Тема 7. Поверхностные явления и адсорбция

Поверхностная энергия. Поверхностное натяжение. Адгезия и когезия. Работа адгезии и когезии. Смачивание. Краевой угол смачивания. Адсорбция на границе твердое тело - газ. Изотерма адсорбции. Уравнение Фрейндлиха. Теория мономолекулярной адсорбции. Уравнение Лэнгмюра и его анализ. Адсорбция на границе твердое тело - раствор. Типы адсорбентов. Адсорбция на границе раствор-газ. Поверхностно-активные и инактивные вещества. Уравнение Гиббса. Правило Траубе. Уравнение Шишковского. Строение монослоев. Адсорбционное понижение твердости.

Практическое занятие 1:

Решение задач по теме «Поверхностная энергия. Поверхностное натяжение».

Практическое занятие 2:

Решение задач по теме «Адсорбция».

Лабораторное занятие:

Изучение адсорбции водных растворов уксусной кислоты на поверхности активированного угля методом титрования.

Тема 8. Коллоидное состояние

Кинетические свойства коллоидных систем. Броуновское движение. Диффузия в коллоидных системах. Закон Фика, уравнение Эйнштейна. Кинетическая устойчивость коллоидных систем, седиментация. Седиментационное равновесие, уравнение Лапласа. Седиментационный анализ. Определение размеров частиц. Оптические свойства коллоидных систем. Эффект Тиндаля. Дифракционное рассеяние света. Формула Рэлея. Нефелометрия. Ультрамикроскопия. Электрокинетические явления: электрофорез, электроосмос, потенциалы протекания и седиментации. Двойной электрический слой на границе раздела фаз: модели Гельмгольца-Перрена, Гуи-Чепмена, Штерна. Электрокинетический потенциал. Скорость электрофоретического переноса (уравнение Гельмгольца-Смолуховского).

Практическое занятие 1:

Решение задач по теме «Оптические свойства коллоидных систем», «Электрокинетические явления».

Практическое занятие 2:

Решение задач по теме «Кинетические свойства коллоидных систем, седиментационный анализ».

Лабораторное занятие:

Проведение седиментационного анализа суспензий.

Тема 9. Стабилизация и коагуляция дисперсных систем

Агрегативная устойчивость коллоидных систем. Строение коллоидной мицеллы. Коагуляция. Закономерности коагуляции лиофобных коллоидных систем электролитами. Коагулирующее действие ионов. Порог коагуляции. Правило Шульце-Гарди и лиотропные ряды. Коагуляция смесью электролитов. Кинетика быстрой и медленной коагуляции по Смолуховскому. Зависимость скорости коагуляции от концентрации электролита. Взаимная коагуляция золей.

Практическое занятие:

Решение задач по теме «Агрегативная устойчивость коллоидных систем. Коагуляция».

Лабораторное занятие:

Исследование закономерностей коагуляции дисперсных систем.

Тема 10. Структурно-механические свойства дисперсных систем

Основные понятия и идеальные законы реологии. Моделирование реологических свойств тел. Классификация дисперсных систем по структурно-механическим свойствам. Структурообразование в дисперсных системах. Вязкость и упруго-пластические свойства дисперсных систем. Структурная вязкость. Гели. Тиксотропия.

Практическое занятие:

Решение задач по теме «Вязкость. Реологические свойства дисперсных систем».

Лабораторное занятие:

Измерение вязкости жидкости капиллярным вискозиметром.