рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Предмет коллоидной химии

Предмет коллоидной химии - раздел Химия, Министерство Образования И Науки Рф ...

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

ГОувпо «Воронежская Государственная

Технологическая Академия»

Кафедра физической и аналитической химии

 

 

 

Конспект лекций

Конспект лекций

для студентов, обучающихся по направлениям

260200 – Производство продуктов питания из растительного сырья;

260300 – Технология сырья и продуктов животного происхождения;

260500 – Технология продовольственных продуктов специального

назначения и общественного питания

дневной и заочной форм обучения

Воронеж 2010


Оглавление

Предмет коллоидной химии. ………………………………………
Раздел I. ДИСПЕРСНЫЕ СИСТЕМЫ: ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА И КЛАССИФИКАЦИЯ….……………............................................................  
  1.1 Основные свойства дисперсных систем………………………………
  1.2 Классификация дисперсных систем…………………………..............
  Классификация по степени дисперсности…………………………….
  Классификация по агрегатному состоянию…………………………..
  Классификация по характеру взаимодействия сплошной среды и дисперсной фазы……………………………………………………..  
  Классификация по структурно-механическим свойствам…………..
Раздел II. Поверхностные явления. Адсорбция………………..
  2.1 Классификация поверхностных явлений……………………………...
  2.2. Поверхностное явление – адсорбция………………………………….
  2.2.1 Основные понятия и определения…..………………..................
  2.2.2 Адсорбция на границе жидкость – газ..…………………………
  Поверхностно-активные вещества……………………………..
  Фундаментальное адсорбционное уравнение Гиббса…………
  Уравнение мономолекулярной адсорбции Ленгмюра………...
  2.2.3 Адсорбция на твердом адсорбенте…...…………………………
  Особенности адсорбции на твердом адсорбенте………………
  Характеристика твердых адсорбентов. Требования, предъявляемые к адсорбентам………………………………….  
  Основные теории адсорбции на твердых адсорбентах ….........
  Уравнение Фрейндлиха………………………………………….
  Капиллярная конденсация………………………………………
  Ионная адсорбция из растворов………………………………...
  Ионообменная адсорбция……………………………………….
  2.3. Адгезия и смачивание..………………………………………………..
Раздел III. Электрические свойства дисперсных систем. Электрокинетические явления……………….……..  
  3.1 Возникновение электрического заряда на поверхности раздела фаз
  3.2 Современные представления о строении двойного электрического слоя (ДЭС)…………………………………….………………………...  
  3.3 Строение 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 Седиментационая устойчивость......………………………………..
  4.2 Агрегативная устойчивость…………………………………….......
  4.2.1 Теория устойчивости гидрофобных золей ДЛФО…………
  4.2.2 Факторы, определяющие агрегативную устойчивость коллоидных систем………………………….  
  4.3 Коагуляция гидрофобных дисперсных систем…………………….
  4.3.1 Коагуляция золя электролитами…….……………………...
  Концентрационная коагуляция……………..………………
  Нейтрализационная коагуляция.……………………………
  Явление неправильных рядов……………………………….
  4.3.2 Кинетика коагуляции……………………………………….
  Теория быстрой коагуляции Смолуховского………………
  Константа скорости быстрой коагуляции……………….....
  Константа скорости медленной коагуляции……………….
Раздел V. Оптические свойства дисперсных систем………
  5.1 Рассеяние света......………………………………………………….
  5.2 Поглощение света и окраска золей……………………………........
  5.3 Оптические методы исследования коллоидных растворов…........
Раздел VI. Молекулярно-кинетические свойства дисперсных систем…………………………………….  
  6.1 Броуновское движение….…………………………………………..
  6.2 Диффузия……………………………………………………….........
  6.3 Осмос…………………………………………………………...........
Раздел VII. Виды дисперсных систем……………………………
  7.1. Растворы ВМС......………………………………………………….
  7.1.1. Классификация ВМС……………….………………………..
  7.1.2. Особенности строения полимеров..………………………..
  7.1.3. Набухание ВМС…………………….………………………..
  7.1.4. Свойства растворов ВМС………….………………………..
  7.2. Коллоидные ПАВ. Мицеллообразования в растворах ПАВ.........
  7.3. Эмульсии…………………………………………………….….......
  7.3.1. Классификация эмульсий……….…………………………...
  7.3.2. Методы получения эмульсий……...………………………..
  7.3.3. Устойчивость эмульсий..………….………………………..
  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………………………………………  

 


Предмет коллоидной химии

Название коллоидной химии произошло от греческого colla – клей.

Первыми объектами изучения коллоидной химии являлись клееподобные вещества – желатин, пектин, казеин и другие высокомолекулярные соединения.

Современная коллоидная химия существенно расширила свои границы и из раздела физической химии выделилась в самостоятельную науку. И надо сказать, современная коллоидная химия – одна из немногих наук, название которой не соответствует содержанию. Она получила это название раньше, чем сформировалась в самостоятельную науку. В некоторых странах она переименована в "Поверхностные явления", "Поверхностные явления и дисперсные системы".

Объектами изучения современной коллоидной химии являются дисперсные системы и высокомолекулярные соединения. Особое внимание в коллоидной химии уделяется поверхностным явлениям – процессам, протекающим на границе раздела фаз.

В курсе физической химии мы рассматривали системы, в которых поверхность раздела не играла существенной роли. Чтобы поверхностные явления были ощутимы, поверхность раздела должна быть развитой, что достигается дроблением одной из фаз.

Пример:

 

Чрезвычайно развитую поверхность раздела фаз имеют дисперсные системы.


Глава I. ДИСПЕРСНЫЕ СИСТЕМЫ:

ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА И КЛАССИФИКАЦИЯ

1.1 Основные свойства дисперсных систем

Гетерогенность. Любая дисперсная система состоит из двух и более фаз, т.е. гетерогенна (рис. 2).

Раздробленную (прерывную) часть дисперсной системы называют дисперсной фазой 1, а нераздробленную (непрерывную) – дисперсионной (сплошной) средой 2.

Между дисперсной фазой и дисперсионной средой образуется граница раздела. Необходимым условием образования дисперсной системы является нерастворимость или ограниченная растворимость дисперсной фазы и дисперсионной среды.

Дисперсные системы широко распространены в природе и технике: нефть, лаки, краски, дым, природные водоемы. Дисперсными системами являются большинство продуктов и полупродуктов пищевой промышленности: молоко, масло, пиво, крупы, майонез, хлеб и др.

В коллоидной химии изучаются дисперсные системы, в которых частиц дисперсной фазы имеют размер 10-9 - 10-7 м (1-100 нм). Это коллоидные системы.

