- •Дефильность молекул и их ориентация на межфазной поверхности. Стандартная работа адсорбции. Растворимые пав. Уравнение Шишковского. Правило Дюкло-Траубе. Связь уравнения Гиббса с уравнением Ленгмюра.
- •Билет 2 Белые золи. Определение дисперсности белого золя по оптической плотности.
- •Билет 3 Физическая и химическая адсорбция. Природа адсорбционных сил. Полярные и неполярные адсорбенты.
- •Дэс по теории Штерна. Сравнительная хар-ка термодинамич и электрокинетич потенциалов.
- •Стабилизир и моющее действие мыл и пав. Гидрофобизация и гидрофолизация поверхности.
- •Конденсационно-кристаллизационные структуры. Структурообразование разбавленных дисперсных систем – гели, студни. Синерезис.
- •Билет 5 Классиф-ция дисп-ых систем по агрегатному состоянию дисперсн фазы и дис-ой среды
- •Билет 6 Термодинамическая неравномерность и агрегатная неустойчивость дисперсных систем. Основные факторы стабилизации.
- •Адсорбция на границе жидкость – газ. Вывод адсорбционной формулы Гиббса. Применение этой формулы для случая, когда адсорбирующееся веществл растворимо в жидкости. Поверхностная активность.
- •Электрокинетический потенциал. Влияние различных факторов на электрокин потенц: индифферентных и неиндифферентных электролитов, разбавления, конц-ия, pH среды и др.
- •Ионообменная адсорбция и ее особенности. Уравнение Никольского. Ионообменная адсорбция в природе и технике.
- •Высокопористые адсорбенты корпускулярной, пористой и губчатой структуры и методы их получения. Пористость. Интегральная и дифференциальная структурные кривые адсорбции.
- •Билет 9 Поверхностное натяжение и электрический потенциал. Механизмы образования дэс. Связь межфазного электрического потенциала с поверхностным натяжением – уравнение Липмана.
- •Газообразные и конденсированные слои на границе: раствор-газ (кривая сжатия пленки нерастворимых пав). Поверхностное давление. Весы Ленгмюра. Определение размеров молекул пав с помощью весов Ленгмюра.
- •Коагуляция коллоидных систем электролитами. Порог коагуляции. Правило Шульца-Гарди. Критическое значение электрокинетического потенциала.
- •Билет 10 Кинетическая и агрегативная устойчивость колл систем. Молекулярные и ионные стабилизаторы. Механизм их действия. Приведите примы стабилизации колл систем.
- •Билет 12 Основы теории устойчивости и коагуляции длфо. Потенциальные кривые взаимодействия частиц. Расклинивающее давление. Электростатическая и молекулярная составляющие
- •Адсорбция на границе жидкость-газ. Поверхностное натяжение растворов. Пав и пиав. Мера поверхностной и адсорбционной активности. Правило Дюкло-Траубе.
- •Дисперсность. Коллоидные системы как “предельно-дисперсные системы”, их роль в создании новых материалов, применяемых в технике.
- •Билет 13 Эффективная вязкость структурированных жидкостей и пластических тел. Зависимость ее от действующего напряжения сдвига.
- •Адсорбция электролитов. Основные закономерности. Влияние радиуса и гидратации ионов на адсорбцию. Лиотропные ряды ионов.
- •Поведение дисперсных систем в постоянном электрическом поле. Электрокинетические явления. Работы Рейса.
- •Билет 15 Теория кинетики быстрой коагуляции Смолуховского. Вывод уравнения для расчетов частиц в золе. Время половинной коагуляции.
- •Адсорбция на границе раздела фаз твердое тело-жидкость. Молекулярная адсорбция из растворов: влияние природы адсорбента, растворенного вещества и растворителя на адсорбцию.
- •Получение коллоидных частиц методом конденсации. Механизм процесса конденсации. Примеры физ и хим конденсации.
- •Билет 18 Основные реологические величины при исследовании упруго-кинетических свойств структурированных частиц.
- •Особенности адсорбции паров на пористых адсорбентах. Капилярная конденсация. Уравнение Томпсона.
- •Пептизация, как метод получения золей. Способы пептизации. Правило осадка.
- •Билет 19 Определение констант уравнения Ленгмюра: их физ смысл. Константа адсорбционно-десорбционного равновесия и её связь с температурой и теплотой адсорбции.
- •Назовите виды устойчивости дисперсных систем в соотвествии с классификацией Пескова. В чем заключается различие между лиофильными и лиофобоными колл системами?
- •Оптические методы исследования коллоидных систем. Ультрамикроскопия. Нефелометрия.
- •Билет 21 Что такое хроматография? Рассмотрите физико-химические принципы хроматографического разделения.
- •Билет 22 Нерастворимые пав. Тип пленок. Анализ кривой сжатия пленки нерастворимых пав.
- •Модели Ньютона и Бингама, ньютоновские и бингамовские жидкости. Физический смысл Ps и Pd.
- •Вязкое течение жидкостей. Уравнение Ньютона и Пуазейля. Причины неподчинения коллоидных растворов этим законам.
- •Классификация дисперсных структурированных систем по Ребиндеру. Дисперсные системы с конденсационно-кристаллической структурой.
- •Билет 28 Термодинамика поверхностных явлений. Общая характеристика поверхностных явлений. Поверхностная энергия в общем уравнении 1-го и 2-го законов термодинамики.
