рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

КОРОТКИЙ КОНСПЕКТ ЛЕКЦІЙ з дисципліни ХІМІЧНІ ОСНОВИ ХАРЧОВИХ ТЕХНОЛОГІЙ

КОРОТКИЙ КОНСПЕКТ ЛЕКЦІЙ з дисципліни ХІМІЧНІ ОСНОВИ ХАРЧОВИХ ТЕХНОЛОГІЙ - Конспект, раздел Химия, Міністерство Освіти І Науки, Молоді Та Спорту України ...

Міністерство освіти і науки, молоді та спорту україни

ХАРКІВСЬКА ДЕРЖАВНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

ХАРЧУВАННЯ ТА ТОРГІВЛІ

 

 

КОРОТКИЙ КОНСПЕКТ ЛЕКЦІЙ

з дисципліни

ХІМІЧНІ ОСНОВИ ХАРЧОВИХ ТЕХНОЛОГІЙ

Фізична та колоїдна хімія

 

для студентів напряму підготовки

6.051701 «Харчові технології та інженерія»

піднапряму „Харчова інженерія”

 

 

Харків

Обговорено і схвалено на засіданні кафедри загальної та харчової хімії, протокол № 9 від 04.01.2012 р.

Зав. кафедрою: докт. техн. наук, проф. Євлаш В.В.

Рецензент: докт. техн. наук, проф. Тульский Г.Г.

Обговорено і схвалено на засіданні науково-методичної комісії НН ІХТБ ХДУХТ,

протокол № 3 від 21.02.2012 р.

 


Зміст

Передмова. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

Тема «Хімічна термодинаміка»

Лекція № 1. Предмет фізичної та колоїдної хімії. . . . . . . . . 5

Лекція № 2. Перший закон термодинаміки. . . . . . . . . . . . . 8

Лекція № 3. Другий закон термодинаміки. . . . . . . . . . . . . 11

Лекція № 4. Термодинаміка хімічної рівноваги. . . . . . . . . 14

Лекція № 5. Термодинаміка фазових переходів. . . . . . . . . 17

Лекція № 6. Термічний аналіз. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

Тема «Вчення про розчини»

Лекція № 7. 3агальна характеристика розчинів. . . . . . . . . . 23

Лекція № 8. Фізико-хімічні властивості розчинів. . . . . . . . .26

Лекція № 9. Властивості розчинів електролітів. . . . . . . . . . 29

Тема «Електрохімія»

Лекція №10. Електродні потенціали. . . . . . . . . . . . . . . . . 32

Лекція №11. Електрохімічні системи. . . . . . . . . . . . . . . . 35

Тема «Хімічна кінетика»

Лекція №12. Основні положення формальної кінетики. . . . . 38

Лекція №13. Кінетика складних хімічних реакцій. . . . . . . . 41

Лекція №14. Каталіз. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44

Тема «Поверхневі явища і адсорбція»

Лекція №15. Поверхнево-активні речовини. . . . . . . . . . . 47

Лекція №16. Адсорбція. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50

Лекція №17. Поверхневі явища. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53

Тема «Дисперсні системи»

Лекція №18. Фізико-хімічні властивості дисперсних систем. 56

Лекція №19. Будова ліофобних золів. . . . . . . . . . . . . . . 59

Лекція №20. Коагуляція і стабілізація ліофобних золів. . . . 62

Лекція №21. Властивості ліофільних колоїдних систем. . . . 65

Тема «Мікрогетерогенні системи»

Лекція №22. Емульсії. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68

Лекція №23. Піни, суспензії, аерозолі. . . . . . . . . . . . . . . 71

Тема «Високомолекулярні сполуки»

Лекція №24. Будова і фізичний стан полімерів. . . . . . . . . . 74

Лекція №25. Набрякання ВМС. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77

Лекція №26. Поліелектроліти. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80

Лекція №27. Реологічні властивості розчинів ВМС. . . . . . . 83

Рекомендована до дисципліни література. . . . . . . . . . . . 86


Передмова

Курс дисципліни розділений на два змістовних модулі – «Фізична хімія» та «Колоїдна хімія». Загалом у курсі вичитується 27 лекцій, розділених на… – самостійно вивчати більш складні для сприйняття розділи фізичної та… – зрозуміти закономірності технологічних процесів, що застосовуються в харчовій промисловості під час виготовлення,…

H h

nrrrrr rrrrrr

h

rrrnrr rrrrrr

H h

rrrrrn rrrrrr

h

rnrrrr rrrrrr

а в

Рисунок 6.2 – Схеми будови твердих розчинів: а – заміщення; в – включення

Тверді розчини включення утворюють елементи, атоми яких мають малі розміри (Li, Ве, В, С). Атоми в таких системах розташовані в пустотах між вузлами кристалічних ґраток елементу, що виконує роль розчинника (рис. 6.2в). У твердих розчинах заміщення атоми однієї з речовин заміщують у вузлах кристалічних ґраток сплаву атоми іншої речовини (рис. 6.2а). Температури плавлення і кристалізації чистих речовин співпадають, а температура плавлення твердих розчинів і температури кристалізації їх розплавів відрізняються. На рис. 6.3 наведено діаграму стану системи, в якій компоненти А і В утворюють твердий розчин. На вісі ординат відкладено температуру, на вісі абсцис – склад системи (мольну частку в сплаві компоненту ВХВ).

Верхня лінія кривої АВ (лінія ліквідусу) характеризує залежність температури кристалізації розплаву від його складу. Вище неї на діаграмі розташована область гомогенного рідкого розплаву. Нижня лінія кривої АВ (лінія солідусу) характеризує залежність температури плавлення твердого розчину від його складу. Нижче неї розташована область гомогенного твердого розчину. Криві ліквідусу і солідусу сходяться в точках А і В, що відповідають температурам плавлення чистих компонентів. Область, що міститься між лініями солідусу і ліквідусу, відповідає співіснуванню двох фаз – кристалів твердого розчину та його рідкого розплаву. Лінії, що за сталої температури з’єднують точки на ліквідусі і солідусі, називають нодами. Точки перетину нод з ліквідусом і солідусом характеризують відповідно склад рідкого розплаву і твердого розчину, які знаходяться в контакті.

Рисунок 6.3 – Діаграма стану системи, компоненти якої утворюють твердий розчин: 1 –твердий розчин; 2 – рідкий розплав + кристали твердого розчину; 3 – рідкий розплав

 

6.3 Діаграми стану систем, компоненти яких утворюють евтектику

Речовини, які погано розчиняються одна в одній в твердому стані, тобто не утворюють твердих розчинів або хімічних сполук, під час кристалізації їх розплавів утворюють суміш дрібних кристалів, яку називають евтектикою. Евтектика характеризується більш низькою температурою плавлення, ніж температури плавлення компонентів, що її утворили. На рис. 6.4 наведено діаграму стану системи, яка містить евтектику. Точка Е на діаграмі характеризує склад евтектики і називається евтектичною точкою.