Дисперсные системы с одинаковыми по размеру частицами называются монодисперсными, с различными по размеру частицами – полидисперсными. Реальные системы, как правило, полидисперсны.

Большая удельная поверхность. Количественной характеристикой межфазной поверхности дисперсных систем является удельная поверхность Sуд – площадь раздела фаз S, приходящаяся на единицу массы m или объема V дисперсной фазы:

, м-1 или , м2/г.

Если частицы дисперсной фазы имеют форму куба с длиной ребра а и одинаковы по размерам, то

.

Для частиц сферической формы радиуса r

Sсф = 4pr2, Vсф = 4/3pr3, .

В общем случае для систем, содержащих частицы произвольной формы

,

где k – коэффициент, зависящий от формы частиц; а – выбранный линейный размер частиц (характерный размер).

Величина, обратная характерному размеру, называется дисперсностью D:

.

Из полученных соотношений видно, что, чем меньше характерный размер частиц дисперсной фазы, тем больше удельная поверхность и дисперсность. Покажем это на примере.

Рассмотрим частицу кубической формы.

а, м 10-1 10-3 10-5 10-7 10-9
Sуд, м-1 6×103 6×105 6×107 6×109

Таким образом, при дроблении частиц резко возрастает удельная поверхность дисперсной фазы.

Большая нескомпенсированная поверхностная энергия.Различие состава соприкасающихся фаз и характера межмолекулярных взаимодействий в этих фазах обуславливает возникновение нескомпенсированной поверхностной энергии. Вследствие раздробленности и большой удельной поверхности раздела фаз дисперсные системы характеризуются значительным избытком поверхностной энергии.

Рассмотрим систему жидкость-газ.

Для частиц, находящихся в объеме жидкой фазы, равнодействующая сил межмолекулярного взаимодействия равна 0, поскольку окружение со всех сторон одинаково. Векторы сил направлены в разные стороны, но равны по модулю. Получается симметричное силовое поле.

Частицы, расположенные на поверхности, взаимодействуют как с однородными частицами, так и с части-

цами другого рода. Естественно, что притяжение со стороны молекул газа слабее притяжения со стороны молекул жидкости. В результате несимметричности силового поля возникает результирующая сила, направленная внутрь более плотной фазы (жидкой). Эту силу часто называют внутренним давлением. Чем сильнее различаются межмолекулярные взаимодействия в граничащих фазах, тем больше внутреннее давление. Для жидкостей на границе с воздухом внутреннее давление очень велико, например, для воды оно составляет 14800 атм. Поэтому капельные жидкости при увеличении внешнего давления не изменяют свой удельный вес, т.е. они несжимаемы.

Для всех частиц поверхностного слоя нереализованная способность к взаимодействию со стороны одной из фаз (в данном случае газовой) характеризует свободную поверхностную энергию Gпов, которая и обусловливает протекание различных поверхностных процессов.

Очевидно, что общая величина поверхностной энергии фазы будет определяться величиной ее поверхности S. Поэтому для характеристики поверхности раздела, отделяющей данную фазу от другой, вводится понятие поверхностное натяжение.

Поверхностное натяжение s – это физико-химическая величина, характеризующая работу термодинамически обратимого процесса образования единицы площади новой поверхности при постоянных температуре, давлении и составе жидкости.

Чтобы образовать межфазную поверхность, необходимо перевести часть молекул из объема жидкости на поверхность. Для этого необходимо совершить работу против внутреннего давления, стремящегося втянуть молекулы поверхностного слоя внутрь фазы.

,

где dАобр – термодинамически обратимая работа; так как работа совершается над системой, она отрицательна.

При p, T = const

-dAобр = dG,

где G – свободная энергия Гиббса,

.

Таким образом, поверхностное натяжение – это удельная свободная поверхностная энергия, т.е. свободная поверхностная энергия, приходящаяся на единицу межфазной поверхности.

Очевидно, что, чем меньше поверхностное натяжение, тем легче образуется новая поверхность. Например, образование пены, сопровождающееся ростом межфазовой поверхности, протекает значительно легче в растворах моющих средств, чем в чистой воде, имеющей большое поверхностное натяжение.

Единица измерения поверхностного натяжения – Дж/м2 = Н/м.

Поверхностное натяжение характеризует различия в интенсивности межмолекулярных взаимодействий граничащих фаз. Чем больше эти различия, тем больше s.

Поверхностное натяжение позволяет поверхности воды выдерживать вес водяного паука, а пауку шагать по поверхности воды. (Привести пример с иголкой).

Поверхностное натяжение на границе двух конденсированных фаз называет межфазовым. Оно образуется на поверхности раздела двух взаимно нерастворимых жидкостей, твердого тела с жидкостью и двух твердых тел и обозначается соответственно sж-ж, sт-ж, sт-т.

Поверхностное натяжение с ростом температуры снижается. Это связано с ростом давления насыщенного пара и уменьшением нескомпенсированности межмолекулярного взаимодействия. Поэтому при оценке значений s необходимо указывать температуру.

При 293 К поверхностное натяжение воды составляет 72,75 мДж/м2, подсолнечного масла – 33, сырого молока – 45-60, а сухих вин – 46-52 мДж/м2, что ниже s воды.

Согласно принципу минимума свободной энергии, любая фаза будет стремиться уменьшить свою поверхностную энергию. Поэтому текучие системы принимают форму с минимальной поверхностью фазы при заданном объеме – форму сферы.

Влияние кривизны поверхности. Кривизна поверхности Н определяется производной площади поверхности по объему:

.

Кривизна может быть положительной и отрицательной. Если центр окружности находится внутри тела, кривизна поверхности которого определяется, то она положительна; если центр окружности вне этого тела, то кривизна отрицательна. Кривизна плоской поверхности равна нулю, а радиус кривизны – бесконечности. С ростом кривизны поверхности радиус кривизны уменьшается.

Кривизна поверхности оказывает влияние на ряд физико-химических свойств. Так, давление насыщенного пара над вогнутой поверхностью меньше, чем над плоской, т.е. над вогнутой поверхностью пар конденсируется при более низком давлении.

1.2 Классификация дисперсных систем

Нет единого способа классификации дисперсных систем.

Классифицировать дисперсной системы можно на основе следующих общих признаков:

1) по степени дисперсности;

2) по агрегатному состоянию дисперсной фазы и дисперсионной среды;

3) по характеру взаимодействия дисперсной фазы и дисперсионной среды;

4) по структурно-механическим свойствам.

Классификация по степени дисперсности

В зависимости от размеров частиц различают высокодисперсные, среднедисперсные и грубодисперсные системы (табл. 1).

Т а б л и ц а 1

Класс Размер частиц, м Дисперсность Примеры
Высокодисперсные (коллоидные растворы) 10-9-10-7 109-107 Гидрозоли
Среднедисперсные 10-7-10-5 107-105 Растворимый кофе, сахарная пудра
Грубодисперсные >10-5 <105 Крупы
Истинные растворы <10-9    

Удельная поверхность частиц дисперсной фазы максимальная в высокодиспрсных системах; при переходе к средне- и грубодисперсным системам удельная поверхность уменьшается (рис. 4).

При размере частиц менее 10-9 м исчезает поверхность раздела между частицей и средой, образуются молекулярные или ионные растворы (истинные растворы).

 

Классификация по агрегатному состоянию

Дисперсная фаза и дисперсионная среда могут находиться в любом из трех агрегатных состояний: твердом (Т), жидком (Ж) и газообразном (Г).

Каждая дисперсная система имеет свое обозначение и название: в числителе указывается агрегатное состояние дисперсной фазы, в знаменателе – дисперсионной среды. В общем случае возможно 9 вариантов дисперсных систем (табл. 2).

Т а б л и ц а 2

Дисперсионная среда Дисперсная фаза Дисперсная система Название системы, примеры
Г Г Г/Г Коллоидное состояние невозможно
Г Ж Ж/Г Жидкие аэрозоли: туман, дезодорант
Г Т Т/Г Твердые аэрозоли, порошки: пыль, дым, сахарная пудра, какао порошок, сухое молоко
Ж Г Г/Ж Пены, газовые эмульсии: газированная вода, пиво, пена (пивная, мыльная)
Ж Ж Ж/Ж Эмульсии: молоко, майонез
Ж Т Т/Ж Золи, суспензии: золи металлов, естественные водоемы, какао тертое, горчица
Т Г Г/Т Твердые пены: пемза, пенопласты, сыр, хлеб, пористый шоколад, зефир
Т Ж Ж/Т Капиллярные системы: масло, фруктовые начинки
Т Т Т/Т Сплавы металлов, драгоценные камни

 

В общем случае все высокодисперсные коллоидные системы называют золями. К слову золь добавляют приставку, характеризующую дисперсионную среду. Если дисперсионная среда твердая – ксерозоли, жидкая – лиозоли (гидрозоли), газ – аэрозоли.

Помимо простых дисперсных систем существуют и сложные дисперсные системы, которые состоят из трех и более фаз.


Классификация по характеру взаимодействия

Сплошной среды и дисперсной фазы

Лио – жидкость, филио – любить, фобио – отторгать. 1) лиофильные (гидрофильные) системы характеризуются высокой степенью сродства… К лиофильным системам относятся растворы высокомолекулярных соединений (пектина, агароида, крахмала, белков) и…

Классификация поверхностных явлений

Дисперсные системы, обладающие большим избытком поверхностной энергии, термодинамически неустойчивы; в них самопроизвольно протекают процессы, приводящие к снижению свободной энергии.

Поверхностными называются явления, которые вызваны самопроизвольным уменьшением поверхностной энергии Gпов. Эти явления происходят на границе раздела фаз.

Для изобарно-изотермических процессов

Gпов = sS.

Снижение поверхностной энергии Gпов может происходить за счет уменьшения поверхности раздела фаз S и поверхностного натяжения s.

Поэтому все поверхностные явления в дисперсных системах можно разделить на две группы. Первая группа явлений связана с уменьшением поверхности раздела фаз, вторая – снижением поверхностного натяжения (схема).

В первом случае снижение Gпов может быть реализовано за счет образования сферической и идеально гладкой поверхности, укрупнения частиц и механических процессов.

Сферические частицы по сравнению с частицами другой формы обладают минимальной поверхностью. Капли любой жидкости в отсутствие гравитации (например, в кабине космического корабля) принимают сферическую форму.

Идеально гладкая поверхность образуется на границе раздела с газовой фазой. Поверхность воды в стакане всегда идеально гладкая.

При укрупнении частиц уменьшается удельная поверхность.

Укрупнение частиц твердой дисперсной фазы происходит за счет слипания и образования более крупных агрегатов. Этот процесс называется коагуляцией. Слияние капель (или пузырьков) внутри подвижной дисперсионной среды (жидкости или газа) и образование частиц большего размера – коалесценция.

Снижение поверхностного натяжения может быть вызвано физико-химическими, электрическими, тепловыми процессами (адсорбция, адгезия, образование ДЭС). Физико-химическим процессам сопутствуют тепловые

эффекты, связанные с выделением или поглощением тепла.

Все поверхностные явления протекают самопроизвольно, т.к. сопровождаются снижением свободной энергии. После их протекания система, обладающая минимумом свободной энергии, становится термодинамически устойчивой (рис. 5).

 


Классификация поверхностных явлений

 
 

 

2.2 Поверхностное явление – адсорбция

Основные понятия и определения

Адсорбция – самопроизвольное концентрирование веществ по поверхности раздела фаз.

Адсорбция широко используется при очистке, сушке, разделении и концентрировании жидких и газовых сред. С помощью адсорбции производят очистку и осветление воды, которая в дальнейшем используется для питья.

Восприятие человеком запаха и вкуса зависит от адсорбции молекул соответствующих веществ в носовой полости.

На явлении адсорбции основана очистка воздуха в противогазах.

Фаза, на поверхности которой происходит адсорбция, называют адсорбентом.

Адсорбируемое вещество имеет два названия: если адсорбируемое вещество находится в объеме раствора – это адсорбтив, на поверхности адсорбента (в адсорбированном состоянии) – адсорбат.

Величину адсорбции обычно выражают двумя способами.

Абсолютная адсорбция Аi – количество вещества в поверхностном слое, приходящееся на единицу площади поверхности или единицу массы адсорбента

, моль/м2 или моль/г

где – количество i-го компонента в поверхностном слое (адсорбата);
S – площадь поверхностного слоя; m – масса адсорбента.

Избыточная, или гиббсовская, адсорбция Гi – избыток i-го компонента в поверхностном слое по сравнению с его количеством в объеме фазы, приходящийся на единицу площади поверхности

, моль/м2

где – молярная концентрация i-го компонента в поверхностном слое и объеме фазы соответственно; Vs – объем поверхностного слоя; – количество i-го компонента в объеме фазы.

Если концентрация адсорбируемого вещества на поверхности значительно превышает его концентрацию в объеме, можно принять, что Г = А.

Процесс, обратный адсорбции (переход вещества из поверхностного слоя в объем фазы), называется десорбцией.

В зависимости от природы адсорбционных сил различают физическую и химическую (хемосорбцию) адсорбцию.

При физической адсорбции взаимодействие адсорбента и адсорбата осуществляется за счет сил Ван-дер-Ваальса и водородных связей, а при хемосорбции – за счет образования химических связей.

