Классификация дисперсных систем. Характеристики дисперсности.
2. Понятие поверхностного слоя. Особенности строения поверхностных слоев на границе раздела фаз газ-твердое тело и газ-жидкость. Классификация поверхностных явлений.
3. Термодинамическая неустойчивость дисперсных систем. Поверхностное натяжение: природа, физический смысл, термодинамическая трактовка.
4. Методы определения поверхностного натяжения на границе раздела фаз газ-жидкость. Относительный метод определения поверхностного натяжения (максимального давления газовых пузырьков).
5. Адсорбция. Основные понятия и зависимости: изотерма, изопикна, изобара, изостера, их взаимное перестроение и использование в теории адсорбции.
6. Природа адсорбционных сил. Энергия взаимодействия между молекулами адсорбата и поверхностью адсорбента. Физическая адсорбция и хемсорбция, их отличия.
7. Фундаментальное адсорбционное уравнение Гиббса, его приложение к различным адсорбционным системам.
8. Адсорбция на границе раздела жидкость-газ. ПАВ и ПИАВ: изотермы поверхностного натяжения. Эмпирическое уравнение Шишковского, физический смысл констант уравнения. Поверхностная активность, ее зависимость от размеров молекул ПАВ (правило Дюкло-Траубе).
Энергетическая неоднородность поверхности адсорбента, дифференциальная и интегральная теплоты адсорбции. Расчет изостерической теплоты адсорбции.
10. Адсорбция в идеальном адсорбционном слое. Теория мономолекулярной адсорбции Ленгмюра. Основные допущения, уравнение изотермы адсорбции и его анализ.
11. Линейные формы уравнения Ленгмюра, определение величин предельной адсорбции и константы адсорбционного равновесия. Расчет термодинамических характеристик процесса адсорбции в идеальном адсорбционном слое.
12. Полимолекулярная адсорбция на твердых поверхностях, типы изотерм адсорбции. Теория БЭТ. Уравнение изотермы адсорбции, расчет параметров уравнения. Определение удельной поверхности адсорбентов и порошков адсорбционным методом.
13. Потенциальная теория Поляни. Основные положения и допущения. Характеристическая кривая адсорбента: температурная инвариантность, расчет изотерм адсорбции.
14. Теория объемного заполнения микропор. Коэффициент аффинности. Уравнение изотермы Дубинина-Радушкевича, определение суммарного объема микропор.
15. Закономерности процессов адсорбции в мезопорах. Капиллярная конденсация. Уравнения Томсона (Кельвина) для сферических и цилиндрических радиусов менисков жидкости в капиллярах. Виды изотерм для различных моделей пор. Капиллярно-конденсационный гистерезис. Построение интегральных и дифференциальных функций распределения пор по радиусам.
Изотермы адсорбции ПАВ. Уравнения Генри и Ленгмюра. Построение изотермы адсорбции по изотерме поверхностного натяжения с использованием уравнения Гиббса для разбавленных растворов.
Типы поверхностных пленок. Расчет параметров молекул ПАВ по адсорбционным данным.
18. Адсорбция на границе раздела фаз жидкость-твердое тело. Отличительные особенности адсорбции из растворов. Изотерма молекулярной адсорбции из идеальных растворов в идеальном адсорбционном слое. Адсорбционная азеотропия. Правила молекулярной адсорбции: полярности и Траубе, их практическое применение.
19. Закономерности ионного обмена. Типы ионообменников. Уравнение изотермы ионного обмена Никольского, расчет констант уравнения, его практическое применение.
20. Кинетическая устойчивость дисперсных систем. Седиментационно-диффузионное равновесие. Уравнение Лапласа-Перрена. Гипсометрическая высота.
21. Агрегативная устойчивость дисперсных систем. Термодинамические и кинетические факторы агрегативной устойчивости. Пути повышения устойчивости дисперсных систем.
22. Способы получения дисперсных систем: методы диспергирования и конденсации. Условия получения гидрозолей методом химической конденсации.