 

Рисунок 6.4 – Діаграма стану системи з евтектикою, яка містить такі області: 1 – розплав речовин А і В; 2 – рідкий розплав і кристали В; 3 – рідкий розплав і кристали А; 4– евтектику і кристали А; 5– евтектику і кристали В

 

6.4 Фазові діаграми стану водно-сольових систем

Водні розчини багатьох солей під час замерзання утворюють евтектичні суміші, які називають кріогідратами. Оскільки під час кристалізації евтектик кожний з компонентів виділяється окремо, то затверділа евтектика є двофазною системою. Кріогідрати – дуже дрібні суміші кристаликів солі і льоду.

На рис. 6.5 наведено діаграму стану водно-сольової системи NaCl – H2O. Евтектична суміш містить 24,4 % NaCl, а температура її замерзання становить –21,20С. Температура плавлення солі набагато вища за температуру танення льоду. Тому на діаграмі права частина гілки ліквідусу, яка характеризує температуру плавлення солі, на практиці не реалізується. Додатковою фазою на діаграмі є кристалогідрат – NaCl×2H2O, який існує за температур нижче 00С і за концентрацій солі в системі більших ніж її вміст в евтектиці.

 

Рисунок 6.5 – Діаграма стану системи NaCl – H2O

 

Кріогідрати застосовують для виготовлення охолоджувальних сумішей – систем з великою теплоємністю і низькою температурою замерзання. Суміші зручні тим, що охолоджені до певної температури вони здатні самочинно підтримувати цю температуру, доки в системі є нерозплавлений лід або дрібні кристали солі. Поступово танучи лід віднімає з навколишнього середовища теплоту, а сіль, розчиняючись у воді, що утворилася з льоду, підтримує в рідкій фазі концентрацію солі, яка відповідає складу евтектики.


Лекція № 7. 3агальна характеристика розчинів

План лекції

1. Розчинність речовин. Механізм процесу розчинення.

2. Способи вираження концентрації розчинів.

3. Взаємна розчинність рідин.

4. Екстракція. Закон Нернста-Шилова.

Рекомендована література: [1] С.49-51, 54-59, [2] С.48-50, [3] С.290-292, [4] С.76-83.

7.1 Розчинність речовин

Розчини – це гомогенні системи, в яких речовини розподілені в середовищі іншої речовини, яку називають розчинником, у вигляді молекул або іонів. Під розчиненням розуміють взаємодію речовини з рідиною-розчинником, яка дає можливість після видалення розчинника одержати вихідну речовину в незмінному стані. Розчинність речовин виражають максимальною кількістю грамів речовини, яку можна розчинити в 100 г розчинника. Процес розчинення складається з низки послідовних процесів:

– руйнування структури розчиненої речовини (наприклад кристалічних ґраток твердих речовин) і утворення в розчині іонів, молекул або атомів;

– взаємодія молекул розчинника з часточками розчиненої речовини (процес сольватації або гідратації, якщо розчинник – вода);

– розподіл (дифузія) сольватованих часточок в об’ємі розчинника.

Дифузія– це самочинний процес вирівнювання концентрації речовин у розчині внаслідок безладного теплового руху часточок. Процес дифузії необоротний: речовина переноситься з частини розчину, де її концентрація більша, в ту частину, де концентрація менша; після вирівнювання концентрації в розчині дифузія припиняється. Швидкість дифузії визначається за законом Фіка: “Маса речовини dm, що переноситься шляхом дифузії пропорційна площині S, через яку проходить дифузія, часу дифузії та градієнту (різниці) концентрацій dC/dx”:

. (7.1)

Здатність речовин до дифузії характеризує їх коефіцієнт дифузії – D. У водних розчинах коефіцієнти дифузії мають значення ~10–5...106 см2/с.

Під час вибору ефективних розчинників користуються таким правилом: у неполярних розчинниках добре розчиняються неполярні речовини, погано розчиняються речовини з помітною полярністю і зовсім не розчиняються сполуки іонного типу. Для полярних розчинників спостерігається протилежна залежність. Полярними розчинниками, в яких розчиняються білки, вуглеводи, мінеральні речовини з іонними або ковалентними полярними зв'язками, є вода, аліфатичні спирти, естери, рідкі органічні кислоти тощо. До неполярних розчинників, в яких добре розчиняються жири і жиророзчинні вітаміни, відносять рідкі аліфатичні вуглеводні та їх галогенопохідні, бензол тощо.

Процес розчинення перебігає самочинно і завершується утворенням насиченого розчину, в якому міститься максимально можлива за даної температури кількість розчиненої речовини. Насичений розчин знаходиться в рівновазі з осадом розчиненої речовини. В ненасиченому розчині міститься менше розчиненої речовини, ніж у насиченому, а в пересиченому – більше. Останній є нестійкою системою, з якої розчинена речовина випадає у вигляді кристалів. При цьому з водних розчинів часто випадають кристали, які містять в собі молекули води. Кристалічні речовини, до складу яких входить певне число молекул води, називають кристалогідратами. Значна частина природних мінералів існує у вигляді кристалогідратів: CаSO4×2H2O – гіпс, Na2SO4×10H2O – глауберова сіль тощо.

7.2 Способи вираження концентрації розчинів

Важливою характеристикою розчинів є концентрація в них розчинених речовин. Відомі такі способи вираження концентрації.

Молярна концентрація, С (моль/л) – кількість молів розчиненої речовини, що міститься в одиниці об’єму розчину:

, (7.2)

де n – кількість розчиненої речовини, моль; m – маса розчиненої речовини, г; V– об'єм розчину, л; М – молярна маса розчиненої речовини, г/моль.

Моляльна концентрація, b (моль/кг) – кількість молів розчиненої речовини, що міститься в одиниці маси розчинника:

(7.3)

де n – кількість розчиненої речовини, моль; m – маса розчиненої речовини, г; mр – маса розчину, г; М – молярна маса розчиненої речовини, г/моль.

Мольна частка речовини, Х – відношення кількості речовини до сумарної кількості молів усіх компонентів розчину, включаючи розчинник:

(7.4)

де nі – кількість молів розчиненої речовини, концентрацію якої визначають.

Масова частка, w – відношення маси розчиненої речовини до маси розчину:

, (7.5)

де m – маса розчиненої речовини В, г; m0 – маса розчину, г.

Якщо відомі об’єм розчину V в мл та його густина r в г/мл, то масову частку розчиненої речовини можна розрахувати, користуючись таким рівнянням:

%. (7.6)

7.3 Взаємна розчинність рідин

Залежно від природи рідини під час змішування можуть повністю або обмежено розчинятися одна в одній, або не розчинятися зовсім. У випадку змішування двох рідин з обмеженою взаємною розчинністю система розшаровується на два насичених розчини. За сталої температури вони мають чітко визначений склад, який не змінюється після додання до системи нових порцій рідин, змінюється лише відносні кількості розчинів. На рис. 7.1 наведено діаграму, що характеризує взаємну розчинність води і бутанолу. Криву аКb називають кривою розшаровування. Вона розділяє області існування двох систем: гомогенної та гетерогенної. Точка К відповідає верхній критичній температурі розчинення. Будь-які точки, що лежать поза кривої аКb, відповідають гомогенному рідкому розчину. Якщо ж фігуративні точки (d, c, f або e) лежать усередині області, яка обмежена кривою аКb, то система розшаровується на два розчини, склад яких визначається точками перетину нод-ізотерм з кривою розшаровування.

