Раздел 9. Устойчивость и эволюция дисперсных систем.

Тема 24. Агрегативная устойчивость лиофобных дисперсных систем.

Седиментационная и агрегативная устойчивость дисперсных систем. Изменение энергии Гельмгольца в процессах коалесценции, коагуляции, изотермической перегонки и при распаде агрегатов, состоящих из частиц коллоидного размера; условие пептизации.

Тонкие пленки. Понятие о расклинивающем давлении. Молекулярные взаимодействия в дисперсных системах, молекулярная составляющая расклинивающего давления для симметричных и несимметричных пленок.

Факторы стабилизации дисперсных систем: электростатическая, адсорбционная и структурная составляющие расклинивающего давления, эффекты Гиббса и Марангони и их роль в устойчивости тонких пленок. Роль гидродинамических эффектов в устойчивости пленок.

Аэрозоли. Классификация. Молекулярно-кинетические свойства аэрозолей. Седиментация аэрозолей. Электрические свойства аэрозолей, причины возникновения заряда на поверхности частиц. Практическое использование аэрозолей. Аэрозоли и охрана окружающей среды.

Пены и пенные пленки. Классификация и строение пен. Кратность пен. Первичные и вторичные (ньютоновские) черные пленки. Влияние электролитов на толщину пленки. Процессы, ведущие к изменению структуры и разрушению пен. Практическое применение пен.

Эмульсии и эмульсионные пленки. Классификация и методы определения типа эмульсий. Эмульгаторы, принципы выбора ПАВ для стабилизации прямых и обратных эмульсий. Роль ГЛБ молекулы ПАВ в стабилизации эмульсий. Обращение фаз. Твердые эмульгаторы. Разрушение эмульсий. Практическое применение эмульсий.

Золи. Закономерности коагуляции. Коагуляция гидрозолей электролитами. Зависимость скорости коагуляции от концентрации электролита. Порог коагуляции; правило Шульце-Гарди. Приложение теории ДЛФО к коагуляции лиофобных золей. Коагуляция сильнозаряженных золей электролитами (концентрационная коагуляция). Условие исчезновения потенциального барьера. Теоретическое обоснование правила Шульце-Гарди.

Коагуляция слабозаряженных золей электролитами (нейтрализационная коагуляция). Кинетика коагуляции. Понятие о кинетике быстрой и медленной коагуляции.

2. Содержание лабораторных работ

Лабораторные работы выполняются по учебнику «Практические работы по физической химии» под редакцией К.П. Мищенко, А.А. Равделя, А.М. Пономаревой (Москва, «Химия», 2006 г.) и Лабораторный практикум является одним из этапов изучения учебной дисциплины "Физическая и коллоидная химия".

Подготовка к каждой лабораторной работе подразумевает изучение теоретического материала по соответствующей теме. Перед выполнением экспериментальной части работы следует, прежде всего, изучить содержание «Инструкции по технике безопасности и правилам поведения студентов в химической лаборатории», о чем делается соответствующая запись в «Журнале учета прохождения студентами инструктажа по технике безопасности». Прежде чем выполнять опыт, необходимо внимательно прочитать его описание, а в случае необходимости обратиться за разъяснениями или уточнениями к преподавателю или дежурному лаборанту.

После выполнения экспериментальной части необходимо оформить отчет. В конце занятия преподаватель проверяет отчет и подписывает его.

Лабораторные работы, выполняемые в 4-м семестре

№ лаб. работы	№ раз-дела	Название лабораторной работы	Содержание работы (страницы, № работ)
1	2	Определение поверхностного натяжения жидкостей.	Опыты 3, 4, 8. С. 12-18
2	2	Определение вязкости жидкости.	Опыты 10, 12, 13 (а,б). С. 19-22
3	2	Химическая термодинамика и термохимия.	Опыты 16 – 27. С. 25 – 33
4	4	Растворы неэлектролитов.	Опыты 41, 46, 47 (в, д, е, г), 50 – 53. С. 40 – 57
5	4	Растворы электролитов.	Опыты 55 – 60,62 (в, е). С. 59 - 65
6	5	Электропроводность растворов электролитов.	Опыты 71 – 73, 80, 81 (а – д). С. 82 - 109
7	6	Водородный показатель.	Опыты 100, 103 – 109. С. 132 - 143
8	6	Кинетика химических реакций.	Опыты 156 – 158, 160 (а-е), 167. С. 154 - 163
9	6	Электродные процессы и ЭДС гальванического элемента.	Опыты 170, 172 (а), 174 – 178, 180, 182. С. 165 - 180
10	6	Коррозия металлов. Химическая коррозия.	Опыты 185 – 195 С. 182 - 191

Лабораторные работы, выполняемые в 5-м семестре

№ лаб. работы	№ раз-дела	Название лабораторной работы	Содержание работы (страницы, № работ)
1	7	Адсорбция.	Опыты 201 – 207. С. 200 - 203
2	7	Коллоидные растворы и их получение.	Опыты 210 – 215, 217 (а, б). С. 204 - 208
3	7	Свойства коллоидных систем.	Опыты 218 – 228 С. 210 - 214
4	8	Коагуляция золей.	Опыты 230 (а, в, д, е, к, м), 232, 234, 236. С. 216 – 220.
5	8	Растворы ВМС.	Опыты 240, 243, 244 (а,б, к, л), 245. С. 221 - 226
6	9	Желатирование. Свойства студней и гелей.	Опыты 248 – 253 С. 227 – 229
7	9	Микрогетерогенные системы.	Опыты 255 (а – г, л, м), 256, 258, 260-262. С. 231 – 236.

6. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

При реализации различных видов учебной работы по дисциплине «Физическая и коллоидная химия» используются следующие образовательные технологии: