Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Санкт-Петербургский государственный университет технологии

и дизайна»

Кафедра теоретической и прикладной химии

ЗАДАНИЯ ДЛЯ ПОДГОТОВКИ И КОНТРОЛЯ ЗНАНИЙ

ПОВЕРХНОСТНОЕ НАТЯЖЕНИЕ

И АДСОРБЦИЯ

Методические указания для студентов специальностей

240201, 240202, 280202

Составители: Е. И. Зайцева С. Ф. Гребенников В. В. Котецкий О. А. Ермилова

Санкт-Петербург

2008

Утверждено на заседании кафедры 18.09.2008 г., протокол N 1 Рецензент И. Д. Тугай

Оригинал подготовлен составителями.

Подписано в печать 25.12.08. Формат 60х841/16

Печать трафаретная. Усл. печ. л. 2,0

Тираж 100 экз. Заказ

Отпечатано в типографии СПГУТД

191028, Санкт-Петербург, ул. Моховая, 16

ВВЕДЕНИЕ

Коллоидная химия изучает гетерогенные дисперсные системы, их свойства и поверхностные явления, имеющие место на границе раздела фаз. Большинство реальных тел является дисперсными системами, поэтому знание основ коллоидной химии является необходимым для технологов многих специальностей. Коллоидные явления широко распространены в химической технологии. Как правило, все гетерогенные процессы в химической технологии для увеличения их скорости проводят при максимальной поверхности контакта фаз. Это значит, что системы находятся в состоянии суспензий, эмульсий, пульп, пен, туманов. Закономерности протекания поверхностных явлений, в частности адсорбции, структурообразования, являются теоретической основой получения материалов с заданными свойствами. Коллоидно-химические процессы лежат в основе разрушения дисперсных систем ( аэрозолей, промышленных стоков и других), что особенно важно при решении задач по защите окружающей среды.

Современные формы обучения в высшей школе предполагают (включают) большой объем внеаудиторной работы. Информацию, полученную на лекциях, лабораторных занятиях, необходимо пополнять, расширять за счет самостоятельной работы с учебником и другой дополнительной литературой. Важным элементом самостоятельной работы является периодическое подтверждение правильности изученных понятий и положений, т. е. контроль усвоения данного материала.

Настоящие методические указания предназначены для самостоятельной работы студентов по разделу «Поверхностное натяжение и адсорбция». По отдельным темам изучаемого раздела предложены контрольные вопросы. На каждый вопрос приводится несколько вариантов ответа, в том числе и неправильные. При выборе неверного ответа даются дополнительные разъяснения. После изучения материала и самопроверки с помощью контрольных вопросов студентам предлагается несколько вариантов контролирующих программ – заданий в виде тестов.

РЕКОМЕНДАЦИИ СТУДЕНТАМ

Рекомендуем начинать работу с внимательного изучения темы по материалам лекций, учебника и других учебных пособий. Необходимо овладеть терминологией коллоидной химии, знать основные определения и понятия. По мере изучения отдельной темы следует обращаться к контрольным вопросам. После прочтения вопроса выберите и обоснуйте ответ, который Вы считаете правильным. По номеру выбранного ответа проверьте правильный ответ или нет. Каждый неправильный ответ сопровождается кратким материалом, разъясняющим ошибочность выбранного ответа. Здесь же приводятся дополнительные сведения, помогающие разобраться в данном вопросе. Таким образом, если Вы ответили неверно, прочитайте разъяснения, вернитесь к тексту учебника, лекции, прочитайте его еще раз и повторно выберите ответ на контрольный вопрос. Если ответ выбран правильно и есть уверенность, что Вы разобрались в данной теме, можно переходить к следующей, в конце которой тоже есть контрольный вопрос и т. д. И наконец, Вам предлагаются задания, так называемые контролирующие программы, по изучаемому разделу, которые содержит серию вопросов с вариантами ответов.

ОСНОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

А, а—удельная адсорбция, моль/ м².

Г – гиббсовская адсорбция, моль/м²

с — концентрация, моль/л, г/л.

D — дисперсность, м^-1.

d — диаметр, м.

G — энергия Гиббса, Дж.

K — константа.

р — давление, Па.

r — радиус, м.

s , S — площадь поверхности, м².

Т — температура, К.

U — энергия, Дж.

— поверхностное натяжение, Дж/м².

R — универсальная газовая постоянная, Дж/(моль К).

V — объем, м³.

W — работа, Дж.

ПРИМЕРЫ КОНТРОЛЬНЫХ ВОПРОСОВ С РАЗЪЯСНЕНИЯМИ И ОТВЕТАМИ