- •1Коллоидная химия. Свойства коллоидных систем. Признаки объектов коллоидной химии.
- •5.Очистка коллоидных систем: диализ, ультрафильтрация.
- •7. Поверхностное натяжение. Зависимость поверхностного натяжение от различных факторов. Методы измерения поверхностного натяжения.
- •1 2. Изотермы адсорбции и поверхностного натяжения растворов пав. Уравнение Шишковского.
- •14. Представления о полимолекулярной адсорбции. Изотерма адсорбции бэт. Теория Поляни.
- •16. Понятия о капиллярных явлениях. Теория капиллярной конденсации.
- •20. Избирательное смачивание. Способы определения краевого угла смачивания. Инверсия смачиваемости поверхности.
- •22. Седиментация суспензий и седиментационный анализ дисперсных систем.
- •23. Седиментационно-диффузионное равновесие. Седиментационная устойчивость.
- •26. Реологические свойства структурированных жидкообразных и твердообразных систем. Вязкость агрегативно устойчивых дисперсных систем.
- •27 Агрегативная устойчивость дисп сист.Факторы агрег устойчив:
- •30Электрокинетич потенциал.Влияние разл факторов на вел электрокин потенциала.
- •31. Коагуляция дисперсных систем. Факторы, влияющие на электролитную коагуляцию дисперсных систем. Быстрая и медленная коагуляция.
7. Поверхностное натяжение. Зависимость поверхностного натяжение от различных факторов. Методы измерения поверхностного натяжения.
ПН-частная производная от любого ТД потенциала по площади поверхности раздела фаз при соотв сonst параметрах. ПН – количественно равно поверхностной силе, действующей на ед.длины контура, ограничивающего поверхность жидкости. Сила ПН направлена тангенциально поверхности раздела фаз. [σ]=Дж/м2=Н/м.
Ф акторы: 1) температура: с ув-ем T повер.нат. уменьшается: усиливается тепловое дв-е мол-л, кот.ведет к ослаблению межмол. взаимодействияя => уменьшаетсяся внутр.давл => ум-ся пов.нат.
2) природа фазы: чем больше межмол. вз-е внутри фазы, тем больше пов.нат на границе раздела фаз. 3) природа граничащих фаз: чем больше межмол. вз-е между контактирующими фазам, тем меньше пов.нат на границе раздела этих фаз. Если жидкости раств-ся друг в друге, то пов.нат на границу ж1/ж2 приблизительно равны разности пов.нат взаимно насыщ.жид-й на границе с воздухом. 4) влияние добавок: 1.ПНАВ; 2.ПИАВ (р-ры электролитов, кот. в воде дисс-ют с обр-ем ионов, ионы гидротируются, т.к. Еион/н2о>Eн2о/н2о, поэтому ионы интенсивно втяг-ся вглубь р-ра и әσ/әС>0. 3.ПАВ(орган. молекулы с несимметрич.дефильным строением из неполярного УВ-радикала(углеводородного) и полярной группы. Молекула ПАВ из-за дефильного строения по-разному взаим.с мол-ми воды в рас-ре полярная часть легко гидратируется, а неполярный УВ-радикал слабо взаим с водой, но при этом мешает диполям воды взаим.друг с другом. Энергия сист увелич. Поэтому энергетич выгоднее удалить неполярные радикалы из объема с образ.ориентированного слоя,в котором полярная часть обращена к воде, а неполярная в воздух). Методы определения: 1.метод капиллярного поднятия (рис+формула) 2. метод.висячей или лежачей капли: основан.на изуч-и формы капель Ведется учет отклон-я их формы от сферической. (рис) 3. м.уравновешивания пластинки: толщ.d закреплена.на коромысле весов погруженных .в исследоваимую .жидкость ,которая хорошо смачивает её пов-ть. σ=F/2d.Суммарный вес жидк.и сила F, которую надо приложить для уравновешивания пластинки не зависит от формы миниска и при угле Q=0 равен ПН. 3. метод наибольшего давления.в пузырьке газа σ =1/2ΔPmax*r0(рис).Растет пузырек воздуха 4. метод отрыва кольца σ=F/4πr*K (рис). Усилие по отрыву от кольца пропорционально ПН. 5.Метод колеблющихся струй: Этот метод основан на образовании стоячих волн на струе жидкости, вытекающей из малого эллиптического отверстия под действием постоянного перепада давления. Форма и размер стоячих волн зависят от поверхностного натяжения исследуемой жидкости и размеров эллиптического отверстия
8. Внутренняя поверхностная энергия. Поверхностная энергия – это избыток энергии в тонком слое вещества у поверхности соприкосновения фаз по сравнению с энергией вещества внутри фазы. Полная поверхностная энергия складывается из работы образования поверхности, т.е. работы, необходимой для преодоления сил межмолекулярного взаимодействия при перемещении молекул из объема фазы в поверхностный слой, и теплового эффекта, связанного с этим процессом. В соответствии с термодинамическими зависимостями удельная полная пов.энерг. равна: dU=- T (∂σ/∂T)+σ/ при V=const уравнение Гиббса-Гельмгольца.
