ФХО

Итоговая работа №2

Вопрос 1.

Свободная поверхностная энергия (Gs) – термодинамический параметр, характеризующий энергию межмолекулярного взаимодействия частиц на поверхности раздела фаз с частицами каждой из контактирующих фаз.

Причиной поверхностных явлений служит особое энергетическое состояние молекул в слоях жидкостей и твердых тел, прилегающих к поверхности раздела фаз и находящихся в глубине их объема. В объеме жидкости результирующая сила действия на молекулу равна нулю. В поверхностном слое межмолекулярные силы не уравновешиваются и их равнодействующая не равна нулю. Кроме того молекулы поверхностного слоя находятся под действием газовой фазы, поэтому молекулы на поверхности стремятся «втянуться» внутрь – поверхность раздела стремится к уменьшению.

Поверхностное натяжение (σ) – это поверхностная энергия, отнесенная к единице поверхности (Дж/м2 , Н/м).

Величина поверхностного натяжения зависит от:

 природы соприкасающихся фаз;

 природы и концентрации растворенных веществ;

 температуры.

Вопрос 2.

Сорбция –гетерогенный процесс самопроизвольного поглощения твердым телом или жидкостью веществ из окружающей среды.

Физическая адсорбция – адсорбция, обусловленная межмолекулярным взаимодействием за счет сил Ван-дер-Ваальса: ориентационных, индукционных и дисперсных; характеризуется обратимостью, неспецифичностью и экзотермичностью. Химическая адсорбция (хемосорбция) – адсорбция, которая осуществляется при взаимодействии адсорбента с адсорбтивом с образованием химической связи; характеризуется необратимостью, специфичностью, локализованностью.

Существенное влияние на процесс адсорбции оказывают давление и температура. С понижением температуры адсорбционная способность единицы объема адсорбента увеличивается с изменением характера поглощения, так как при этом процесс адсорбции дополняется процессом капиллярной конденсации. Повышение температуры резко уменьшает активность сорбента.

Вопрос 3.

Вопрос 4.

Правило Фаянса — Панета — правило, эмпирически установленное К.Фаянсом и Ф.Панетом (1913), согласно которому радиоактивный изотоп, присутствующий в растворе в микроконцентрациях в форме катиона, тем сильнее сорбируется выпадающим или заранее полученным осадком, чем меньше растворимость соединения, которое образует этот катион с анионом осадка. Правило Фаянса — Панета применимо при соосаждении в радиохимии.

Иная формулировка этого правила (также называемая правилом Фаянса — Пескова — Панета) гласит о том, что на поверхности твёрдого вещества преимущественно адсорбируются ионы, которые могут достраивать кристаллическую решётку, то есть входят в её состав, изоморфны или образуют труднорастворимое соединение с ионами, составляющими кристаллическую решётку. Эта формулировка применяется для определении знака заряда поверхности при образовании ДЭС в коллоидной химии.

Вопрос 5.

Поверхностно-активные вещества, являющиеся необходимым компонентом гидрофобно-пластифицирующих добавок, примечательны общим характером строения. В молекулах таких веществ содержатся полярная группа и углеводородный радикал. Полярная группа, представленная, например, гидроксилом ОН или карбоксилом COOH, гидрофильна, а углеводородный радикал гидрофобен. Иначе говоря, полярная группа имеет сродство к воде и к гидрофильным поверхностям твердых тел, например к цементу. Углеводородные же радикалы (цепи) обладают водоотталкивающей способностью, по отличаются сродством к маслам, жирам, битумам. Из-за таких свойств молекулы указанных ПАВ называют дифильными.  Дифильные молекулы адсорбированных веществ закономерно ориентируются в поверхностном слое: полярная группа молекул прочно связывается с поверхностью цементных частиц, а также с продуктами их гидратации; при этом углеводородные цепи обращены наружу. Возникает некоторое подобие «молекулярного ворса». Но при соприкосновении с маслом или нефтью молекула, наоборот, погружается (втягивается) в эту жидкость своим углеводородным радикалом.