Силы Ван-дер-Ваальса – физические силы межмолекулярного взаимодействия. Они зависят от строения взаимодействующих частиц и включают ориентационное, индукционное и дисперсионное взаимодействия.

Ориентационное, или диполь-дипольное, взаимодействие возникает между полярными частицами при взаимодействии дипольных моментов.

Потенциал ориентационного взаимодействия Uор

,

где m1, m2 – дипольные моменты 1-й и 2-й молекул; k – постоянная Больцмана; T – температура; h – расстояние между молекулами.

Из уравнения следует, что энергия ориентационного притяжения прямо пропорциональна полярности реагирующих молекул и обратно пропорциональна температуре и расстоянию.

Индукционный тип взаимодействия возникает при сближении полярной и неполярной молекул. Под влиянием полярной молекулы у неполярной перераспределяется заряд и индуцируется дипольный момент. Энергия индукционного взаимодействия описывается уравнением

,

где m1 – дипольный момент полярной молекулы; a2 – поляризуемость неполярной молекулы (поляризуемость – способность электронных оболочек к деформации при воздействии электрического поля).

Индукционное взаимодействие не зависит от температуры.

Дисперсионное взаимодействие играет основную роль при взаимодействии неполярных молекул. В процессе движения электронного облака распределение зарядовстановится несимметричным (т.е. возникают флуктуации электронного облака), в результате возникают мгновенные диполи, они являются причиной притяжения молекул.

Энергия дисперсионного взаимодействия

где a1, a2 – поляризуемость 1-й и 2-й молекул; I1, I2 – потенциал ионизации 1-й и 2-й молекул.

Итак, энергия межмолекулярного взаимодействия является результатом трех составляющих. Она зависит от расстояния, дипольного момента, поляризуемости и потенциала ионизации реагирующих молекул и слабо зависит от температуры.

В зависимости от агрегатного состояния смежных фаз различают адсорбцию на границе жидкость-газ, жидкость-жидкость, твердое тело-жидкость, твердое тело-газ.

 

 

Адсорбция на границе жидкость-газ

Поверхностно-активные вещества

Графическая зависимость поверхностного натяжения от концентрации ПАВ при постоянной температуре – изотерма поверхностного натяжения (рис. 6). ПАВ относительно воды являются многие органические соединения – карбоновые… Рис. 6. Изотерма поверхностного натяжения Отличительный признак молекул ПАВ –…

Фундаментальное адсорбционное уравнение Гиббса

I закон термодинамики dQ = dU + pdV, II закон термодинамики

Уравнение мономолекулярной адсорбции Ленгмюра

                ,  

Адсорбция на твердом адсорбенте

Особенности адсорбции на твердом адсорбенте

В отличие от жидкой твердая поверхность энергетически и геометрически неоднородна. Кроме того, твердые адсорбенты могут иметь поры. Наличие пор… Рассмотрим сечение зерна адсорбента (рис. 14). Рис. 14. Сечение зерна адсорбента Адсорбент имеет большую удельную поверхность (за…

Характеристика твердых адсорбентов.

Требования, предъявляемые к адсорбентам

Углеродные сорбенты получают из всевозможного сырья, которое при определенных условиях может давать твердый углеродный остаток – ископаемых углей,… Для повышения адсорбционной способности углеродных сорбентов их дополнительно… Удельная поверхность активированного угля, включая поверхность всех его пор, может достигать 1000 м2/г.

Основные теории адсорбции на твердых адсорбентах

В 1915 году Ленгмюром и Поляни одновременно и независимо были созданы две совершенно различные теории адсорбции газов на твердом теле. Основные положения теории мономолекулярной адсорбции Ленгмюра. При разработке теории мономолекулярной адсорбции газа на твердом адсорбенте Ленгмюр исходил из следующих допущений. …

Уравнение Фрейндлиха

– для адсорбции газа; – для адсорбции из раствора, где β, n – эмпирические коэффициенты, зависящие от природы адсорбтива и температуры.

Капиллярная конденсация

Процесс сорбции паров твердыми пористыми адсорбентами включает 2 стадии. Рис. 21. Капиллярная конденсация При невысоких… смачивает поверхность твердого тела, поверхность жидкости на границе с паром образует вогнутый мениск (рис. 21).

Ионная адсорбция из растворов

Ионная адсорбция является более сложным процессом по сравнению с молекулярной адсорбцией, так как в растворе присутствуют уже частицы как минимум 3… Ионная адсорбция имеет ряд особенностей. 1 Адсорбируются заряженные частицы (ионы), а не молекулы;

Ионообменная адсорбция

Твердый адсорбент, практически нерастворимый в воде поглощает из раствора ионы одного заряда (катионы или анионы) и вместо них отдает в раствор… Ионообменная адсорбция имеет следующие особенности: 1) специфична, т. е. к обмену способны только определенные ионы;

Адгезия и смачивание

Возможны три случая адгезии: адгезия между двумя жидкостями (ж-ж), между жидкостью и твердым телом (т-ж), между твердыми телами (т-т). С адгезией сталкиваемся повсеместно: при покрытии различных поверхностей лаком… Адгезия бывает положительной (полезной) и отрицательной.

СИСТЕМ. ЭЛЕКТРОКИНЕТИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ

Возникновение электрического заряда

На поверхности раздела фаз

Экспериментально установлено, что поверхностное натяжение s зависит от электрического потенциала поверхности дисперсной фазы j и максимальное значение s наблюдается, когда поверхность не имеет заряда. Увеличение j по абсолютному значению вызывает снижение s.

В дисперсных системах самопроизвольно идут процессы, приводящие к снижению нескомпенсированной поверхностной энергии Gпов .

Поскольку

Gпов = sS,

при неизменной площади раздела фаз s снижение s приводит к уменьшению Gпов. Следовательно, появление электрического заряда на поверхности, сопровождающееся уменьшением поверхностного натяжения, – процесс самопроизвольный.

 

Механизмы возникновения электрического заряда

на поверхности дисперсной фазы

1. Избирательная адсорбция ионов, находящихся в растворе, на поверхности раздела фаз. Действует правило Фаянса: на поверхности твердой частицы избирательно адсорбируются ионы, которые способны достроить ее кристаллическую решетку (входят в состав кристаллической решетки).

2. Диссоциация поверхностных молекул твердой частицы (один из ионов переходит в раствор).

Пример, выщелачивание стекла (вымывание кальция):

.

В результате стекло с течением времени приобретает отрицательный заряд. По этой причине все породы (земля, песок, глина) несут отрицательный заряд.

