температурный коэффициент поверхностного натяжения [Н/(м*к)]
Теплота образования единицы поверхности:
qs= - T*(dσ/dT)p (тут s,р это индекс!)
Энтропия поверхностного слоя:
Ss=(qs/T)= - (dσ/dT)p
Для большинства жидкостей, особенно неполярных, поверхностное натяжение линейно убывает с ростом температуры, что связано с уменьшением межмолекулярного взаимодействия вследствие увеличения расстояния между молекулами. Температурный коэффициент меньше 0. На эту от величину происходит уменьшение поверхностного натяжения. На величину поверхностного натяжения влияет не только температура, но и природа жидкости и присутствие в ней посторонних примесей.
Полная поверхностная энергия Us, и температурный коэффициент поверхностного натяжения, а следовательно, и энтропия поверхностного слоя Ss, не зависят от температуры. Теплота образования единицы площади поверхности q, с ростом температуры увеличивается (рис.1.1). При приближении к критической температуре смешения различия в свойствах контактирующих фаз сглаживаются и поверхностный слой исчезает, а поверхностная энергия обращается в нуль.