σ уменьшается линейно с ростом Т. И в линейной области ∂σ/∂T = const, ∂2σ/∂T2=0, дифференциальное уравнение по Т дает: ∂U/∂T=∂σ/∂T-∂σ/∂T-Т(∂2σ/∂T2), ∂U/∂T=0. Таким образом, величина U является температурным инвариантом. Благодаря этому свойству удельная поверхностная энергия – одна из важнейших характеристик межмолекулярных сил в чистых жидкостях.
9. Физическая адсорбция и хемосорбция. Количественные характеристики адсорбции. Адсорбция – процесс самопроизвольного изменения концентрации компонентов системы между поверхностным слоем и объемной фазой. В зависимости от характера сил, действующих между частицами адсорбата и адсорбента, различают физическую и химическую (хемосорбцию). Физическая адсорбция происходит под влиянием сил Ван-дер-Ваальса и по своей природе аналогична процессам конденсации паров адсорбата. Хемосорбция обусловлена перекрыванием электронных орбиталей частиц адсорбата и адсорбента, т.е. вызывается их химическим взаимодействием. Теплота хемосорбции соизмерима с теплотами химических реакций.Qфиз<=20 кДж/моль,Qхим=80-800кДж/моль. Хемосорбция необратима, физическая обратима. Физическая малоспецифична, химическая специфична (адсорбция происходит, только если возможна хим. реакция). Физ. адсорбция сопровождается образованием полислоев, химическая монослойна. Скорость физ велика,практически мгновенно. У хим меньше. Т увелич – А физ уменьш – А хим увелич. Количественные характеристики: 1)а - Абсолютная адсорбция-число моль и грамм адсорбата приход.на ед.поверхности или массы адсорбента 2)г – Избыточная (Гиббсова) адсорбция - Избыток адсорбата в поверхностном слое по сравнению с его количеством в таком же объеме фазы, приходящейся на единицу поверхности, или массы адсорбента.
Энергетические характеристики адсорбции: интегральная теплота – общее кол-во тепла, которое выделяется при адсорбции,отнесенное к массе адсорбента и равно убыли энтальпии Q=-дельтаН. Диф.теплота – q = убыли энтальпии при изменении адсорбции на dA.
10.Адсорбция паров и газов на однородной поверхности. Изотерма адсорбции Ленгмюра. Основные положения теории Ленгмюра, которая описывает данный вид адсорбции: 1.Адсорбция мономолекулярна, 2.Адсорбция локализована, 3.Энергетическая однородность пов-ти(все центры адсорбции обладают равной энергией и адсорбированные молекулы не взаимодействуют друг с другом). Ур-е Ленгмюра Г=Г∞bc/1+bc. Отклонения от ур-я Ленгмюра при физ.адсорбции связаны с образ.полислоев, при хим. – с неоднородностью поверхн. Условия применимости: 1)линейность в координатах,2)не зависит от температуры, .
11.ПАВ и ПИВ.Поверхн активность.Правило Дюкло-Траубе.Ур-ие Гиббса.
ПИВ- р-ры электролитов, которые в воде дисс-ют с обр-ем ионов, ионы гидротируются, т.к. Еион/н2о>Eн2о/н2о, поэтому ионы интенсивно втяг-ся вглубь р-ра и әσ/әС>0. ПАВ-органических молекул с несимметр дефильным строением состоит из неполярного углеводного радикала и полярной группы. Молекула ПАВ из-за дефильного строения по-разному взаим.с мол-ми воды в растворе полярная часть легко гидратируется, а неполярный УВ-радикал слабо взаим с водой, но при этом мешает диполям воды взаим.друг с другом. Энергия системы увелич. Поэтому энергетически выгоднее удалить неполярные радикалы из объема с образование ориентированного слоя,в котром полярная часть обращена к воде, а неполярная в воздух. Правило Д-Т:С увелич длины углеводородного радикала на одну группу СН2 поверх активность растет в гомологическом ряду в 3-3,5 раза. =3-3,5.
. Ур-е Гиббса .