- •Министерство образования и науки рф
- •Предмет коллоидной химии
- •Глава I.Дисперсные системы:
- •1.1 Основные свойства дисперсных систем
- •1.2 Классификация дисперсных систем
- •Классификация по степени дисперсности
- •Классификация по агрегатному состоянию
- •Классификация по структурно-механическим свойствам
- •Раздел II. Поверхностные явления. Адсорбция
- •2.1 Классификация поверхностных явлений
- •Классификация поверхностных явлений
- •2.2 Поверхностное явление – адсорбция
- •2.2.1 Основные понятия и определения
- •2.2.2 Адсорбция на границе жидкость-газ
- •2.2.3. Адсорбция на твердом адсорбенте
- •2.3 Адгезия и смачивание
- •Раздел III. Электрические свойства дисперсных
- •3.1 Возникновение электрического заряда
- •3.2 Современные представления о строении
- •3.3Строение мицеллы гидрофобного золя
- •3.4. Факторы, влияющие на электрокинетический потенциал
- •3.4.1 Влияние температуры
- •3.4.2 Влияние электролитов
- •3.4.3 Влияние рН среды
- •3.4.4 Влияние природы дисперсионной среды
- •3.5 Электрокинетические явления
- •3.5.1 Электрофорез
- •3.5.2 Потенциал седиментации
- •3.5.3 Электроосмос
- •3.5.4 Потенциал течения
- •Раздел IV. Устойчивость и нарушение устойчивости лиофобных золей
- •4.1. Седиментационная устойчивость
- •4.2 Агрегативная устойчивость и коагуляция
- •4.2.1 Теория устойчивости гидрофобных золей длфо
- •4.2.2 Факторы, определяющие агрегативную устойчивость
- •4.3. Коагуляция гидрофобных дисперсных систем
- •4.3.1 Коагуляция золей электролитами
- •Явление неправильных рядов
- •4.3.2 Кинетика коагуляции
- •Теория быстрой коагуляции Смолуховского
- •Константа скорости медленной коагуляции
- •Раздел V. Оптические свойства дисперсных систем
- •5.1. Рассеяние света
- •Теория светорассеяния Рэлея
- •5.2. Поглощение света и окраска золей
- •5.3. Оптические методы исследования коллоидных растворов
- •Раздел VI. Молекулярно-кинетические свойства
- •6.1. Броуновское движение
- •6.2. Диффузия
- •6.3. Осмос
- •Раздел VII. Виды дисперсных систем
- •7.1. Растворы высокомолекулярных соединений (вмс)
- •7.1.1. Классификация вмс
- •7.1.2. Особенности строения полимеров
- •7.1.3. Набухание вмс
- •Термодинамика набухания
- •Кинетика набухания
- •Факторы, влияющие на набухание
- •7.1.4. Свойства растворов вмс
- •7.2. Коллоидные пав. Мицеллообразование в растворах пав
- •Применение коллоидных пав
- •7.3. Эмульсии
- •7.3.1. Классификация эмульсий
- •7.3.2. Методы получения эмульсий
- •7.3.3. Устойчивость эмульсий
- •Типы эмульгаторов
- •7.3.4. Применение эмульсий
- •7.4. Пены
- •7.4.1. Основные характеристики и классификация пен
- •7.4.2. Устойчивость пен
- •7.4.3. Методы разрушения пен
- •7.4.4. Практическое применение пен
- •7.5. Золи и суспензии
- •7.6. Порошки
- •7.6.1. Основные свойства и устойчивость порошков
- •7.6.2. Практическое применение порошков
- •Раздел VIII. Структурообразование в дисперсных системах
- •8.1. Типы структур в дисперсных системах
- •8.2. Особенности структурообразования в растворах вмс. Студни и студнеобразование
Применение коллоидных пав
Пищевая промышленность.
Коллоидные ПАВ применяют в хлебопекарной, макаронной и кондитерской промышленности. Это позволяет улучшить качество продуктов, увеличить срок хранения за счет удерживания влаги, сократить расход сырья. Благодаря применению коллоидных ПАВ сохраняется форма макаронных изделий при варке.
В мясоперерабатывающей промышленности ПАВ коллоидные ПАВ применяют для улучшения вкуса продуктов, повышения стойкости к воздействию неблагоприятных факторов при хранении, в качестве биологически инертных покрытий на мясопродукты.
В пищеконцентратной промышленности коллоидные ПАВ применяют для улучшения структуры продукта, исключения комкования и слипания.
Коллоидные ПАВ применяют также при производстве мороженного, за счет чего замедляется процесс таяния, улучшается вкус и консистенция продукта.
Сборка нефти растворами ПАВ. ПАВ собирают пленки ПАВ в одну каплю, которую легко удалить с поверхности.
Благодаря солюбилизирующему действию ПАВ их применяют в медицине, фармации для перевода в растворимое состояние нерастворимых в воде лекарств.
ПАВ применяют в качестве ингибиторов коррозии, так как они способны образовывать на поверхности практически мономолекулярную пленку, защищающую металл от воздействий внешней среды.
7.3. Эмульсии
Эмульсии – дисперсные системы, в которых дисперсионная фаза и дисперсионная среда являются взаимно нерастворимыми или плохо растворимыми жидкостями (молоко, сливочное масло, майонез).
Частицы дисперсной фазы эмульсии имеют сферическую форму, так как сферические частицы по сравнению с частицами другой формы обладают минимальной поверхностью, а, следовательно, минимальной поверхностной энергией (Gпов= σ·S).
Дисперсионная среда эмульсий может быть как полярной, так и неполярной. Любую полярную жидкость принято обозначать буквой «В» (вода), а неполярную – «М» (масло).
Получение, устойчивость и разрушение эмульсий определяется особенностями границы жидкость-жидкость.
7.3.1. Классификация эмульсий
По концентрации дисперсной фазы (Сдф) различают:
разбавленные (Сдф0,1 % об.);
концентрированные (0,1 Сдф< 74% об.);
высококонцентрированные (Сдф>74% об.).
По полярности дисперсной фазы и дисперсионной среды различают:
эмульсии Iрода (прямые) – М/В (молоко);
эмульсии IIрода (обратные) – В/М (сливочное масло).
В прямой эмульсии капельки неполярной жидкости (масла) распределены в полярной среде (воде); в обратной эмульсии – наоборот.
7.3.2. Методы получения эмульсий
Эмульсии, как и любые другие дисперсные системы можно получить двумя группами методов:
Конденсационные методы. Например, конденсация паров. Пар одной жидкости (дисперсная фаза) инжектируется под поверхность другой (дисперсионная среда). В таких условиях пар становится пересыщенным и конденсируется в виде капель размером 1 мкм. В результате образуется эмульсия.
Диспергационные методы, которые основаны на дроблении дисперсной фазы. Различают:
механическое диспергирование (встряхивание, смешение, гомогенизация). Промышленность выпускает смесители разнообразных конструкций с мешалками пропеллерного и турбинного типов, коллоидные мельницы и гомогенизаторы. В гомогенизаторах дисперсную фазу пропускают через малые отверстия под высоким давлением. Эти устройства широко применяются для гомогенизации молока, в результате чего средний диаметр капель жира в молоке уменьшается до 0,2 мкм. Такое молоко не отстаивается.
эмульгирование ультразвуком. При этом применяется ультразвук большой мощности. Наиболее эффективна область частот от 20 до 50 кГц.
эмульгирование электрическими методами. Преимущество – высокая монодисперсность получаемых эмульсий.