ФИЗКОЛЛОИДНАЯ ХИМИЯ

программа и контрольные задания для самостоятельной работы студентов специальности 6.010100.20 Профессиональное обучение. Технология пищевой промышленности и организация общественного питания. Дневной формы обучения.

ПРОГРАММА КУРСА

Модуль 1 (аттестация 1)

Термодинамика и кинетика протекания физико-химических процессов.

Основные термодинамические функции: энтальпия, энтропия, энергия Гиббса. Тепловой эффект процесса. Термодинамическая возможность протекания процесса. Стандартные значения термодинамических функций.

Химический потенциал. Разность химических потенциалов - движущая сила процесса. Зависимость химического потенциала от температуры и концентрации веществ.

Скорость протекания физико-химических процессов. Гомогенные и гетерогенные процессы. Физические и химические стадии процесса. Стадия, которая лимитирует скорость процесса.

Диффузия. Зависимость скорости диффузии от градиента концентраций и температуры. I^й закон Фика.

Зависимость скорости химической реакции от концентрации реагирующих веществ. Порядок реакции.

Энергия активации. Зависимость скорости химической реакции от температуры. Уравнение Аррениуса.

Катализаторы. Ферменты. Факторы, влияющие на ферментативную активность. Роль ферментов в протекании биохимических процессов.

Использование ферментативных процессов в пищевой промышленности.

Растворы

Роль растворов в жизнедеятельности животных и растительных организмов. Использование растворов при переработке продуктов питания.

Классификация растворов. Способы выражения концентрации. Растворимость. Органические растворители.

Электролиты и неэлектролиты. Электролитическая диссоциация. Произведение растворимости.

Константа и степень диссоциации. Закон разведения Оствальда.

Идеальные и реальные растворы. Активность, коэффициент активности.

Диссоциация воды. Ионное произведение. Кислотность растворов. Водородный показатель. Способы определения pH растворов. Влияние pH на протекание биохимических процессов.

Некоторые свойства растворов. Закон Рауля. Температуры замерзания и кипения растворов. Осмос. Осмотическое давление. Изотонический коэффициент.

Реологические свойства растворов. Вязкость и текучесть. Закон Ньютона. Уравнение Пуазейля. Способы определения вязкости.

Природная вода. Жесткость воды. Водоподготовка и контроль качества воды в пищевой промышленности.

Органические растворители, в пищевой промышленности.

Модуль 2 (аттестация 2). Равновесие

Термодинамическое и кинетическое условия равновесия. Константа равновесия.

Смещение равновесия, принцип Ле-Шателье. Обратимые и необратимые процессы.

Химическое равновесие. Закон действия масс.

Фазовые равновесия. Диаграмма состояния однокомпонентной системы.

Распределение вещества между двумя фазами. Закон распределения. Экстракция.

Равновесие жидкость - пар в двухкомпонентных системах.

Равновесие твердое вещество - жидкость в двухкомпонентных системах.

Жидкости, смешивающиеся ограниченно.

Использование перегонки, вымораживания, возгонки и экстракции для выделения и очистки ценных компонентов пищевого сырья.

Электрохимические процессы

Электроды. Электродный потенциал. Гальванические цепи. Уравнение Нернста.

Ионометрия. Использование ионометрии для определения pH растворов.

Электропроводность растворов. Зависимость электропроводности от наличия в растворе электролитов, неэлектролитов, от температуры раствора.

Электролиз. Электродные процессы. Законы электролиза.

Модуль 3 (аттестация 3) Поверхностные явления

Поверхностное натяжение. Зависимость поверхностного натяжения от температуры и концентрации растворенного вещества. Поверхностно-активные и поверхностно-инактивные вещества.

Смачивание. Капиллярные явления в живой и неживой природе.

Использование растворов ПАР как моющих средств.

Адсорбция и абсорбция, сорбция. Уравнение Гиббса. Хемосорбция. Ионный обмен.

Практическое использование адсорбции. Хроматография. Применение адсорбции для разделения и очистки веществ в пищевой промышленности.

Коллоидные системы

Дисперсные и коллоидные системы. Дисперсионная среда и дисперсная фаза.

Классификация дисперсных систем. Агрегатное состояние дисперсионной среды и дисперсной фазы. Лиофобные и лиофильные коллоиды. Примеры дисперсных систем.

Кинетическая и агрегативная устойчивость дисперсных систем. Особенности строения коллоидных частиц.

Отличительные свойства дисперсных систем.

Получение коллоидных систем. Методы диспергирования и конденсации.

Разрушение коллоидных систем. Коагуляция, коалесценция, седиментация. Использование коагуляции для очистки пищевых продуктов.

Золи и гели. Эмульсии, суспензии, пены, аэрозоли, порошки. Прямые и обратные эмульсии, обращение фаз эмульсии.

Дисперсные системы в растительном и животном мире.

Использование дисперсных систем в пищевых технологиях.