Рисунок 7.1 – Діаграма стану системи вода-бутанол

7.2 Екстракція

Якщо до системи, що складається з двох взаємно нерозчинних рідин, додати речовину, яка розчиняється в обох рідинах, то утворюється система двох розчинів цієї речовини з концентраціями С1 і С2. У таких системах за сталої температури відношення концентрацій розчиненої речовини в двох рідких фазах є величиною сталою незалежно від загальної кількості цієї речовини. Цю залежність називають законом Нернста-Шилова:

, (7.7)

де К – коефіцієнт розподілу.

Закон розподілу дає змогу обґрунтувати процес екстракції, тобто вилучення розчиненої речовини з розчину шляхом додання до нього іншого розчинника. Екстракцію звичайно здійснюють протягом декілька циклів:

, (7.8)

де m0 – вихідна кількість розчиненої речовини в об'ємі розчину V0; mn – кількість розчиненої речовини, що залишилась в розчині після n-циклів екстракції; V – об’єм розчинника, що додається до розчину; К – коефіцієнт розподілу.

Процеси екстракції є одними з найпоширеніших методів одержання та очистки поживних речовин у харчовій промисловості.


Лекція № 8. Фізико-хімічні властивості розчинів

План лекції

1. Розчини газів у рідинах. Закон Генрі.

2. Закон Рауля. Ебуліоскопія і кріоскопія.

3. Осмос. Осмотичний тиск. Закон Вант-Гоффа.

4. Фракційна перегонка рідких сумішей речовин. Закони Коновалова.

Рекомендована література: [1] С.51-54, [2] С.51-55, [3] С.293-323, [4] С.83-91.

8.1 Розчини газів у рідинах

За своїми властивостями розчини газів нагадують усі інші рідкі розчини. Якщо хімічна взаємодія між газом і рідиною відсутня, то такі системи підкоряються закону Генрі: "За сталої температури концентрація газу в рідині прямо пропорційна тиску цього газу над розчином".

C = k×P, (8.1)

де C – концентрація газу в рідині, моль/л; P – парціальний тиск газу над розчином; k – коефіцієнт, що залежить від природи газу і рідини.

Розчинність газів виражають в одиницях об’єму газу, що розчиняється в одиниці об’єму рідини – мл/л. Розчинення газів є екзотермічним процесом, тому з підвищенням температури розчинність газів зменшується. В розчинах розчинність газів менша ніж у чистій воді.

Закон Рауля

, (8.2) де Р0 – тиск насиченої пари розчинника на розчинником, Р – тиск насиченої пари… Загальний тиск насиченої пари над розчином двох летких речовин дорівнює сумі парціальних тисків обох компонентів,…

Осмос

Якщо розчинник і розчин або два розчини різної концентрації розділити напівпроникною мембраною, крізь яку проходять молекули розчинника і затримуються часточки розчиненої речовини, то спостерігається дифузія розчинника в розчин через мембрану. Такий однобічний перехід розчинника в більш концентрований розчин називається осмосом. При цьому в розчині виникає осмотичний тиск, величину якого визначають за законом Вант-Гоффа:

, (8.6)

де С – молярна концентрація розчину.

У розчинах спостерігається зморщування клітин – плазмоліз, зумовлене втратою води, яка виходить з клітин у більш концентрований зовнішній розчин. Якщо ж помістити клітину в чисту воду, то остання всмоктується у клітину. Об’єм клітини збільшується і вона перебуває в стані напруження – тургору.

8.3 Фракційна перегонка

Як відомо, процес кипіння супроводжується утворенням насиченої пари. Залежність складу пари від складу рівноважного з нею розчину двох летких рідин була встановлена Д.П.Коноваловим.

І закон Коновалова – "Підвищення відносного вмісту компоненту в рідкій фазі завжди викликає збільшення його вмісту в парі. При цьому пара порівняно з рівноважною з нею рідиною багатша на той компонент, додання якого до системи зменшує температуру кипіння суміші". На рис. 8.2 наведена діаграма кипіння системи з двох рідин – А і L. Вище кривої abl, яка показує склад насиченої пари, система знаходиться в газоподібному стані. Нижче кривої adl, яка характеризує склад киплячої рідини, система знаходиться в рідкому стані. Точки a і l відповідають точкам кипіння рідин А і L відповідно. Для визначення складу насиченої пари над киплячою рідкою сумішшю, яка містить по 50 моль. % речовин А і L (точка d) проводимо ізотерму (ноду) до її перетину з кривою abl (точки b) і визначаємо склад пари: 76 % А і 24 % L. Насичена пара, відповідно закону Коновалова, містить більше речовини А, порівняно з рівноважним з нею рідким розчином.

Рисунок 8.2 – Діаграма кипіння системи двох летких рідин

ІІ закон Коновалова "На кривих, що описують залежність температур кипіння двокомпонентних систем від їх складу, існують екстремальні точки, які відповідають розчинам, склад яких однаковий із складом рівноважної з ним пари. Такі розчини називають азеотропними". На рис.8.3 наведено діаграму кипіння системи з двох летких рідин, які утворюють азеотропний розчин. Між кривими abсd i aqcf система гетерогенна. У рівновазі знаходяться рідина і пар. Склад пари визначають за кривою abсd, склад рідини – за кривою aqcf. Точка c – характеризує азеотропну суміш, в якій склад насиченої пари і склад розчину однакові.

 

Рисунок 8.3 – Діаграма кипіння системи двох летких рідин, що утворюють азеотропну суміш

Фракційною перегонкою називають процес розділення розчину на окремі компоненти шляхом багатократного повторення операцій випаровування і конденсації. На цей час фракційну перегонку проводять у формі безперервного процесу, при якому операції конденсації і дистиляції автоматизовані. Такий процес називається ректифікацією, а апарати, в яких вона здійснюється – ректифікаційними колонками.


Лекція № 9. Властивості розчинів електролітів

План лекції

1. Теорія електролітичної дисоціації.

2. Водневий показник. Дисоціація води.

3. Фізико-хімічні властивості розчинів електролітів.

4. Теорія сильних електролітів. Активність елдектролітів.

Рекомендована література: [1] С.60-66, [2] С.56-59, [3] С.375-392, [4] С.91-99.

9.1 Теорія електролітичної дисоціації

Теорія електролітичної дисоціації ґрунтується на таких положеннях:

– існують речовини, їх називаються електролітами, які здатні під час розчинення розпадатися на іони (катіони і аніони);

– процес розпаду молекул на іони називається дисоціацією;

– іони в розчинах оточені полярними молекулами розчинника;

– в електричному полі катіони рухаються до негативного електроду (катоду), аніони – до позитивного (аноду).

