1Коллоидная химия. Свой­ства коллоидных систем. Признаки объектов колло­идной химии.

Коллоидная химия – наука о поверхностных явлениях и дисперсных системах. По­верхностные системы – это процессы, происходящие на границе раздела фаз в межфаз­ном поверхностном слое и возникающие в результате взаимодействия сопряженных фаз. Причина возникновения поверхностных явлений – существование на границе ненасыщенного поля межатомных, межмолекулярных сил, которые возникают из-за разного состава и строения соприкасающихся фаз. Дисперсные системы – гетерогенные системы, со­стоящие из двух и более фаз, одна из которых дисперсная раздроблена, а другая дис­персионная среда - непрерывная часть системы. Свойства коллоидных систем: 1Рассеяние света; 2Медленная диффузия; 3Малое осмотическое давление; 4Коллоидные растворы спо­собны к диализу (с помощью мембраны могут быть опреде­лены от примесей); 5Способность к коагуляции (разрушение); 6Возможность явления электро­фореза (перемещение частиц под действием внешнего элек­трического поля). Признаки коллоидной сис­темы: - гетерогенность; -дисперсность.

2. Классификация коллоид­ных систем. 1)d-дисперсность, размер частиц дисперсной фазы а) Наносистемы d=1-10 нм, б)Высокодисперсные d=10нм-1 мкм, в)Грубодисперсные d=1-100 мкм. 2) Фракционный состав а) Монодисперсные(один ра­диус), б)Полидисперсные. 3) Концентрация частиц дисперсной фазы. 4)Характер распределения фаз : а) Сплошное-континуальное

б) Сетка тонких прослоек-сетчатое-би­континуальное. 5)Взаимодействие между час­тицами дисперсной фазы(по кинетическим фазам) а)свободно-дисперсные(малая концентрация V, ж или г дисперсионная среда), б)связно-дисперсные(Vконцентрация боль­шая, твёрд дисперсионная.ср). 6) Взаимодействие между частицами коллоидными частицами и дис.средой: а)Лиофильные (хорошо рас­творяются, самопроизвольно диспергируются, термодина­мически устойчива)-растворы кол­лоидных ПАВ, растворы ВМВ, б)Лиофобные-обладают из­бытком энергии, для них характерна коагуляция, получают непро­извольно, ТД неустойчивы, самопроизвольно разрушаются.

7) Агрегатное состояние фаз(т/ж –континуальные золи, суспензии,пасты, биконтинуальные гели, т/г – дымы, пыли, порошки, т/т – композитные материалы, горные породы, сплавы. Ж/Ж – эмульсии(молоко, нефть), Ж/Г – туманы, облака, газовые эмульсии, Ж/Т – клетки в человеке. Г/Ж – газированная вода, жидкие пены, Г/Г – нет, Г/Т – почвы, хлеб, сыр, твердые пены, пемза,капиллярные системы с газообразными вещ-ми.

3. Получение КС Диспергаци­онные методы. Дисперг ме­тоды-Это способы получ лио­фобных золей путем дробле­ния крупных кусков до агрега­тов коллоидных размеров. В зав-ти от вида работы, которая соверш над грубодис­персной системой, подразде­ляют на: 1)механич. Диспергирование - это механич дробление грубодисперсн сист путем: раздробления, удара, истирания, расщепле­ния. Измельчение частиц до мелких размеров с помощью шаровых мельниц. Шар мель­ница-это полый цилинр со­суд,заполненный частично шарами того же материала и при медленном вращении шары перекатыв, истирая и дробя материал. Работами Ре­биндера устанавливают явление понижения сопротивл тв тел упругим и пластич деформац, а также механич разрушение под влиянием адсорб­ции ПАВ. ПАВ облегчают диспергацию и способствуют значи­тельному повышении степени дисперсности. Мех диспергация –это оч энергоемкий про­цесс. 2)Физ диспергация - дисперг ультразвуком, происходит за счет разрывающих усилий. Они возник в жидком или тв теле при прохождении через них ультразвуковых колеб с часто­той более 20.000Гц в сек. При прохождении звук волны в сист возникают местные, бы­стро чередующиеся сжатия и расширения вещества, которые приво­дят к его разрушению.Этот метод применим только при диспергировании малопрочных в-в (сера, крахмал и тд). 3)Физ-хим способ-метод пептизации. Из­мельченый материал или промы­тый осадок в-ва, получ в рез-те хим реакции осаждения, про­мыв небольшим кол-вом р-ра пептизатора, образ высоко­дисперсная система.Не могут пеп­тизироваться плотные, тяже­лые осадки,а наоборот, рых­лые, свежеприготовленные. Фактич пептизация –это не диспергация. Пептизированный осадок-это уже диспегированный материал, дове­денный до коллоидной степени измельчения, в котор частицы в рез-те слипания образ круп­ный агрегат. Пептизация-это наруш связей между слипши­мися частицами. Чем слабее эти связи, тем легче происх пептизация.

4.Конденсационные методы получения дисперс­ных сис­тем. Системы с размером час­тиц -100 нм получают конде­саци­онными методами.В ос­нове конденсационных мето­дов ле­жит процесс образова­ния дис­персной фазы из ве­ществ, на­ходящихся в молеку­лярном или ионном состоя­нии – созда­ние пересыщенного раствора, из которого должна быть по­лучена коллоидная система. Физические методы конденса­ции: 1) охлаждение паров жидко­стей или твердых тел при адиабатическом расшире­нии или смешивании их с большим объемом воздуха; 2) замена на другой раствори­тель,в котором диспергируе­мое вещество хуже растворя­ется. (туман, смог). Замена растворителя приводит к образованию золя в тех слу­чаях, когда к исходному рас­твору добавляют другую жид­кость, которая хорошо смеши­вается с исходным раствори­телем, но является плохим растворителем для растворен­ного вещества. Химические методы конден­сации основаны на выполне­нии различных ре­акций, в ре­зультате которых из пересы­щенного раствора оса­ждается нерастворенное веще­ство, не только обменные, но и окислительно-восстановитель­ные реакции, гидролиза и т.п.Дисперсные системы можно также получить мето­дом пеп­тизации, который за­ключается в переводе в колло­идный «рас­твор» осадков, час­тицы кото­рых уже имеют кол­лоидные размеры.