3. Пространственное разделение положительных и отрицательных зарядов в поверхностном слое при контакте двух жидкостей с разной полярностью. Например, вода (полярная жидкость) контактирует с неполярным бензолом. Происходит определенная ориентация полярных молекул в поверхностном слое, которые на поверхности образуют слой ориентированных диполей: жидкость с большей диэлектрической проницаемостью (вода) заряжается положительно, а жидкость с меньшей диэлектрической проницаемостью (бензол) – отрицательно.

Ионы, создающие заряд на поверхности, называют потенциалопределяющими ионами.

Вблизи поверхности раздела фаз концентрируются ионы противоположного знака – противоионы.

Возникает двойной электрический слой ДЭС, состоящий из потенциалопределяющих ионов и эквивалентного количества противоионов, полностью компенсирующих заряд поверхности.

Современные представления о строении

Двойного электрического слоя

– теория Гельмгольца-Перрена (1879 г.); – теория Гуи-Чепмена (1910-1913 г.г.); – терия Штерна (1924 г.)

Строение мицеллы гидрофобного золя

Основу мицеллы составляет агрегат, состоящий из большого числа частиц нерастворимого в воде вещества и имеющий кристаллическое строение. Комбинация… Рассмотрим строение мицеллы на примере гидрофобного золя иодида серебра,… AgNO3 + KI = AgI + KNO3.

Факторы, влияющие на электрокинетический потенциал

Электрокинетический потенциал – важнейшая характеристика ДЭС: он определяет возможность и скорость относительного перемещения дисперсной фазы и дисперсионной среды, интенсивность электрокинетических явлений, устойчивость золей. Поэтому весьма важно рассмотреть влияние на него различных факторов.

Величина z-потенциала зависит от величины j0-потенциала (поскольку z-потенциал – часть поверхностного потенциала) и толщины ДЭС: чем выше j0-потенциал и шире ДЭС (чем больше противоионов сконцентрировано в диффузионной части), тем больше z-потенциал.

На величину z-потенциала влияют:

– температура;

– добавки электролитов;

– рН среды;

– природа дисперсионной среды.

Влияние температуры

С ростом температуры, с одной стороны, усиливается диффузия противоионов, ДЭС расширяется, z-потенциал по абсолютному значению возрастает; с другой стороны – усиливается десорбция потенциалопределяющих ионов, j0-потенциал уменьшается, а, следовательно, уменьшается и
z-потенциал. В зависимости от того, какая составляющая преобладает,
z-потенциал может либо возрастать, либо убывать. Вопрос о том, как будет изменяться z-потенциал с изменением температуры, должен решаться отдельно для каждой коллоидной системы с учетом ее индивидуальных особенностей. Как правило, доминирует первая составляющая.

Влияние электролитов

Индифферентные (безразличные) электролиты не имеют ионов, способных достраивать кристаллическую решетку коллоидной частицы. Поэтому такие… Электролиты, добавление которых к золю, вызывает изменение потенциала ядра,… Например, для положительного золя AgI

Влияние индифферентных электролитов.

При определенной концентрации электролита ДЭС сжимается до толщины адсорбционного слоя, диффузный слой исчезает, т.е. все необходимое для…      

Влияние неиндифферентных электролитов.

1 случай – в золь вводится электролит, содержащий потенциалопределяющий ион (неиндифферентный ион). Второй ион в электролите обязательно… При малых концентрациях электролита преобладает первая тенденция. Адсорбция…  

Влияние рН среды

Введение в золь ионов Н+ и ОН- может сильно сказываться на величине z-потенциала, так как эти ионы обладают высокой сорбционной способностью: первые – благодаря малому радиусу, что позволяет им близко подходить к поверхности твердой фазы, вторые – из-за большого дипольного момента (большой поляризуемости).

Влияние природы дисперсионной среды

Дисперсионная среда обычно характеризуется двумя величинами: диэлектрической проницаемостью e и вязкостью m.

z-потенциал частиц золя тем больше, чем больше e (полярность растворителя).

Чем больше вязкость, тем толще слой дисперсионной среды, который прилипает к частице при разрыве мицеллы и, следовательно, тем меньше численное значение z-потенциала.

 

Электрокинетические явления

Электрокинетические явления – это явления, которые возникают при воздействии электрического поля на дисперсную систему (электрофорез, электроосмос), а также в результате перемещения частиц дисперсной фазы или дисперсионной среды (потенциал протекания, потенциал оседания).

Несмотря на различие электрокинетических явлений, все они связаны с наличием ДЭС на частицах дисперсной фазы. Интенсивность всех электрокинетических явлений определяется значением z-потенциала.

Электрофорез

При наложении внешнего электрического поля происходит разрыв мицеллы: частицы дисперсной фазы вместе с адсорбированными на них… Если дисперсная фаза заряжена положительно, направление движения частиц… Рис 32. Схема движения коллоидной частицы и противоионов при электрофорезе: 1 – потенциалопределяющие …

Применение электрофореза.

Наиболее простой метод – метод подвижной границы, в котором скорость движения частиц при электрофорезе оценивают по перемещению границы между… Рис. 33. Определение z-потенциала методом электрофореза: 1… .

Потенциал седиментации

Рассмотрим коллоидную систему, находящуюся в емкости (например, отстойник) (рис. 34). Под действием силы тяжести частицы дисперсной фазы оседают. Процесс оседания… При оседании частиц дисперсионная среда практически остается неподвижной. Частицы движутся совместно с…

Электроосмос

Электроосмос обычно происходит в капиллярах и каналах пористых тел. Пусть в центр U-образной трубки помещена мембрана, представляющая собой… . Ионы Са2+ переходят в раствор, а SiO32– связаны с кристаллической решеткой стекла и создают на поверхности капилляра…

Применение электроосмоса.

Метод электроосмоса, как и электрофореза широко используется для определения z-потенциала.

Электроосмос применяют при обезвоживании древесины и пористых материалов: продуктов питания, сырья для пищевой промышленности (сахарных сиропов, желатина) и т.д. Влажную массу помещают между электродами и вода в зависимости от заряда противоионов ДЭС движется к одному из них и собирается в специальной емкости.

Потенциал течения

Как и в других электрокинетических явлениях, в этом случае перемещение жидкой дисперсионной среды относительно дисперсной фазы происходит по… Потенциал течения обратен электроосмосу: в обоих случаях происходит движение… Потенциал течения возникает при перекачке по трубопроводам технологических растворов, жидкого топлива, и так же как…

Лиофобных золей

Gпов = sS, связанным как с большой удельной поверхностью S, обусловленной наличием… Устойчивость – это способность дисперсных систем сохранять свой состав неизменным, когда концентрация дисперсной фазы…

Седиментационная устойчивость

Противодействие силе тяжести зависит от размеров частиц. Для крупных (средне- и грубодисперсных) частиц – это сила трения, для мелких… Пусть r – радиус частиц дисперсной фазы (для сферических частиц); ρ -… На частицу действуют силы:

Агрегативная устойчивость и коагуляция

Агрегативная устойчивость – это способность дисперсной системы сохранять неизменной во времени степень дисперсности, то есть размеры частиц и их индивидуальность.