Кількісною характеристикою процесу дисоціації є ступінь дисоціації a – відношення числа молекул, що розпалися на іони, до загальної кількості молекул розчиненої речовини в розчині. Під час розбавлення електроліту або підвищення температури ступінь дисоціації електролітів збільшується.

За величиною ступеню дисоціації всі електроліти поділяються на сильні і слабкі. До сильних електролітів відносять речовини, які в розчинах повністю дисоціюють на іони. Ступінь їх дисоціації 1. Це насамперед луги, розчинні у воді солі, сильні кислоти.

Електроліти, що дисоціюють незначною мірою (a<0,03), відносять до слабких. До них належать більшість органічних і частина неорганічних кислот. Дисоціація є ступінчастим оборотним процесом і характеризується константою рівноваги, яку називають константою дисоціації. Наприклад, амоній гідроксид у водному розчині дисоціює за таким рівнянням:

NH4OH ⇄ NH4+ + ОН.

У даному випадку константа дисоціації матиме такий вигляд:

, (9.1)

де і – рівноважні концентрації іонів, що знаходяться в розчині; – рівноважна концентрація молекул NH4OH, які не дисоціювали.

Рівняння, що зв’язує величини ступеня і константи дисоціації називають законом розведення Освальда:

, (9.2)

де С – молярна концентрація електроліту.


Водневий показник

Н2О ⇄ Н+ + ОН–. Концентрація іонів Н+ і ОН– у воді, виходячи з рівняння її дисоціації,… моль/л. (9.3)

Поверхневий натяг

  Рисунок 15.1 – Схема міжмолекулярних сил взаємодії на поверхні та в об’ємі рідини

Методи одержання дисперсних систем

Механічне диспергування полягає в розмелюванні речовини, що буде утворювати дисперсну фазу системи. Для цього застосовують млини різних типів.… Конденсаційні методи поділяються на фізичні і хімічні. До фізичних відносять… Таблиця 18.1 – Класифікація дисперсних систем Дисперсна фаза Дисперсійне середовище Назва…

А б

Рисунок 19.2Будова міцел золю AgJ, добутого: а – за надлишку у розчині КJ; б – за надлишку у розчині AgNO3

19.3 Подвійний електричний шар на поверхні часточок

У золях біля поверхні часточок дисперсної фази завжди виникає подвійний електричний шар іонів (ПЕШ). Кожна точка електричного поля ПЕШ, утвореного потенціалвизначаючими іонами та протиіонами, характеризується певним значенням потенціалу – j0.

Сучасні уявлення про будову ПЕШ сформовані на основі таких положень.

· ПЕШ утворено потенціалвизначаючими іонами, що знаходяться на поверхні твердої часточки і еквівалентною кількістю протиіонів, які знаходяться в дисперсійному середовищі поблизу поверхні часточки.

· ПЕШ має плоскопаралельну структуру Потенціалвизначаючі іони рівномірно розподілені по поверхні часточок. Шар протиіонів складається з двох частин: щільного (адсорбційного) шару та дифузного шару.

· Адсорбційний шар протиіонів щільно примикає до поверхні твердої часточки золю; він має товщину порядку діаметру гідратованих іонів – d.

· В адсорбційному шарі падіння потенціалу jd відбувається лінійно.

· Дифузний шар має товщину δ, його утворюють протиіони, що знаходяться від поверхні часточки на відстані більшій ніж d.

· Протиіони дифузного шару зазнають електростатичного притягання до зарядженої поверхні часточки і одночасно піддаються тепловому руху. Внаслідок цього протиіони розташовуються в дифузному шарі нерівномірно, і падіння потенціалу в ньому – jδ відбувається плавно по кривій. Зміна потенціалу ПЕШ колоїдних часточок показано на рис. 19.3.

19.4 Електрокінетичний потенціал

В електричному полі, наприклад під час електрофорезу, гранула разом з частиною протиіонів рухається до одного з електродів, а інші протиіони переміщуються до другого електроду. Місце розриву міцели під час переміщення часточок називають межею ковзання. На рис. 19.3 межа ковзання позначена лінією АВ. Потенціал, що відповідає межі ковзання, носить назву –електрокінетичний потенціал – z (дзета-потенціал). Звичайно межа ковзання не збігається з границею між адсорбційним та дифузним шарами. Це пов’язано з тим, що розташування межі ковзання визначається не тільки дією електричних та адсорбційних сил, а й гідродинамічними властивостями розчину навколо міцели. Тобто під час свого руху гранула захоплює якусь частину дифузного шару – середовища, в якому міститься надлишок протиіонів. Дзета-потенціал – це найважливіша характеристика ПЕШ; його величина зумовлює швидкість руху часточок золю, його стабільність і т.д.

Рисунок 19.3Будова ПЕШ біля поверхні часточок ліофобних золів


Лекція № 20. Коагуляція і стабілізація ліофобних золів

План лекції

1. Явище коагуляції золів.

2. Правила електролітної коагуляції.

3. Захист золів від коагуляції. Сенсибілізація.

4. Пептизація.

Рекомендована література: [1] С.109-112, [2] С.92-93, [3] С.512-516, [4] С.134-138, [5] С.60-64.

20.1 Явище коагуляції золів

Дисперсні системи мають велику питому поверхню поділу, а значить і значну поверхневу енергію. Згідно законам термодинаміки вони повинні бути нестійкими. Деякі колоїдні системи існують лише секунди після їх утворення, але значна кількість золів можуть зберігатися в стабільному стані роками. Дослідження процесів, що призводять до руйнації золів є однією з найважливіших задач колоїдної хімії.

Коагуляцією називають процес злипання часточок золю з утворенням відносно крупних агрегатів. Унаслідок коагуляції система втрачає стабільність: часточки золю досягають відносно великих розмірів і починають осідати. Фактично коагуляція це самочинний процес руйнації золів. Будь-яка зовнішня дія (нагрівання, збовтування, діаліз тощо) може викликати коагуляцію золів. Момент початку коагуляції визначають за зміною забарвлення золю або появі в ньому каламуті. Золь втрачає прозорість, коли розміри часточок стають більшими за довжину хвиль видимого світла.

20.2 Правила електролітної коагуляції

Більшість золів здатна протидіяти коагуляції. Зближенню часточок на необхідну для їх злипання відстань запобігає електростатичне відштовхування ПЕШ міцел, дифузійні шари яких мають однаковий заряд. Відповідно теорії ДЛФО сили електростатичного відштовхування виникають лише під час перекриття іонних атмосфер (дифузійних шарів ПЕШ) двох колоїдних часточок (рис.20.1).