- •Устойчивость дисперсных систем. Потенциальные кривые взаимодействия частиц дисперсной фазы. Потенциальный барьер и его зависимость от толщины диффузного слоя.
- •Что представляют собой явления тиксотропии и реопексии? Чем обусловлены эти явления и для каких структурированных систем они характерны? Приведите примеры таких структурированных дисперсных систем
- •Билет 29 Ультрамикроскопия. Определение концентрации золей и размеров частиц. Поточный ультрамикроскоп.
- •Жидкообразные и твердообразные условно-пластичные структурированные системы: их отличие от ньютоновских жидкостей. Уравнение Ньютона и Пуазейля и их анализ.
- •Капиллярная конденсация паров в пористых адсорбентах. Сорбционно-десорбционный гистерезис. Возможные механизмы этого явления.
Билет 2 Белые золи. Определение дисперсности белого золя по оптической плотности.
Многие кол. системы имеют опред. окраску, что указывает на поглощение ими света в соответствующей области спектра. Это значит, что золь кажется окрашенным в цвет, дополнительный поглощенному. При совместном действии всего видимого спектра на глаз человека возник. ощущение белого цвета. Поэтому если лучи всего видимого спектра проходят через прозрачное тело или отражаются от непрозрачного, то прозрачное тело кажется бесцветным, а непрозрачное тело кажется белым. Если тело поглощает весь видимый спектр, оно кажется черным.
Белые золи (золь хлорида серебра, канифоли и др.) не поглощают света. Для них коэффициент поглощения а=0 и уменьшение интенсивности света, проходящего через такой золь, обусловлено только светорассеянием. Содержат неметаллические частицы. Они не проявляют избирательной абсорбции света: в проходящем свете обнар. оранжво-желт. окраку, а в отраж. – опалесцир. голубоватым светом.
В нефелометрии измеряется интенсивность света, рассеяного дисперсной системой. Вместо измерения абсолютных значений рассеяного света на практике проводят сравнение интенсивностей лучей, рассеяных стандартным и исследуемым золем.
Изотерма поверхностного натяжения ПАВ. Адсорбционная формула Гиббса. Поверхностная активность. Построение изотермы адсорбции по изотерме поверх натяж.
Стр 10 методичка рис 15
Адсорбционная формула Гиббса.
Поверхностная активность.
Поверхностную активность рассчитывают, как тангенс угла наклона касательной, проведенной к изотерме поверхностного натяжения исследуемого ПАВ при С→0, взятой с обратным знаком
Построение изотермы адсорбции по изотерме поверх натяж
Очистка колл систем от примесей электролитов. Диализ. Электродиализ. Ультрафильтрация.
Так как низкомолекулярные примеси (чужеродные электролиты) способны разрушать коллоидные системы, полученные золи во многих случаях приходится очищать. Очищают также и дисперсные системы природного происхождения (латексы, сырую нефть, вакцины, сыворотки и т.д.). Для очистки от примесей используют: диализ, электродиализ, ультрафильтрацию.
Диализ – извлечение из золей низкомолекулярных веществ чистым растворителем с помощью полупроницаемой перегородки (мембраны), через которую не проходят коллоидные частицы.. Интенсификация диализа достигается за счет: увеличением поверхности мембран; уменьшением слоя очищаемой жидкости; частой или непрерывной сменой внешней жидкости; повышением температуры.
Электродиализ – диализ, ускоренный применением внешнего электрического поля. Электродиализ обусловлен миграцией ионов через мембрану под действием приложенной разности потенциалов порядка 40 В/см.
Ультрафильтрация – электродиализ под давлением. По существу, ультрафильтрация является не методом очистки золей, а лишь методом их концентрирования. Ультрафильтрами служат мембраны того же типа, что и для диализа.
Билет 3 Физическая и химическая адсорбция. Природа адсорбционных сил. Полярные и неполярные адсорбенты.
|
Физическая адсорбция |
Хемосорбция |
Чем обусловлена |
Физическими силами (силы Ван-дер-Ваальса и водородные связи) |
Химическими силами между адсорбентом и адсорбатом |
Стехиометрические соотношения |
Отсутствуют |
Существуют определенные стехиометрические соотношения |
Теплота адсорбции |
Мала, близка к теплоте испарения, составляет 0–40 кДж/моль |
Велика, 40–400 кДж/моль |
Температура |
С повышением температуры уменьшается |
Повышение температуры способствует процессу хемосорбции |
Специфичность |
Мало специфична, слабо зависит от природы адсорбента |
Специфична, часто образуется поверхностное химическое соединение на поверхности адсорбента |
Обратимость |
Обратима, что адсорбируется, то и десорбируется |
Часто необратима, вместо адсорбированного вещества часто десорбируется другое соединение |
Скорость |
Проходит быстро, с течением времени уменьшается |
Чаще замедлена, что связано с прохождением энергетического барьера |
Локализация |
Не локализованная, молекулы адсорбата способны перемещаться по поверхности адсорбента |
Локализованная, молекулы адсорбата связаны с адсорбентом за счет прочных химических связей |
Различают полярные (гидрофильные) и неполярные (гидрофобные) адсорбенты.
Полярные(хорошо смачиваются водой) – силикагель, цеолиты, глины, пористое стекло; неполярные(водой не смачиваются) – активированный уголь, графит, тальк, парафин.