- •Часть 5. Коллоидная химия и химия высокомолекулярных соединений (5 семестр)
- •5.1. Введение: основные понятия и физико-химия дисперсных систем
- •И поверхностных явлений
- •5.2. Молекулярные взаимодействия и особые свойства поверхностей раздела
- •5.3. Адсорбционные слои и их влияние на свойства дисперсных систем
- •5.4. Термодинамика молекулярной адсорбции из раствора
- •5.5. Лиофильные дисперсные системы
- •5.6. Солюбилизация и микроэмульсии
- •5.7. Молекулярно-кинетические свойства дисперсных систем
- •5.8. Оптические свойства дисперсных систем
- •5.9. Электрические свойства дисперсных систем
- •5.10. Коагуляция коллоидных систем электролитами
- •5.11. Структурообразование, реологические и структурно-механические свойства дисперсных систем
- •5.12. Основы реологии
- •5.13. Устойчивость и стабилизация дисперсных систем
- •5.14. Коллоидно-химические основы охраны окружающей среды
- •5.15. Предмет и основные понятия химии высокомолекулярных соединений
- •5.16. Химическая классификация полимеров
- •5.17. Строение и свойства изолированных макромолекул
- •5.18. Растворы полимеров
- •5.19. Полиэлектролиты
- •Примерный перечень вопросов к экзамену
№ п/п |
Наименование разделов и тем |
Форма обучения |
|||||
АЗ |
СР |
||||||
Л |
ЛЗ |
||||||
|
5 семестр |
|
|
|
|||
|
Часть 5. Коллоидная химия и Химия высокомолекулярных соединений |
|
|
|
|||
5.1. |
Введение: основные понятия и физико-химия дисперсных систем и поверхностных явлений |
2 |
1 |
2 |
|||
5.2. |
Молекулярные взаимодействия и особые свойства поверхностей раздела |
2 |
1 |
3 |
|||
5.3. |
Адсорбционные слои и их влияние на свойства дисперсных систем |
2 |
1 |
3 |
|||
5.4. |
Термодинамика молекулярной адсорбции из раствора |
2 |
1 |
3 |
|||
5.5. |
Лиофильные дисперсные системы |
2 |
1 |
3 |
|||
5.6. |
Солюбилизация и микроэмульсии |
2 |
1 |
3 |
|||
5.7. |
Молекулярно-кинетические свойства дисперсных систем |
1 |
0,5 |
3 |
|||
5.8. |
Оптические свойства дисперсных систем |
1 |
0,5 |
2 |
|||
5.9. |
Электрические свойства дисперсных систем |
2 |
1 |
2 |
|||
5.10. |
Коагуляция коллоидных систем электролитами |
2 |
1 |
3 |
|||
5.11. |
Структурообразование, реологические и структурно-механические свойства дисперсных систем |
2 |
1 |
3 |
|||
5.12. |
Основы реологии |
1 |
1 |
3 |
|||
5.13. |
Устойчивость и стабилизация дисперсных систем |
2 |
1 |
3 |
|||
5.14. |
Коллоидно-химические основы охраны окружающей среды |
1 |
|
1 |
|||
5.15. |
Предмет и основные понятия химии высокомолекулярных соединений |
2 |
1 |
3 |
|||
5.16. |
Химическая классификация полимеров |
2 |
1 |
3 |
|||
5.17. |
Строение и свойства изолированных макромолекул |
2 |
1 |
3 |
|||
5.18. |
Растворы полимеров |
2 |
1 |
3 |
|||
5.19. |
Полиэлектролиты |
2 |
1 |
2 |
|||
Всего часов за 5 семестр |
34 |
17 |
51 |
||||
Всего часов за курс |
156 |
104 |
260 |
Часть 5. Коллоидная химия и химия высокомолекулярных соединений (5 семестр)
5.1. Введение: основные понятия и физико-химия дисперсных систем
И поверхностных явлений
Определение, основные задачи и направления коллоидной химии – крупной самостоятельной области химической науки, изучающей свойства вещества в дисперсном состоянии и поверхностные явления в дисперсных системах, условия возникновения, характерные свойства и устойчивость микрогетерогенных дисперсных систем как систем с предельно развитой поверхностью раздела между фазами. Значение коллоидной химии для различных отраслей науки и техники. Роль коллоидной химии в изучении биологических систем и биологических процессов.
Классификация дисперсных систем по интенсивности межфазных молекулярных взаимодействий (лиофильные и лиофобные дисперсные системы), дисперсности, агрегатному состоянию фаз и способности образовывать трехмерные структуры.
Растворы биополимеров-белков как пример лиофильных коллоидных систем. Бактерии – «живые» коллоиды. Мембраны – двусторонние тонкие пленки – структурированные коллоидные образования.
Конденсационные и диспергационные методы получения коллоидных систем. Очистка коллоидных систем: диализ, электродиализ, ультрафильтрация.
5.2. Молекулярные взаимодействия и особые свойства поверхностей раздела
Граница раздела фаз; ее силовое поле. Поверхностное натяжение (удельная свободная поверхностная или межфазная энергия) как характеристика этого поля; молекулярное давление. Основы термодинамики поверхностных явлений. Сгущение термодинамических функций в поверхностном слое. Влияние температуры на удельные термодинамические функции поверхностного слоя. Критическая точка по Менделееву.
Статические, полустатические и динамические методы измерения поверхностного натяжения на легкоподвижных границах фаз. Межфазное натяжение на поверхности раздела насыщенных растворов двух взаимно ограниченно растворимых жидкостей, правило Антонова.
Явления капиллярности и смачивания. Термодинамические условия смачивания и растекания (полного смачивания) на твердых и жидких поверхностях. Краевой угол, теплота смачивания. Избирательное смачивание.
Лио-(гидро-)фильные и лио-(гидро-)фобные поверхности. Работа когезии и адгезии. Адгезия бактерий на твердых поверхностях.
Капиллярное давление. Закон Лапласа. Закон Томсона (Кельвина). Самопроизвольные процессы собирательной рекристаллизации, изотермической перегонки веществ, капиллярной конденсации пара в узких порах адсорбента. Роль капиллярных явлений в агротехнике и биологии.
5.3. Адсорбционные слои и их влияние на свойства дисперсных систем
Адсорбция из растворов на жидких и твердых поверхностях как самопроизвольное сгущение на границе раздела фаз массы компонентов, понижающих поверхностное (межфазное) натяжение. Поверхностно-активные вещества (ПАВ), их классификация по молекулярному строению (анион-, катионактивные, амфолитные, неионогенные, низко- и высокомолекулярные) и по механизму действия (смачиватели, диспергаторы, стабилизаторы, моющие средства). Белки, ферменты, липиды, гликолипиды, липополипептиды – природные поверхностно-активные вещества (Био-ПАВ). Представление о гидрофильно-олеофильном балансе молекул ПАВ. Поверхностно-инактивные вещества.
Поверхностная активность. Зависимость поверхностного натяжения от концентрации раствора ПАВ; уравнение Шишковского. Адсорбционное уравнение Гиббса и его применение. Правило Траубе-Дюкло. Специфика поверхностной активности высокомолекулярных ПАВ (белков, ферментов).