 

Рисунок 20.1 – Перекривання дифузійних шарів колоїдних часточок

 

 

Чим більша товщина дифузійної шару та більші значення z-потенціалу, тим вища стабільність системи. При доданні до золю електроліту в середовище поступає значна кількість вільних іонів. Товщина дифузних шарів поступово зменшується, і починається коагуляція золю. Критерієм стабільності золів є z-потенціал. При z £ 0,03В товщина дифузного шару практично дорівнює нулю: всі протиіони при цьому розміщуються в адсорбційному шарі, що призводить до миттєвої коагуляції системи.

Дослідним шляхом визначені основні правила електролітної коагуляції:

– коагуляцію спричиняє іон з зарядом, протилежним заряду гранули;

– для початку коагуляції необхідно, щоб концентрація електроліту (ммоль/л) перевищила мінімальну величину, яку називають порогом коагуляції;

– коагулююча здатність іонів посилюється при збільшенні їх зарядів.

Коагулююча здатність іонів – р, як величина зворотна порогу коагуляції, дає таке співвідношення для іонів з різними зарядами:

р±1: р±2: р±3 = 1:64:729

Співвідношення порогів коагуляції одно-, дво- і тризарядних іонів відомо як правило Шульце-Гарді:

g±1:g ±2:g±3 = 1 : (1/2)6 : (1/3)6 = 1:0,016:0,0015.

Труднощі під час одержання золів з однаковими характеристиками і недотримання однакових умов при визначенні порогів коагуляції часто не дає можливості одержати вказані вище співвідношення.

Досліди показали, що коагулююча здатність іонів з однаковими зарядами посилюється при збільшенні радіусів іонів. За цією ознакою іони розташовують у так звані ліотропними ряди. Ліотропні ряди однозарядних катіонів і аніонів мають такий вигляд:

Li+ < Na+ < K+ < NН4+ < Rb+ < Cs+ < Ag+;

СН3СООН < Сl- < Br- < NO3- < J- < CNS-.

20.3 Захист золів від коагуляції

Стабільність золів підвищують шляхом утворення міцної захисної структури на поверхні часточок або в дисперсійному середовищі. На поверхні часточок адсорбуються молекули ПАР або ВМС, які утворюють механічну перепону, що не дозволяє гранулам наближатися на “близьку”, необхідну для їх злипання відстань. Під час адсорбції молекул ВМС з довгими ланцюгами більша частина цих ланцюгів знаходиться в дисперсійному середовищі. Стабілізація золів відбувається внаслідок взаємного відштовхування гнучких ланцюгів молекул. Під час зближення часточок спостерігається лише пружне зіткнення адсорбованих молекул, а безпосередній контакт гранул при цьому неможливий (рис. 20.2).

Рисунок 20.2 – Адсорбція макромолекул ланцюгових ВМС на:

а – окремій колоїдній часточці; б – на часточках, що зблизилися

Під час додання до золів певної кількості ВМС у дисперсійному середовищі утворюються просторові структури, які призводять до застигання золів. Рух часточок у таких системах суттєво обмежується і може навіть припинитися. Контакт колоїдних часточок при цьому стає маловірогідним – дисперсна система стабілізується.

Мірою захисної дії ВМС є захисне число, яке визначається масою сухого полімеру в мг, яка достатня для захисту від коагуляції 10 мл золю. Назва захисного числа походить від назви золю, який захищають. Так, «залізне» захисне число визначає кількість ВМС, яку необхідно додати до 10 мл золю Fе(ОН)3. Найбільш ефективними стабілізаторами золів є білки і полісахариди. Для желатину «залізне» число дорівнює 3...5 мг, для декстрину – 20...25 мг. Значення захисних чисел певною мірою є умовними, оскільки на захисну дію ВМС впливає ряд факторів: дисперсність золю, значення рН середовища, молярна маса ВМС і т.д.

Необхідність захисту золів від коагуляції пов’язана з тим, що значне число харчових продуктів виготовляється в подрібненому (диспергованому) стані. Цінні речовини у таких виробах повинні рівномірно розподілятися в об’ємі системи, щоб поступово розчиняючись, справляти необхідну дію.

Якщо кількість полімеру, що додають до золю, недостатня, то можливий зворотний ефект – зниження стійкості золю під час додання ВМС. Таке явище називається сенсибілізацією. Сенсибілізація пояснюється тим, що макромолекул ВМС не вистачає для утворення суцільного захисного адсорбційного шару. Гнучкі ланцюги макромолекул адсорбуються на часточках тільки окремими ділянками. Найдовші ланцюги ВМС при цьому утворюють так звані «містки», які зв’язують колоїдні часточки між собою, притягуючи їх одна до одної і, таким чином, сприяють коагуляції.

20.4 Пептизація

Пептизацією називається перехід у колоїдний розчин осадів, що утворилися під час коагуляції.Розщеплення продуктів коагуляції золів і повторне утворення золю можливе, якщо не змінилася структура часточок у коагуляті, і вони не зрослися одна з одною. Для пептизації коагулят необхідно ретельно промити водою, щоб позбавитись від електроліту, який викликав коагуляцію, і додати речовину-стабілізатор, яка містить потенціалвизначаючі іони. При цьому на поверхні часточок знову виникає подвійний електричний шар, а навколо них – сольватні оболонки. Все це призводить до подолання сил зчеплення між колоїдними часточками. Часточки, що стали вільними, під дією броунівського руху рівномірно розподіляються по об’єму рідини. Таким чином, пептизація є процесом, зворотним коагуляції. Перемішування і підвищення температури сприяє пептизації.

Пептизація широко застосовується у техніці, коли необхідно розчиняти осади і переводити їх у колоїдний стан.


Лекція № 21. Властивості ліофільних колоїдних систем

План лекції

1. Колоїдні поверхнево-активні речовини.

2. Міцелоутворення в ліофільних системах.

3. Гідрофільно-ліпофільний баланс.

4. Солюбілізація.

Рекомендована література: [2] С.128-132.

21.1 Колоїдні поверхнево-активні речовини

Ліофільні дисперсні системи є стабільними системами, які здатні утворюватися самочинно. Часточки дисперсної фази в таких системах зв’язують значну кількість молекул розчинника, утворюючи навколо себе сольватні оболонки. Ліофільні системи можуть існувати у вигляді істинних розчинів (гомогенних систем), золів (дисперсних систем) та драглів (структурованих систем). Перехід систем з одного стану в інший здійснюється при зміні концентрації, температури або рН розчину. Типовими представниками ліофільних дисперсних систем є розчини колоїдних ПАР, ВМС, танідів (дубильних речовин), харчових барвників тощо.

Відомо, що молекули ПАР мають дифільну будову і складаються з неполярного вуглеводневого радикалу і полярної функціональної групи. Якщо в радикалах молекул ПАР кількість атомів Карбону перевищує 8 одиниць, то такі речовини відносять до колоїдних ПАР. Від інших ПАР їх відрізняє дуже висока поверхнева активність. Так, натрій стеарат СН3­--(СН2)16­--СООNа зменшує поверхневий натяг води з 72,5×10–3 до 28×10–3 Дж/м2 за його концентрації в розчині рівній 0,001 моль/л.

