- •П.Ф.Турчин
- •Опис предмета навчальної дисципліни „фізична та колоїдна хімія”
- •Іі. Розподіл балів, що присвоюються студентам
- •2.1. Таблиця розподілу балів, що присвоюються студентам
- •2.2. Шкала оцінювання в кмсонп та еcts
- •Ііі. Програма навчальної дисципліни
- •IV. Програмний матеріал блоків змістових модулів Блок 1. „Фізична хімія”
- •Блок 2. „Колоїдна хімія”
- •V. Методичні рекомендації до вивчення окремих модулів та тем дисципліни
- •Змістовий модуль 1 фізична хімія
- •Тема 1. Основи хімічної термодинаміки та практичне застосування її положень в хіміко-технологічних розрахунках
- •При врахуванні фазових перетворень застосовують рівняння у такому вигляді:
- •Запитання для самоконтролю
- •Тема 2. Розчини. Термодинаміка розчинів
- •Параметри системи при змішуванні розчинів
- •Запитання для самоконтролю
- •Тема 3. Хімічна кінетика
- •Кут нахилу її дорівнює:
- •Запитання для самоконтролю
- •Тема 4. Фазові рівноваги
- •Запитання для самоконтролю
- •Змістовий модуль 2 колоїдна хімія
- •Тема 5. Фізико-хімія поверхневих явищ. Адсорбція
- •Запитання для самоконтролю
- •Тема 6. Фізико-хімія дисперсних систем та розчинів високомолекулярних сполук
- •Запитання для самоконтролю
- •VI. Теми лабораторних робіт
- •Vіі. Контрольна тестова програма Тести поточного контролю Блок 1. „Фізична хімія”
- •1. Що є термодинамічною системою:
- •2. Який зв’язок встановлює перший закон термодинаміки?
- •3. Яка з наведених діаграм ілюструє зв’язок між основними термодинамічними функціями?
- •4. Який розчин є насичений?
- •5. В чому полягає сольовий ефект?
- •6. За якими рівняннями розраховують йонну силу розчину електроліту, що містить катіони і аніони?
- •7. За якими рівняннями на практиці визначають порядок реакції, користуючись методом Вант-Гоффа?
- •8. На які стадії поділяється кінетична дія ферментів?
- •9. Яке з наведених рівнянь відповідає рівнянню швидкості ферментативного процеса Міхаєліса і Ментена?
- •10. Який з наведених графіків використовують для визначення конкретного типу гальмування ферментативної реакції?
- •11. Яка складова частина системи називається незалежним компонентом?
- •12. Якій з наведених схем відповідає монотропне перетворення?
- •13. Як змінюється відносний вміст водяної пари у приземному шарі повітря в різних місцевостях і в різний час у холодному сухому повітрі і у теплому вологому повітрі?
- •14. У якому випадку формулювання відповідає першому закону Коновалова?
- •15. Що стверджує другий закон Коновалова?
- •Блок 2. „Колоїдна хімія”
- •Тести підсумкового контролю
- •VIII. Контрольні вправи і завдання
- •5. Розрахуйте товщину дифузного йонного шару на поверхні твердої пластинки, яка занурена у водний розчин 1 . 10-5 м kCl. Відносна діелектрична проникність розчину при 250 с дорівнює 78,5.
- •7. Розрахуйте об’ємну частку дисперсної фази розчину латексу з концентрацією 0,5 г/л і густиною 0,965 г/см3.
- •Іх. Тематика самостійної та індивідуальної роботи
- •Х. Термінологічний словник
- •Хі. Рекомендована література
- •Хіі. Методичне забезпечення
- •Турчин Петро Феофанович
- •Фізична та колоїдна хімія
- •Інтерактивний комплекс
- •Навчально-методичного забезпечення
- •Друкується в авторській редакції
Іх. Тематика самостійної та індивідуальної роботи
1. Дослідження механічного складу грунту за Качінським.
2. Гравіметричний аналіз: вміст фізичної глини та мулістої фракції.
3. Значення хімічних елементів живлення і їх вплив на властивості грунту.
4. Контроль якості грунтів Західного Полісся.
5. Дослідження рідкої і газуватої фаз грунту.
6. Вміст мінеральної та органічної частини грунтів Західного Полісся.
7. Роль Нітрогену і джерела нітрогеного живлення рослин.
8. Колообіг Нітрогену в природі, вміст і перетворення сполук Нітрогену в грунті.
9. Роль Калію і його перетворення в рослинах.
10. Дослідження особливостей мінералізації грунтів.
11. Джерела фосфорного живлення і динаміка використання Фосфору рослинами.
12. Схеми диспергування частинок і будова колоїдних ґрунтових часточок.
13. Фізичні, механічні і фізико-хімічні види поглинальної здатності грунтів.
14. Стан і форми води в грунтах.
15. Повітряно-фізичні властивості грунтів.
16. Захист грунтів від забруднення агрохімікатами.