При нарушении агрегативной устойчивости происходит слипание частиц и образование крупных агрегатов. В результате система теряет седиментационную устойчивость: частицы не могут принимать участие в броуновском движении и выпадают в осадок. Процесс слипания частиц с образованием крупных агрегатов называют коагуляцией. Укрупнение жидких частиц дисперсной фазы называют коалесценцией.

Коагуляция является самопроизвольным процессом, так как она приводит к уменьшению межфазной поверхности и, следовательно, к уменьшению свободной поверхностной энергии.

Агрегативная устойчивость и неустойчивость определяются способностью частиц взаимодействовать друг с другом, то есть сближаться до определенного расстояния.

Теория устойчивости гидрофобных золей ДЛФО

В основе теории ДЛФО лежит положение о том, что поведение коллоидной системы определяется соотношением сил взаимного притяжения и отталкивания. Рассмотрим силовое взаимодействие частиц. Между частицами дисперсной фазы… Силы притяжения (Ван-дер-Ваальса) между двумя точечными зарядами обратно пропорциональны расстоянию между частицами…

Выводы.

1. Если кинетическая энергия частиц мала, то при достаточно глубоком II min они фиксируются друг относительно друга на некотором расстоянии, образуя структурированные системы.

2. Если глубина II min невелика, а потенциальный барьер высокий, частицы не могут сблизиться на критическое расстояние, та как действуют мощные силы отталкивания. Система агрегативно устойчива.

3. Если частицы обладают высокой кинетической энергией, то при небольших II min и потенциальном барьере частицы слипаются, и идет коагуляция. Таким образом, для того, чтобы началась коагуляция, частицы должны преодолеть потенциальный барьер.

Факторы, определяющие агрегативную устойчивость

Коллоидных систем

Обусловлен наличием на поверхности частиц двойного электрического слоя и z-потенциала. Чем больше силы отталкивания, тем выше потенциальный барьер,… Электрокинетический потенциал тем выше, чем шире ДЭС и выше потенциал ядра… Для того, чтобы увеличить φ0-потенциал, необходимо ввести в золь стабилизатор, т.е. неиндифферентный электролит,…

Коагуляция гидрофобных дисперсных систем

Коагуляция является следствием нарушения агрегативной устойчивости лиофобных золей. В результате коагуляции система теряет свою седиментационную… Нарушение Нарушение агрегативной → Коагуляция → седиментационной

Коагуляция золей электролитами

Все сильные электролиты, добавленные к золю в достаточном количестве, вызывают его коагуляцию.

При коагуляции золя электролитами различают концентрационную и нейтрализационную коагуляцию.

Концентрационная коагуляция

       

Нейтрализационная коагуляция

Рассмотрим в качестве примера положительный золь гидроксида железа: . При введении в золь неиндифферентного электролита КОН происходит нейтрализация потенциалопределяющих ионов Fe3+ ионами…

Явление неправильных рядов

Например, если к золю гидроксида железа небольшими порциями добавлять КОН, то ионы ОН– нейтрализуют потенциалопределяющие ионы Fe3+, что приводит к снижению…

Кинетика коагуляции

Процесс коагуляции включает две последовательные стадии: 1) диффузия (сближение частиц); 2) агрегирование (укрупнение частиц).

Теория быстрой коагуляции Смолуховского

1. Частицы монодисперсны и имеют сферическую форму. 2. Частицы дисперсной фазы имеют коллоидные размеры и перемещаются за счет… 3. Силы взаимодействия между частицами не учитываются.

Константа скорости быстрой коагуляции

Скорость быстрой коагуляции определяется только диффузионной стадией. Рассмотрим полидисперсный золь, т.е. золь, частицы дисперсной фазы которого… ,

Константа скорости медленной коагуляции

Формулу для расчета константы скорости медленной коагуляции получим на основе уравнения Аррениуса: Множитель Z отвечает за диффузию частиц, их взаимное сближение, ориентацию в пространстве и эффективность…

Рассеяние света

При пропускании светового луча через прозрачную коллоидную систему, то при наблюдении освещаемого сосуда сбоку будет виден путь прохождения луча в… В истинных растворах эффекта Тиндаля не наблюдается. Поэтому на основе данного… В случае средне- и грубодисперсных систем вместо равномерного свечения наблюдается блестки, обусловленные отражением…

Теория светорассеяния Рэлея

Световая волна представляет собой переменное электромагнитное поле. При прохождении световой волны через коллоидную систему переменное во времени… В однородной среде свет, излучаемый всеми диполями, вследствие интерференции… Если в среде имеются неоднородности с различными показателями преломления, например, коллоидные частицы, то диполи…

Поглощение света и окраска золей

Для истинных растворов поглощение света описывается законом Бугера-Ламберта-Бера: , где Iп, I0 – интенсивность прошедшего и падающего света соответственно; l – толщина слоя раствора; с – концентрация…

Оптические методы исследования коллоидных растворов

Ультрамикроскопия. При использовании видимого света обычный микроскоп позволяет рассмотреть… Размер и форма частиц дисперсной фазы могут быть определены косвенным путем. Для этого подсчитываю число частиц n в…

Дисперсных систем

Молекулярно-кинетические свойства обусловлены хаотическим тепловым движением частиц и проявляются в броуновском движении, диффузии и осмосе. Все молекулярно-кинетические свойства наиболее ярко выражены у высокодисперсных систем.

Броуновское движение

Броуновское движение обусловлено столкновениями молекул среды, находящимися в непрерывном тепловом движении с взвешенными в ней частицами… Количественной характеристикой броуновского движения является средний сдвиг… ,

Диффузия

В случае коллоидных растворов идет диффузия частиц дисперсной фазы. Процесс диффузии является необратимым и протекает до полного выравнивания… , где m – количество продиффундировавшего вещества; D – коэффициент диффузии; dc/dx – градиент концентрации; S – площадь…

Осмос

При разделении двух растворов различной концентрации или раствора и чистого растворителя полупроницаемой перегородкой (мембраной) возникает поток растворителя от раствора с меньшей концентрацией к раствору с большей концентрацией, приводящий к выравниванию концентраций (рис. 49). Этот процесс называется осмосом.

Осмос характерен не только для истинных растворов, но и для коллоидных растворов. Молекулы растворителя переходят через полупроницаемую мембрану в сосуд с коллоидным раствором. В результате в нем создается избыточное давление π, называемое осмотическим.

Осмотическое давление – это избыточное давление над раствором, которое необходимо для исключения переноса растворителя через мембрану.