За певної концентрації колоїдних ПАР, коли на поверхні розчину досягнуто максимальної адсорбції Г¥, їх молекули, не маючи можливості розташовуватися на поверхні, утворюють в об'ємі розчину міцели.

21.2 Міцелоутворення в ліофільних системах

Першу кульову модель будови міцел ПАР запропонував Гартлі. Відповідно цій моделі в полярних розчинниках гідрофільні групи молекул ПАР розташовуються на поверхні міцел, а неполярні ланцюги повернені в їх об’єм. Таким чином, внутрішня частина міцел являє собою «краплину» неполярної рідини (рис.21.1). У неполярних розчинниках вуглеводневі радикали молекул ПАР навпаки знаходяться на поверхні міцел, а полярні групи – в їх об’ємі. Число агрегації, тобто кількість молекул ПАР в кульовій міцелі, звичайно сягає 30...150 одиниць. В межах одного гомологічного ряду при збільшенні довжини вуглеводневого радикалу зростає і число агрегації. Так, у ряду солей жирних кислот число агрегації складає: C11H23COONa – 50, C13H27COONa – 95, C15H31COONa – 170.

Рисунок 21.1 – Форма кульової міцели ПАР у полярному розчиннику

Концентрація ПАР, за якої в розчині починають утворюватися міцели, називається критичною концентрацією міцелоутворення (ККМ).Для більшості колоїдних ПАР значення ККМ становлять 10–5...10–3 моль/л.

Величина ККМ залежить від будови і природи ПАР: найменші значення ККМ мають ПАР з довгими вуглеводневими радикалами, які у воді дисоціюють незначною мірою. З харчових ПАР найменші значення ККМ мають естери сахарози (пальмітати та стеарати), які відрізняються надзвичайно високою поверхневою активністю. Вони широко застосовуються як стабілізатори емульсій під час виготовлення маргарину, морозива, шоколаду тощо.

При збільшенні концентрації ПАР міцелярна система проходить ряд рівноважних станів, які відрізняються за числом агрегації, розмірами і формами міцел. Після досягнення певної концентрації кульові міцели починають взаємодіяти між собою, що призводить до їх деформації. Міцели прагнуть прийняти дископодібну або циліндричну форми (рис. 21.2).

Рисунок 21.2 – Форма міцел ПАР:

б – дископодібна; в – циліндрична

Фізико-хімічні властивості розчинів ПАР зазнають різких змін при переході від низьких концентрацій, менших за ККМ, до більш високих. Так, за рахунок більших розмірів часточок дисперсної фази міцелярні системи значно інтенсивніше розсіюють світло, ніж молекулярні розчини, що впливає на всі оптичні характеристики розчинів колоїдних ПАВ (показники заломлення, оптичну густину і т.д.).

За концентрацій розчинів ПАР, менших за ККМ, їх поверхневий натяг при збільшенні концентрації помітно зменшується, а після досягнення ККМ його значення стабілізуються. Це пояснюється тим, що додання в міцелярний розчин нових поверхнево-активних молекул призводить лише до збільшення кількості міцел, а число вільних молекул ПАР на поверхні розчину залишається незмінним. Для колоїдних ПАР характерна обернено пропорційна залежність між поверхневою активністю і величиною ККМ.

За концентрацій приблизно в 10...50 разів більших за ККМ міцелярна структура розчинів ПАР знову змінюється. У розчинах утворюються пластинчасті міцели, в яких дифільні молекули набувають чіткої ланцюгової орієнтації, обертаючись радикалами одна до одної. При цьому утворюється рідкокристалічна структура, яка при подальшому видаленню з неї розчинника перетворюється на драглі.

21.3 Гідрофільно-ліпофільний баланс

Властивості колоїдних ПАР визначаються співвідношенням в їх молекулах полярної функціональної групи (гідрофільна частина молекули) і вуглеводневого радикалу (ліпофільна частина молекули). Це співвідношення називають гідрофільно-ліпофільним балансом (ГЛБ). За шкалою, розробленою Гріффіном, ГЛБ колоїдних ПАР змінюється в інтервалі від 1 до 40 умовних одиниць. Чим краще ПАР розчиняється у воді, тим вище значення її ГЛБ і, навпаки, чим нижче ГЛБ, тим краще речовина розчиняється в неполярних рідинах. Значення ГЛБ будь-якої речовини можна визначити експериментально або розрахувати за спеціальними формулами. ГЛБ є величиною адитивною, його значення розраховується як сума групових чисел: кожна функціональна група має певне значення ГЛБ. Так, для групи ­--СООNa ГЛБ дорівнює 19,1; для групи ­--СООН – 2,4; для групи ­--ОН – 1,9. Значення ГЛБ вуглеводневого радикалу зростає на 0,475 при збільшенні його довжини на кожну групу ­--СН2.

Для розрахунків ГЛБ органічних речовин застосовують таку формулу:

ГЛБПАР = 7 + ГЛБ(полярної групи) – ГЛБ(радикалу).

За значеннями ГЛБ визначають галузі застосування ПАР. Так, ПАР-змочувачі повинні мати ГЛБ рівним 7...9, емульгатори – 3...5 або 8...13 (залежно від типу емульсії), миючі засоби – 13…15, солюбілізатори – 15…18.

21.4 Солюбілізація

Солюбілізацією або колоїдним розчиненням називається самочинне розчинення у водних розчинах ПАР речовин, які в чистій воді не розчиняються. Насамперед це олії, ліпіди, вуглеводні. Результатом солюбілізації є утворення стабільних прозорих розчинів неполярних речовин у воді.

Солюбілізація сполук у водних розчинах ПАР здійснюється завдяки розчиненню неполярних молекул у вуглеводневій частині міцели. Так, неполярні вуглеводні розчиняються в ядрі міцели, а полярні органічні речовини (спирті, аміни) розташовуються так, щоб їх вуглеводневі ланцюги були напрямлені в об’єм міцели, а полярні групи – у водну фазу.

Кількість солюбілізованої речовини збільшується пропорційно концентрації розчинів ПАР і різко зростає після утворення в розчинах пластинчатих міцел (рис.21.3). Під час розчинення в пластинчатих міцелах молекули неполярних речовин проникають в об’єм міцели, розсовуючи шари молекулярних ланцюгів колоїдних ПАР. Встановлено, що чим довші радикали ПАР, тим краще йдуть процеси солюбілізації в її розчинах. При зменшенні молярної маси речовин їх колоїдна розчинність зростає.

Рисунок 21.3 – Будова пластинчастих міцел

Оборотна солюбілізація – колоїдне розчинення води в оліях і жирах у присутності жиророзчинних ПАР має велике значення для харчової промисловості, наприклад, у процесах виробництва маргарину, майонезу тощо.