17. Захист грунтів від впливу продуктів техногенезу.
18. Невідкладні задачі ґрунтового моніторингу.
19. Кислотність і лужність грунтів та їх форми.
20. Основні хімічні забруднювачі довкілля на території Волині.
21. Захист довкілля при виробництві мінеральних добрив на ВАТ „Рівнеазот”.
22. Промислове забруднення атмосфери Рівненської області: задачі екологічного моніторингу.
23. Проблеми захисту водного басейну від техногенного забруднення.
24. Екологічні основи біомоніторингу і біоіндкації.
25. Оцінка якості поверхневих вод річок Устя, Замчисько.
26. Моніторинг екологічного стану басейну річок Західної Волині.
27. Якісний склад аерозольних викидів Хмельницької АЕС.
28. Визначення вмісту важких металів в природних водах.
29. Моніторинг повітряного басейну в природних заповідних водах.
30. Обчислення розчинності важкорозчинних сполук з використанням ПЕОМ.
Х. Термінологічний словник
Агрегат – малорозчинні кристали, які утворені з декількох сотен або тисяч атомів, або молекул.
Агрегативна стійкість – здатність дисперсних систем протидіяти злипанню колоїдних часточок і цим утримувати певний ступінь дисперсності й індивідуальності дисперсної фази.
Адгезія – молекулярний зв’язок між поверхнями двох різнорідних твердих або рідких тіл (фаз), що стикаються.
Адитивність – коагулююча дія суміші йонів-коагуляторів, які мають однакові заряди і близький ступінь гідратації, що діють незалежно один від одного.
Адсорбент – тверде тіло, на поверхні якого відбувається адсорбція.
Адсорбтив – речовина, яка адсорбує на адсорбенті.
Адсорбційний шар – шар потенціаловизначаючих йонів і щільний шар протийонів, які утворюються на агрегаті за рахунок специфічної адсорбції (шар Штерна).
Адсорбційно-сольватний бар’єр – термодинамічний чинник стійкості колоїдів.
Адсорбція – концентрування речовини (адсорбата) із об’єму фаз на поверхні поділу між ними.
Аерогелі – високопоруваті ксерогелі, наприклад, силікагель, вугілля.
Аерозависі – аерозольні системи з розміром часточок дисперсної фази більше ніж 10-3 м.
Антагонізм – здатність одного йону зменшувати адсорбційну здатність і відповідно коагулюючу силу другого йону.
Висолювання – виділення ВМС з розчинів при порушенні стійкості розчинів шляхом погіршення розчинності ВМС.
ВМС – високомолекулярні сполуки (полімери).
Гель – зв’язанодисперсна система з рідким або газоподібним дисперсійним середовищем в якому часточки дисперсної фази утворюють просторову структуру, драглі ( від латинської qelo „застигаю”).
Гетерокоагуляція – електростатичне притягання і взаємодія двох стійких колоїдних систем, в яких часточки дисперсної фази мають протилежні заряди.
Глобула – згорнуті у клубок одна або декілька макромолекул полімеру.
Дисперсність – величина, обернена діаметру подрібненої частинки.
Дифузний шар – шар протийонів, що утворюється в рухомій частині подвійного електричного шару міцели (шар Гуї).
Електроосмос – переміщення дисперсійного середовища відносно нерухомої дисперсної фази в постійному електричному полі.
Електрофорез – спрямоване переміщення колоїдних часточок в електричному полі.
Енергія Гіббса – ізобарно-ізотермічний потенціал, що застосовують при розгляданні процесів, які відбуваються при постійній температурі і тиску.
Ентальпія – енергія, якою володіє термодинамічна система при сталому тиску.
Ентропія – міра упорядкованості або термодинамічної ймовірності стану системи.
Ефект Дорна – виникнення різниці потенціалів при осіданні часточок дисперсної фази по висоті стовпа.
Ефект Квінке – виникнення потенціалу при протіканні дисперсійного середовища разом з йонами дифузного шару під тиском через пористу мембрану.
Ефект Тіндаля – спостерігання каламутного конусу, що світиться, при пропусканні пучка світла крізь золь збоку.
Желатинування – процес переходу колоїдного розчину або розчину полімеру в драглі, який відбувається без відокремлення дисперсної фази від дисперсійного середовища.
Золь – вільнодисперсна система з рідким дисперсійним середовищем, колоїдний розчин ( від латинської solution, тобто „розчин”).
Ізоелектрична точка – значення рН розчину білка, при якому білок стає електронейтральним.
Іммобілізація – захоплення часточками дисперсної фази частини дисперсійного середовища.
Каламутність – показник розсіяння світла досить розбавлених розчинів коли часточки оптично не взаємодіють і не відбувається багаторазового розсіяння.
ККМ - критична концентрація міцелоутворення. Це концентрація йонногенних ПАР вище якої починається міцелоутворення.
Коагуляція – процес зчеплення (злиття) часточок дисперсної фази при порушенні дисперсною системою агрегативної стійкості.
Концентраційна коагуляція – коагуляція індиферентним і не спроможним до специфічної адсорбції електролітом зі збільшенням його концентрації.
Коалесценція – процес злиття краплинок дисперсної фази, який зумовлює розшарування термодинамічно нестійких емульсій.
Коацервація – процес утворення і зливання крапель концентрованого розчину ВМС, який осідає на дно, а зверху залишається шар більш розведеного розчину ВМС при змішуванні розчинів ВМС з розчинами електролітів.
Когезія – притягання (зчеплення) між молекулами (атомами, йонами) в об’ємі даного тіла.
Колоїдний захист – стабілізація золю шляхом введення розчину високомолекулярних сполук.
Колоїдна часточка – заряджена структурна часточка, що складається з агрегату і адсорбційного шару потенціаловизначаючих йонів і протийонів.
Кратність піни – відношення об’єму піни до об’єму рідини, що міститься в ній.
Ксерогелі – висушені розчини високомолекулярних сполук, наприклад, желатини, целюлози, шкіри, каучуку тощо.
Ліогелі – гелі, які містять велику кількість рідини, наприклад, кисле молоко, кисіль, холодець, драглі силікатної кислоти тощо.
Міцела – електронейтральна структурна колоїдна часточка, що складається з адсорбційного і дифузного шарів (від латинської mica, тобто „часточка” або „крихта”).
Нейтральна коагуляція – коагуляція колоїдних часточок з низьким значенням поверхневого потенціалу йонами-коагулянтами, які здатні до специфічної адсорбції на поверхні цих часточок.
Обмінна ємність – поглинальна здатність йоніту, що дорівнює відношенню кількості речовини еквівалентів йонів, які поглинаються, до одиниці маси або одиниці об’єму йоніту.
Опалесценція – світлорозсіювання, яке характерне для колоїдно-дисперсних або ультрамікрогетерогенних систем з розміром частинок 10-7 – 10-9 м.
Ортокінетична коагуляція – явище захоплення крупними часточками більш мілких при їх седиментації.
ПАР – поверхнево-активні речовини.
Пептизація – дезагрегація осаду розпушеної структури між якими є прошарок дисперсійного середовища.
Площина сковзання – межа між нерухомою, зв’язаною з поверхнею агрегату, і рухомою частинами подвійного електричного шару.
Седиментація – осідання частинок під дією сил земного тяжіння.
Синергізм – взаємне посилення коагулюючої дії одного електроліту при додаванні другого.
Смог – штучне слово, яке складене зі слів смок і фог, що використовується для визначення любого небажаного забруднення атмосфери. В смогах рідка фаза конденсується на поверхні твердих часточок.
Смок – кіптява, що складається як з твердих, так і рідких часточок, які є леткою золою, продуктами неповного згоряння або їх суміш.
Солюбілізація – введення в систему ПАР-вода третього компоненту, який не розчиняється або слабко розчиняється в дисперсійному середовищі.
Стеричний захист – ентропійне відштовхування частинок осаду - флокул, які утворюються під час додавання до дисперсних систем розчинів ВМС.
Теорія ДЛФО – сучасна теорія стійкості колоїдних систем, яку розробили Б.Дерягін, Л.Ландау, Е.Фервей, Я.Овербек (1937-1941 р.р.).
Тепловий ефект – кількість теплоти, яка виділяється або поглинається в необоротному процесі при сталому об’ємі або тиску.
Тепловий плин газу – у великих аерозольних часточках коли поверхня нагріта нерівномірно, то вздовж неї у напрямку менших температур виникає потік газу.
Термопреципітація – осадження часточок аерозолю на холодних поверхнях.
Термофорез – переміщення аерозольних часточок у напрямку зниження температури, яке обумовлене тиском більш швидких молекул газу з „горячого боку”.
Тиксотропія – явище механічного руйнування драглів і наступного переходу золю в гель.
Точка Крафта – температура вище якої може відбуватися міцелоутворення в розчинах ПАР.
Флокуляція – коагуляція колоїдних часточок зв’язаних макромолекулою полімеру, що містять прошарок розчинника.
Флотація – збагачення і розділення гірських порід в основі яких лежить різниця у змочувані рідкою фазою частинок пустої породи і цінного матеріалу, що збагачується.
Флуктуація – випадкове коливання виличини навколо її середнього значення.
Фог – тумани, імла, які достатньо густі і сильно погіршують видимість.
Фотофорез – окремий випадок термофорезу коли при односторонньому освітленні часточок аерозолю вони можуть рухатися як у напрямку світлового променя, так і назустріч йому.
Числа ГЛБ – числа гідрофільно-ліпофільного балансу, які характеризують здатність ПАР до стабілізації.
Ядро колоїдної часточки – агрегат разом з міцно адсорбованими потенціаловизначаючими йонами (внутрішня обкладинка шару Штерна).