Для расчета осмотического давления коллоидных растворов применяется уравнение:

,

где νч – численная концентрация частиц.

Осмотическое давление коллоидных растворов намного меньше осмотического давления истинных растворов, так как при одной и той же весовой концентрации численная концентрация коллоидного раствора всегда меньше истинного раствора.


Раздел VII.

Виды дисперсных систем

Растворы высокомолекулярных соединений (ВМС)

К ВМС относят соединения с большой молекулярной массой от 104 до 106. Размеры молекул ВМС могут достигать 1000 нм, т.е. соизмеримы с размерами частиц в средне- и высокодисперсных системах.

Классификация ВМС

1. По происхождению различают:

– природные ВМС: белки (желатин, казеин), полисахариды (крахмал, целлюлоза);

– синтетические ВМС получают в результате химического синтеза, например, полиэтилен:

n(CH2 = CH2) → (– CH2 – CH2 –)n

Полимеры образуются из низкомолекулярных молекул при их взаимодействии друг с другом. Если образование полимера не сопровождается выделением побочного продукта, то идет реакция полимеризации (полиэтилен, полипропилен и т.д.) Если образуется побочный низкомолекулярный продукт, то протекает реакция поликонденсации (фенолформальдегидные смолы).

2. По строению полимерной цепи различают:

1) линейные полимеры (рис. 50, а) образуются при полимеризации бифункциональных молекул (полиэтилен, натуральный каучук). Линейные полимеры способны образовывать высокопрочные волокна и пленки, обладают упругостью, образуют растворы высокой вязкости;

2) разветвленные полимеры (рис 50, б) имеют боковые ответвления от основной цепи, число, длина и взаимное расположение которых могут меняться в широких пределах, оказывая существенное влияние на свойства полимера (амилопектин крахмала).

3) пространственные (сшитые) полимеры (рис 50, в) обычно состоят из макромолекулярных цепей, соединенных между собой либо непосредственно при помощи поперечных химических связей, либо при помощи «мостиков», представляющих собой отдельные атомы или группы атомов (фенолформальдегидные смолы, эбонит). Вследствие наличия прочных химических связей между цепями, сетчатые полимеры менее эластичны, обладают высокой твердостью и не могут быть переведены в жидкое состояние без разрушения структуры.

 
 


 

а б в Рис. 50. Структура макромолекул ВМС: а – линейная; б – разветвленная; в – сетчатая


Разветвленные и пространственные полимеры образуются при функциональности мономера больше двух.

3. По способности к электролитической диссоциации различают:

– неэлектролиты

– полиэлектролиты: поликислоты; полиоснования; амфолиты.

Особенности строения полимеров

– химические связи, соединяющие атомы в полимерной цепи, очень прочные; – межмолекулярные связи, возникающие за счет сил Ван-дер-Ваальса и водородные… Макромолекулы ВМС обладают гибкостью, которая обусловлена внутренним вращением звеньев. Благодаря этому макромолекула…

Набухание ВМС

Набухание – это самопроизвольный процесс поглощения низкомолекулярного растворителя высокомолекулярным веществом, сопровождающийся увеличением массы… Явление набухания обусловлено сильным различием подвижностей молекул… Количественная характеристика набухания – степень набухания i – величина, показывающая относительное увеличение массы…

Термодинамика набухания

ΔG < 0, ΔG = ΔH – TΔS. (7.1) На первой стадии энтропия практически не меняется или незначительно уменьшается за счёт контракции, т.е ΔSI…

Кинетика набухания

Скорость набухания – изменение степени набухания в единицу времени – скорость набухания можно рассчитать только для ограниченного набухания.

Кинетика набухания идёт по механизму реакции I порядка

,

где iτ – степень набухания за время τ.

,

.

Факторы, влияющие на набухание

2. Время жизни ВМС: чем старше полимер, тем хуже он набухает. 3. Температура: интенсифицирует процесс набухания. 4. рН среды. Существенное влияние оказывает на набухание полиэлектролитов, т.е. ВМС, способных в растворе…

Свойства растворов ВМС

I. Осмотическое давление растворов ВМС ниже, чем истинных растворов и может быть рассчитано по уравнению , где с – массовая концентрация полимера;

Коллоидные ПАВ. Мицеллообразование в растворах ПАВ

Способностью к мицеллообразованию обладают ПАВ с длинной углеводородной цепью, включающей 10 – 20 атомов углерода. Для коллоидных ПАВ характерно… При образовании мицелл в полярном растворителе, например, воде углеводородные… Мицеллы образуются и в неводных растворах ПАВ. Ориентация молекул ПАВ в неполярных растворителях противоположна, т.е.…

Применение коллоидных ПАВ

Коллоидные ПАВ применяют в хлебопекарной, макаронной и кондитерской промышленности. Это позволяет улучшить качество продуктов, увеличить срок… В мясоперерабатывающей промышленности ПАВ коллоидные ПАВ применяют для… В пищеконцентратной промышленности коллоидные ПАВ применяют для улучшения структуры продукта, исключения комкования и…

Применение эмульсий

1. Пищевая промышленность.

Многие пищевые продукты представляют собой эмульсии.

Молоко – эмульсия типа М/В: дисперсная фаза – капли жира, дисперсионная среда – вода с растворенными в ней минеральными веществами, белками, молочным сахаром. Роль стабилизатора играют белки, обволакивающие наружную поверхность жировых капель.

Майонез – концентрированная эмульсия растительного масла. Дисперсионной средой является вода, содержащая яичный желток, уксус, горчицу, специи.

Маргарин – концентрированная эмульсия типа В/М.

В мясной промышленности к эмульсиям относят тонкоизмельченные колбасные фарши: эмульгированные частицы жира являются дисперсной фазой, вода с растворенными в ней белками – дисперсионной средой. Мясной фарш является сложной дисперсной системой.

2. Фармацевтическая промышленность. Многие лекарства готовят в виде эмульсий.

Пены

Пены – это ячеистые дисперсные системы, состоящие из пузырьков газа, отделенных друг от друга тонкими твердыми или жидкими пленками, т. е. дисперсной фазой является газ, а дисперсионной средой – жидкость или твердое вещество.

Разбавленные дисперсные системы типа Г/Ж с концентрацией дисперсной фазы < 0,1 % представляют собой газовые эмульсии.

Пены по размеру пузырьков относятся к грубодисперсным системам; размер пузырьков, составляющих дисперсную фазу, лежит в пределах от долей мм до нескольких см. Общий объем заключенного в них газа может в сотни раз превосходить объем дисперсионной среды – жидкости, находящейся в прослойках.