Процес солюбілізації – це одна з перших стадій засвоєння організмом людини жирів, олій, жиророзчинних вітамінів А і Е. Найбільш високу здатність до солюбілізації жирів мають біологічно-активні колоїдні ПАР – холати і дезоксіхолати натрію, жовчні кислоти.


Лекція № 22. Емульсії

План лекції

1. Класифікація емульсій.

2. Методи визначення типу емульсії.

3. Емульгатори. Одержання, гомогенізація і стабілізація емульсій.

4. Руйнування емульсій. Обернення фаз емульсій.

5. Застосування емульсій в харчовій промисловості.

Рекомендована література: [2] С.105-106, [3] С.528-532, [4] С.139-145.

22.1 Класифікація емульсій

Емульсії – дисперсні системи, що складаються з взаємно нерозчинних рідин, одна з яких знаходиться у вигляді краплинок певного розміру. До емульсій відносять низку харчових продуктів, таких як молочні вироби, бульйони, майонез тощо.

Рідини, що утворюють емульсію повинні відрізнятися за своєю полярністю. Залежно від природи рідин емульсії бувають двох типів:

– емульсії типу М/В ("масло у воді"), в яких дисперсна фаза – неполярна рідина (олія, гас тощо), а середовище – вода або інші полярні рідини.

– емульсії типу В/М ("вода в маслі"), в яких дисперсна фаза – крапельки полярної рідини, що розподілені в неполярному середовищі.

Залежно від вмісту дисперсної фази емульсії поділяються на розбавленні (w<1 %), концентровані (1%<w<74%) і желатиновані (w>74%), де w – об’ємна частка дисперсної фази.

Желатиновані емульсії мають комірчасту структуру. Краплі таких емульсій деформуються і перетворюються на неправильні багатогранники, оточені тонкими плівками рідини, які виконують роль дисперсійного середовища (рис. 22.1). Желатиновані емульсії, такі як вершкове масло, здатні зберігати свою форму.

Рисунок 22.1 – Схема желатинованої емульсії

22.2 Методи визначення типу емульсій

Емульсії В/М і М/В кардинально відрізняються за своїми властивостями, але візуально визначити тип емульсії дуже важко. Існує декілька дослідних методів визначення типу емульсій. Кондуктометричний метод ґрунтується на вимірюванні електропровідності емульсії. Емульсія типу М/В проводить електричний струм, емульсія В/М – ні. Флуоресцентний метод ґрунтується на визначенні кольору емульсій під час їх опромінювання ультрафіолетовим світлом: емульсія В/М змінює своє забарвлення, емульсія М/В – не флуоресціює. Мікроскопічний метод ґрунтується на розчинності барвників у полярних і неполярних розчинниках. При застосуванні цього методу до емульсії додають барвник і в мікроскопі спостерігають розподіл кольору в об’ємі емульсії. Середовище емульсій М/В забарвлюється гідрофільними барвникамиї; в емульсіях В/М середовище забарвлюється гідрофобними барвниками. Метод змочування поверхні – ґрунтується на спостереженні процесів розтікання крапель емульсій типу В/М на поверхні парафіну або спостереженні розтікання крапель емульсії М/В на гідрофільній поверхні.

Емульгатори

Для одержання емульсії недостатньо тільки змішати рідини, бо через деякий час крапельки дисперсної фази починають зливатися між собою, і система… На практиці застосовуються емульгатори трьох типів: ПАР, ВМС і порошки,… Досвід показує, що найбільш ефективними стабілізаторами емульсій є ПАР, у радикалах яких міститься 10...18 атомів…

Порошки

Більшість порошків неоднорідні за розміром часточок. Сукупність часточок певного розміру складають фракцію. Для визначення фракційного складу пудри… Часточки порошку завжди знаходяться в контакті між собою. Ця особливість… Рисунок 23.2 – Гістограма розподілу часточок порошку за розмірами

А б в

Рисунок 24.1 – Будова макромолекул полімерів: а – лінійна; б – розгалужена; в – просторова.

За формою макромолекул розрізняють глобулярні і фібрилярні ВМС. У глобулярних ВМС, таких як білки, молекули згорнуті в кулясті утворення – глобули. Під впливом зовнішніх сил глобулярні ВМС можуть розгортатися і переходити в фібрилярну форму. Фібрилярні ВМС, такі як целюлоза, складаються з випрямлених лінійних або слабо розгалужених макромолекул, які об’єднані в окремі пачки молекул – фібрили.

24.2 Фізичний стан полімерів

Більшість ВМС – аморфні речовини. ВМС можуть знаходитись у трьох фізичних станах: склоподібному, в’язкотекучому та високоеластичному. У кожному з цих станів ВМС мають певний комплект фізичних властивостей.

За низьких температур швидкість переміщення макромолекул лінійних або розгалужених ВМС стає мінімальною, їх ланцюги практично не змінюють свого взаємного розташування. Такий стан ВМС називається склоподібний. Прикладом ВМС у склоподібному стані можуть бути штучні волокна. Можливість ВМС знаходитися у високоеластичному стані зумовлена високою гнучкістю довгих ланцюгових молекул. У такому стані в полімерах змінюється тільки взаємне розташування окремих сегментів ланцюгу макромолекули, а сама вона практично не рухається відносно інших макромолекул. За більш високих температур стає можливим взаємне переміщення молекул полімеру відносно одна одної. За цих умов лінійні ВМС здатні текти, тому такий стан називають в’язкотекучим.

Температура є основним фактором, що впливає на процеси переходу полімеру з одного стану в інший. Температуру, за якої охолоджуваний полімер переходить з високоеластичного стану в склоподібний називають температурою склування, а момент переходу ВМС у в’язкотекучий стан характеризується температурою текучості.

24.3 Фракціонування ВМС

У реакціях полімеризації або поліконденсації внаслідок незначних відхилень в умовах, за яких формуються полімери, утворюються макромолекули різної довжини. Тому більшість ВМС є полідисперсною сумішшю полімергомологів. Для одержання ВМС більш однорідних за ступенем полімеризації проводять їх фракціонування. Фракціонування найчастіше проводять методом розчинення. При збільшенні молярної маси полімерів у гомологічному ряді, їх здатність до розчинення в одному й тому розчиннику знижується. Низькомолекулярні члену ряду можуть необмежено розчинятися в рідині, з якою високомолекулярні члени того ж ряду навіть не змішуються.

Для розділення полідисперсного полімеру на окремі фракції його занурюють у розчинник, який розчиняє тільки низькомолекулярні члени гомологічного ряду цього полімеру. Потім проводять обробку зразка ВМС, що залишився, іншим розчинником, в якому розчиняються більш високомолекулярні члени ряду і т.д. Видаляючи відгонкою леткі розчинники з одержаних розчинів одержують низку зразків ВМС з різною молярною масою.

Для прискорення процесу фракціонування можна користуватися методом екстракції: полімер занурюють у суміш двох рідин, одна з яких є хорошим розчинником для полімеру, а в іншій він розчиняється погано. Декілька разів змінюючи співвідношення рідин у суміші проводять розділення полімеру на фракції. Наприклад, для фракціонування каучуку застосовують суміші спирту і бензолу в різних співвідношеннях компонентів.


