- •1. Характеристика предмета коллоидной химии
- •1.1 Признаки объектов коллоидной химии
- •1.2 Количественные характеристики дисперсных систем
- •1.3 Энергетическая и геометрические характеристики поверхности
- •1.4 Классификация дисперсных систем
- •1.5 Методы получения коллоидных систем
- •1.6. Правило фаз Гиббса для дисперсных систем
- •2. Поверхностное натяжение
- •2.1 Термодинамические параметры поверхностного слоя
- •2.2 Экспериментальные методы определения поверхностного натяжения.
- •2.3 Внутренняя полная поверхностная энергия.
- •2.4 Температурная зависимость σ и полной внутренней поверхностной энергии.
- •2.5 Механизм процессов самопроизвольного уменьшения σ. Принцип Гиббса-Кюри.
- •2.6 Внутреннее давление. Уравнение Лапласа
- •2.7 Влияние дисперсности на реакционную способность
- •2.8 Влияние дисперсности на растворимость вещества
- •2.9 Влияние дисперсности на равновесие химической реакции.
- •2.10 Влияние дисперсности на температуру фазовых переходов.
- •2.11 Уравнение капиллярной конденсации
- •3. Термодинамика образования новой фазы.
- •3.1 Кинетика образования новой фазы в системе “ж – т”.
- •3.2 Управление степенью дисперсности.
- •4. Двойной электрический слой. Механизм его образования.
- •4.1 Строение дэс
- •4.2 Примеры д.Э.С. И строение мицеллы
- •4.3 Термодинамика образования д.Э.С. Уравнение Габриэль-Липмана
- •5. Адсорбция. Зависимость от параметров системы
- •5.1 Типы адсорбции
- •5.2 Ионный обмен
- •5.3 Фундаментальные адсорбционные уравнения Гиббса
- •5.4 Адсорбция на границе ж-г
- •5.5 Уравнение Шишковского
- •5.6 Изотерма адсорбции Ленгмюра
- •5.7 Многокомпонентная адсорбция из газовой фазы.
- •5.8 Учет неэквивалентности адсорбционных центров
- •5.9. Капиллярные явления. Формула Жюрена
- •5.10 Адсорбция на пористых телах.
- •5.11 Адсорбция на микропористых телах.
- •5.12 Селективная адсорбция из растворов
- •6. Электрокинетические явления
- •6.1 Электроосмос
- •6.2 Электрофорез
- •7. Адгезия. Механизм процессов адгезии
- •7.1 Смачивание. Краевой угол
- •7.2 Связь работы адгезии с краевым углом
- •7.3 Эффект Марагони.
- •7.4 Правило Антонова
- •8. Флотация
- •9. Рассеяние света ультромикрогетерогенными частицами
- •10. Устойчивость дисперсных систем.
- •10.1 Седиментационная устойчивость дисперсных систем
- •10.2 Седиментационный анализ.
- •I метод.
- •10.3 Механические методы седиментации
- •10.4 Агрегативная устойчивость дисперсных систем
- •10.5 Кинетика коагуляции.
- •10.6 Коагуляция золей электролитами
- •10.7 Условие термодинамической устойчивости дисперсных систем
- •11. Эмульсии. Их стабилизация и разрушение.
- •12. Пены, стабилизация и разрушение.
- •13. Аэрозоли. Устойчивость и разрушение.
- •14. Суспензии. Обеспечение их устойчивости.
- •15. Гели
- •16. Экспериментальные методы изучения поверхностей.
8. Флотация
(флот – плавать на поверхности воды)
Технологический процесс разделения мелких твердых частиц различных веществ, а также капель дисперсной фазы, основанный на их различной смачиваемости. Может быть пенная, масляная, ионная и т.д. обогащение руд, очистка сточных вод. Процесс ведут во флотационных машинах (механические, пневматические, комбинированные).
Суть процесса – через суспензию мелкоразрубленные руды (сульфидной) в воде бомбардируют воздухом в виде мелких пузырей, к которым прилипают плохо смачиваемые частицы (сульфидов), а хорошо смачиваемые частицы (силикатные породы) остаются в растворе. Затем вынесенные частицы сгребают с поверхности. Для увеличения эффективности процесса в раствор добавляют:
1.ПАВ – для увеличения пенообразования
2.собиратели – гидрофобизирующие поверхность сульфидов
3.регуляторы – гидрофилизирующие поверхность породы
9. Рассеяние света ультромикрогетерогенными частицами
и методы исследования, основанные на рассеивании света.
Аргон Релей-Джон англ. физик Ноб. прем открыл рассеяние света коллоидными системами (наблюдал еще Фарадей, исследующий золи золота). Подробно это явление было описано Тиндалей в 1868 г. особенно это заметно при фокусировании света внутри коллоидной системы, когда образуется светящийся конус (конус Тиндаля). Нечто похожее можно наблюдать в кинотеатре, когда видны пылинки в луче света от кинопректора.
В совершенно однородной системе свет не должен рассеиваться.
При λ большого размера неоднородностей волновые колебания распространяются по направлениям каждая точка неоднородностей – центр колебания. Так возникает рассеивание света во все стороны.
При λ малого размера неоднородностей наблюдается отражение света.
Теория светорассеивания для сферических, непоглащающих свет частиц была развита теория Релея. В соответствии с электромагнитной теорией им была установлена зависимость по которой Ip ~ 1/λ4, (для случая ), при d > 0.1λ, Ip ~ 1/λ3,1/λ2, 1/λ, не зависит.
Согласно теории развитой Релеем, предположим, что частицы находятся в системе настолько далеко друг от друга, что вторичным рассеиванием можно пренебречь, а отсюда Ip ~ ν (числу частиц в ед. объема)
Формула Релея в конечном итоге имеет вид:
, где
где ν – число частиц в ед. объема;
- объем дисперсных частиц;
Io – интенсивность падающего света;
R – расстояние до частицы;
no – показатель среды;
n – частицы;
Ө- угол падения света.
Принимая одинаковые условия рассеивания света: Ө, λ, n, no, R – const можно написать
или , т.е. возможно определение «с» дисперсной системы, « » частиц, «d» частиц.
Метод исследования дисперсных систем основан на измерении интенсивности светорассеяния называется нефелометрия. Приборы – нефелометры, мутнометры. Т.е. при - const
С – const
Имея стандартные золи, с известным значением можно определить . Это не все
М – молекулярная масса полимера крупной органической молекулы.
Широко применяется также оптический метод исследования, основанный на изменении прошедшего через дисперсную систему света. Благо для его реализации можно использовать обычные фотоколориметры. Метод называется турбидиметрия.
Если принять рассеянный свет как фиктивно поглощенный, то это позволяет получить соотношение, аналогичное закону Бугера-Ламберта-Бера для поглощения света молекулярными растворами
,
l – толщина слоя.
τ – коэффициент пропорциональности называется мутностью, характерная способность рассеивать свет.
,
Из уравнения Рэлея
Отсюда для различных золей
, при с=const или , при - const.
Метод позволяет определить .