оллоидная химия. Свойства коллоидных систем. Признаки объектов коллоидной химии.
Коллоидная химия – наука о поверхностных явлениях и дисперсных системах. Поверхностные системы – это процессы, происходящие на границе раздела фаз в межфазном поверхностном слое и возникающие в результате взаимодействия сопряженных фаз. Дисперсные системы – гетерогенные системы, состоящие из двух и более фаз, одна из которых дисперсная раздроблена, а другая дисперсная среда - непрерывная часть системы.
Свойства коллоидных систем:
1) Рассеяние света;
2) Медленная диффузия;
3) Малое осмотическое давление;
4) Коллоидные растворы способны к диализу (с помощью мембраны могут быть определены от примесей);
5) Способность к коагуляции (разрушение);
6) Возможность явления электрофореза (перемещение частиц под действием внешнего электрического поля).
Признаки коллоидной системы:
- гетерогенность;
-дисперсность.
лассификация коллоидных систем.
1)d-дисперсность,
а) Наносистемы d=1/10 мм
б)Высокодисперсные d=10мм/1 мкм
в)Грубодисперсные d=1/100 мкм
2) Фракционный состав
а) Монодисперсные(один радиус)
б)Полидисперсные
3) Кон-я частиц
4)Характер распределения
а) Сплошное-континуальное
б) Сетка тонких прослоек-биконтинуальное
5)Взаимодействие между частицами дисперсной фазы(по кинетическим фазам)
а) свободно-дисперсные(малая V, ж или г дисперсионная среда)
б) связно-дисперсные(V большая-биконтинуальные, ТВ.д.ср)
6) Взаимодействие между ч.д.ф и дис.средой
а) Лиофильные(хорошо растворяются, самопроизвольно диспергируются, термодинамически устойчива)-р-ры коллоидных ПАВ, р-ры ВМВ
б)Лиофобные-обладают избытком энергии, для них х-на коагуляция, получают непроизвольно
7) Агрегатное состояние фаз(смотрите лекцию)
3Получение КС Диспергационные методы. Дисперг методы-Это способы получ лиофобных золей путем дробления крупных кусков до агрегатов коллоидных размеров. В зав-ти от вида внешн. работы, которая соверш над грубодисперсной системой, подразделяют на:1 мех. диспергир- это мех дробление грубодисперсн сист путем: раздробления, удара, истирания, расщепления. Измельчение частиц до мелких размеров с помощью шаровых мельниц. Шар мельница-это полый цилинр сосуд,заполненный частично шарами того же материала и при медленном вращении шары перекатыв, истирая и дробя материал. Работами Ребиндера устан явл понижения сопротивл тв тел упругим и пластич деформац, а также мех разруш пол влиянием адсорбции ПАВ. ПАВ облегчают дисперг и способств значительному повышении степени дисперсности. Мех дисперг –это оч энергоемкий процесс.2Физ дисперг- дисперг ультразвуком, происходит за счет разрывающих усилий. Они возник в жик или тв теле при прохождении через них ультразвуковых колеб с частотой более 20.000Гц в сек. При прохождении звук волны в сист возникают местные, быстро чередующиеся сжатия и расширения в-ва, котор приводят к его разрушению.Этот метод применим только при дисперг малопрочных в-в (сера, крахмал и тд).3Физ-хим способ-метод пептизации. Измельчен материал или промытый осадок в-ва, получ в рез-те хим реакции осаждения, промыв небольшим кол-вом р-ра пептизатора, образ высокодисперсная сист.Не могут пептизироваться плотные, тяжелые осадки,а наоборот, рыхлые, свежеприготовленные. Фактич пептизация –это не дисперг. Пептизир осадок-это уже диспег материал, доведенный до коллоидн степени измельчения, в котор частицы в рез-те слипания образ крупный агрегат. Пептизация-это наруш связей между слипшимися частицами. Чем слабее эти связи, тем легче происх пептиз.
4Конденсационные методы получения дисперсных систем. Системы с размером частиц -100 нм получают кондесационными методами.В основе конденсационных методов лежит процесс образования дисперсной фазы из веществ, находящихся в молекулярном или ионном состоянии– создание пересыщенного раствора, из которого должна быть получена коллоидная система.
Физические методы конденсации: 1) охлаждение паров жидкостей или твердых тел при адиабатическом расширении или смешивании их с большим объемом воздуха; 2) замена на другой растворитель,в котором диспергируемое вещество хуже растворяется.
(туман, смог).
Замена растворителя приводит к образованию золя в тех случаях, когда к исходному раствору добавляют другую жидкость, которая хорошо смешивается с исходным растворителем, но является плохим растворителем для растворенного вещества.Химические методы конденсации основаны на выполнении различных реакций, в результате которых из пересыщенного раствора осаждается нерастворенное вещество,не только обменные, но и окислительно-восстановительные реакции, гидролиза и т.п.Дисперсные системы можно также получить методом пептизации, который заключается в переводе в коллоидный «раствор» осадков, частицы которых уже имеют коллоидные размеры.