Лекція № 25.Набрякання ВМС

План лекції

1. Механізм процесу набрякання ВМС.

2. Характеристики процесу набрякання. Ступінь набрякання.

3. Термодинаміка процесів набрякання. Теплота набрякання.

Рекомендована література: [1] С.117-120, [2] С.123-124, [3] С.590-592, [4] С.153-157, [ 5] С.66-68.

25.1 Механізм процесу набрякання ВМС

ВМС мають вибіркову розчинність. Полімери, утворені з полярних мономерів, добре розчиняються в полярних розчинниках і, навпаки, неполярні полімери розчиняються в неполярних розчинниках. Повністю розчинятися можуть лише лінійні та розгалужені полімери. Процес розчинення полімерів має особливість: перш ніж розчинитися полімер набрякає, тобто поглинає розчинник, збільшуючись за масою і об'ємом. Набрякання супроводжується зміною структури полімеру.

Якщо полімер і розчинник приводять у контакт, то починається проникнення рухомих молекул розчинника в об’єм полімеру: вони розсувають кільця ланцюгів полімеру, розпушуючи його. Це пов’язано з тим, що в аморфних ВМС макромолекули упаковані не щільно, і внаслідок теплового руху гнучких ланцюгів між ними з'являться шпари, в які можуть проникнути малі за розміром молекули розчинника. Фактично ми маємо дифузію молекул розчинника в об’єм полімеру. Таке явище називають набряканням. Під час набрякання лінійних полімерів через деякий час відстань між макромолекулами збільшується настільки, що макромолекули починають відриватися одна від одної і розподілятися в об’ємі розчинника, утворюючи гомогенний розчин ВМС. Цей процес називається необмеженим набряканням і закінчується він повним розчиненням полімеру.

Для сітчастих полімерів характерне обмежене набрякання. Наявність хімічних зв’язків між макромолекулами не дає їм можливості відриватися від зразка і переходити в розчин. Набрякання сітчастих полімерів закінчується утворенням драглів. Чіткої межі між обмеженим і необмеженим набряканням не існує. Так, під час нагрівання обмежене набрякання желатину у воді переходить в необмежене.

Характеристики процесу набрякання

100% (25.1) Об’ємний метод визначення ступеня набрякання ґрунтується на вимірюванні об’єму… 100%, (25.2)

Закон Ньютона

Математично закон записується так: ,(27.1) де F – сила тертя, що діє на поверхню шару рідини в напрямку протилежному його руху; w – відносна швидкість двох шарів…

Навчальне видання

 

Укладач:

 

Самойленко Сергій Олексійович

 

КОРОТКИЙ КОНСПЕКТ ЛЕКЦІЙ

з дисципліни

ХІМІЧНІ ОСНОВИ ХАРЧОВИХ ТЕХНОЛОГІЙ

Фізична та колоїдна хімія

 

для студентів напряму підготовки

6.051701 «Харчові технології та інженерія»

піднапряму „Харчова інженерія”

 

 

Підп. до друку Формат 60´84 1/16 Папір газет. Друк. офс.

Обл.- вид.арк Умов.друк.арк. Тираж прим. Зам.________________________

Харківська державний університет харчування і торгівлі

610051, Харків - 51, вул. Клочківська, 333.

ДОД ХДУХТ. Харків-51, вул. Клочківська, 333

– Конец работы –

Используемые теги: Короткий, Конспект, лекцій, дисципліни, хімічні, основи, харчових, технологій0.117

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: КОРОТКИЙ КОНСПЕКТ ЛЕКЦІЙ з дисципліни ХІМІЧНІ ОСНОВИ ХАРЧОВИХ ТЕХНОЛОГІЙ

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным для Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Еще рефераты, курсовые, дипломные работы на эту тему:

КОНСПЕКТ ЛЕКЦІЙ з дисципліни Економічна і соціальна географія світу Конспект лекцій з дисципліни Економічна і соціальна географія світу розроблений викладачем 1 категорії Рибаченко І.М. Затверджений на засіданні циклової комісії загальноосвітніх дисциплін
МІНІСТЕРСТВО НАУКИ І ОСВІТИ УКРАЇНИ Верстатоінструментальний технікум... НАЦІОНАЛЬНОГО ТЕХНІЧНОГО УНІВЕРСИТЕТУ... ХПІ...

Конспект лекцій з дисципліни Фінансовий облік комерційно-економічних дисциплін Тема 1. Основи побудови фінансового обліку
Конспект лекцій з дисципліни Фінансовий облік...

З курсу Моделювання та прогнозування як конспект лекцій з дисципліни Конспект лекцій
Сумський державний університет... Конспект лекцій з курсу Моделювання та прогнозування...

КОНСПЕКТ ЛЕКЦІЙ З ДИСЦИПЛІНИ «ОСНОВИ ОХОРОНИ ПРАЦІ»
СХІДНОУКРАЇНСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ... УНІВЕРСИТЕТ ім В ДАЛЯ... КОНСПЕКТ ЛЕКЦІЙ З ДИСЦИПЛІНИ ОСНОВИ ОХОРОНИ ПРАЦІ...

КОНСПЕКТ ЛЕКЦІЙ навчальної дисципліни АУДИТ Теоретичні та організаційні основи аудиту
ОДЕСЬКА НАЦІОНАЛЬНА МОРСЬКА АКАДЕМІЯ... КОНСПЕКТ ЛЕКЦІЙ навчальної дисципліни АУДИТ...

Конспект лекцій з курсу Управлінський облік Конспект лекцій дає змогу ознайомитися з основами сучасного обліку й навчитися їх практичному застосуванню
ХАРКІВСЬКА НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ... МІСЬКОГО ГОСПОДАРСТВА... Конспект лекцій з курсу Управлінський облік...

Конспект лекцій як конспект лекцій з курсу Експлуатація та обслуговування машин
СУМСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ УНІВЕРСИТЕТ... ЕКСПЛУАТАЦІЯ ТА ОБСЛУГОВУВАННЯ МАШИН...

КОНСПЕКТ ЛЕКЦІЙ з дисципліни Основи інформаційної безпеки Системи технічного захисту інформації
Запорізький національний технічний університет... КОНСПЕКТ ЛЕКЦІЙ... з дисципліни Основи інформаційної безпеки для студентів спеціальності...

Конспект лекцій Змістовий модуль 1. Психологія і педагогіка як наука про людину, її світ і діяльність. Лекція 1 Тема І. Теоретичні основи психології та педагогіки
Змістовий модуль Психологія і педагогіка як наука про людину її світ і діяльність... Лекція...

Конспект лекцій з дисципліни Основи охорони праці
КИЇВСЬКИЙ ПОЛІТЕХНІЧНИЙ ІНСТИТУТ... К т н доц Зацарний В В... Конспект лекцій з дисципліни...

0.047
Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • По категориям
  • По работам