Основные характеристики и классификация пен

Свойства пен обычно характеризуют следующими параметрами:

1) дисперсностью – распределением пузырьков по размерам, или средним размером пузырьков;

2) стабильностью – временем существования элемента пены (пузырька, пленки) или определенного объема пены; часто она определяется по времени уменьшения на 50 % объема или высоты слоя пены;

3) кратностью b – отношением объема пены Vп к объему жидкой фазы Vж:

.

При b < 10 – жидкие пены; 10 £ b £ 100 – полусухие пены;
b ³ 100 – сухие пены.

При формировании высокократных пен пузырьки превращаются в многогранные (полиэдрические) ячейки, а жидкие прослойки – в пленки толщиной несколько сотен, иногда несколько десятков нм. Такие пленки образуют пространственный каркас, обладающий некоторой упругостью и прочностью. Поэтому пены имеют свойства структурированных систем.

Устойчивость пен

Образование устойчивой пены в чистой жидкости невозможно. Наличие пены всегда свидетельствует о присутствии в жидкости посторонних веществ. Пену…  

Методы разрушения пен

Однако наиболее экономичным и эффективным является применение химических пеногасителей. В качестве пеногасителей применяют природные жиры и масла, органические… Широкое распространение получили пеногасители из семейства кремнийорганических ВМС, они устойчивы, химически инертны,…

Практическое применение пен

Экстракорпоральное насыщение крови кислородом осуществляется в пенных аппаратах («искусственные легкие»). Пенные аэрозоли применяют для остановки… Вспенивание жидких и полужидких продуктов с последующим отверждением… На образовании пены основана пеносушка – сушка с предварительным вспениванием, обеспечивает получение сухих продуктов…

Золи и суспензии

Золи (от нем. sol – коллоидный раствор) – это высокодисперсные коллоидные системы; размер частиц дисперсной фазы в золях составляет 10-9-10-7 м… Вследствие малого размера частицы дисперсной фазы золя находятся в постоянном… Несмотря на высокие значения Gпов, золи могут быть агрегативно устойчивыми и не коагулировать сколь угодно долго. В…

Порошки

Порошки – это высококонцентрированные дисперсные системы, дисперсная фаза в которых – контактирующие друг с другом твердые частицы, дисперсионная среда – газ. Термин «порошки» применяют к системам с размером частиц меньшим некоторого критического значения, при котором сила межчастичного взаимодействия соизмерима с массой частиц. Наибольшее распространение получили порошки с размером частиц от 1 до 100 мкм. Поэтому крупы не относят к порошкам, хотя они представляют собой систему Т/Г.

По форме частицы в порошках подразделяют на равноосные, имеющие приблизительно одинаковые размеры по трем осям, волокнистые, длина которых значительно больше других размеров, и плоские, длина и ширина которых значительно больше толщины.

Основные свойства и устойчивость порошков

1) сыпучесть; 2) слеживаемость в процессе хранения, комкование порошков (аутогезия); 3) уплотняемость – изменение объема порошка под действием нагрузки;

Практическое применение порошков

В пищевой промышленности многие продукты выпускаются в виде порошков: мука, крахмал, сода, сухое молоко, сахарная пудра, какао-порошок, специи,… Качество получаемых продуктов во многом зависит от степени дисперсности… Высокодисперсные порошки используются также в качестве стабилизаторов микрогетерогенных систем, в частности…

СТРУКТУРООБРАЗОВАНИЕ В ДИСПЕРСНЫХ СИСТЕМАХ

Типы структур в дисперсных системах

В первом случае на потенциальной кривой взаимодействия частиц, помимо потенциального барьера DUk, имеются два минимума – ближний (первый) и дальний… Структуры второго типа возникают в агрегативно устойчивых системах, при этом…

Особенности структурообразования в растворах ВМС.

Студни и студнеобразование

При возникновении структур в системах, содержащих ВМС, образуются студни. Для этих систем иногда применяют термин «гели», который в коллоидной химии… Студни образуются при ограниченном набухании твердых ВМС, а также при… Твердые ВМС Студни Растворы ВМС

– Конец работы –

Используемые теги: Предмет, Коллоидной, химии0.056

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Предмет коллоидной химии

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:

Этапы развития органической химии. Объект и предмет органической химии как науки. Значение органической химии
По результатам реакции делятся на следующие типы... реакция присоединения Характерна для непредельных органических соединений... СН СН Br СН связь вниз Br СН связь вниз Br...

Предмет органической химии. История развития органической химии. Основные положения и значение теории химического строения
Программа по органической химии включает ознакомление не только с основными классами и типами органических веществ но также с основными положениями... Программа составлена с учетом современных достижений теоретической... В течение семестра рекомендуется проводить контрольных работ позволяющих проверить усвоение текущего материала...

Предмет органической химии. Органическая химия как основа создания новых материалов. Связь органической химии с биологией и медициной
Предмет органической химии Органическая химия как основа создания новых материалов Связь органической химии с биологией и... Классификация реакций по характеру изменения химической связи и по... Химическая реакция превращение одних веществ в другие процесс связанный с разрывом одних и образованием других...

Межпредметные связи в курсе школьного предмета химии на предмете углерода и его соединений
Слеп физик без математики, сухорук без химии . Перед собой поставила следующие цели 1. Проследить и изучить межпредметные связи в школьном курсе… Дать ответ в виде столбиковых диаграмм об относительной ошибке определения. Выявить наиболее доступный способ его получения в условиях лаборатории университета относительно наличия химических…

Предмет и задачи химии. Место химии в системе естественных наук
Буферные системы их классификация и механизм действия Емкость буферных систем... Буферными системами буферами называют растворы обла дающие свойством... Буферные системы крови...

Предмет и задачи химии. Место химии в системе естественных наук
Буферные системы их классификация и механизм действия Емкость буферных систем... Буферными системами буферами называют растворы обла дающие свойством... Буферные системы крови...

Предмет и задачи химии окружающей среды
Химия окружающей среды Серия Высшее образование Ростов на Дону Феникс с... ВВЕДЕНИЕ Предмет и задачи химии окружающей среды В основе...

Лекция 1. Предмет, задачи и методы педагогической психологии. Предмет и задачи педагогической психологии. Психология и педагогика. История развития педагогической психологии в России и за рубежом
План... Предмет и задачи педагогической психологии Психология и педагогика... История развития педагогической психологии в России и за рубежом...

Предмет и метод статистики Предмет статистики 2. Основные понятия статистики
План... Предмет статистики... Основные понятия статистики Статистическая методология и организация статистики в РФ...

Предмет и метод, система Трудового Права Предмет ТП
Предмет ТП... Трудовое право самостоятельная отрасль российского права регулирующая... Основным документом регулирующим трудовые отношения является Федеральный Закон Трудовой Кодекс принят в г...

0.053
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