Коллоидная химия

Сентябрь 9, 2022

Главная
Химия
Коллоидная химия

Содержание

2. ПРИЗНАКИ ОБЪЕКТОВ КОЛЛОИДНОЙ ХИМИИ Для объектов коллоидной химии характерны два основных признака, сформулированных одним из основоположников
3. Удельная поверхность (Sуд) – межфазная поверхность, приходящаяся на единицу объема или массы дисперсной фазы S уд
4. Классификация дисперсных систем 1. По агрегатному состоянию фаз Наиболее общая классификация дисперсных систем основана на различии
5. Классификация дисперсных систем 2. По степени дисперсности -Грубодисперсные (> 10 мкм):сахар-песок,грунты, туман, капли дождя, вулканический пепел,
6. 4. По силе межфазного взаимодействия дисперсной фазы и дисперсионной среды (применима только для систем с жидкой
7. Методы получения дисперсных систем Методы получения коллоидных систем можно разбить на 2 основные группы: диспергирование –
8. Конденсационные методы состоят во взаимодействии молекул истинных раствор с образованием частиц коллоидных размеров, что может быть
9. Для получения высокодисперсных золей концентрированный раствор одного компонента добавляют к разбавленному раствору другого компонента при постоянном
10. Методы очистки дисперсных систем Для очистки от примесей используют: диализ, электродиализ, ультрафильтрацию. Диализ – извлечение из
11. Молекулярно-кинетические свойства коллоидных растворов Молекулярно-кинетические свойства коллоидных систем, как и обычных растворов НМС, обнаруживаются в таких
12. Броуновское движение это хаотическое непрерывное движение частиц дисперсной фазы под действием ударов частиц дисперсионной среды, находящихся
14. Скачать презентацию

Слайд 2

ПРИЗНАКИ ОБЪЕКТОВ КОЛЛОИДНОЙ ХИМИИ
Для объектов коллоидной химии характерны два основных признака,

сформулированных одним из основоположников отечественной коллоидной химии Н.П.Песковым: гетерогенность и дисперсность.
Гетерогенность (многофазность) указывает на наличие межфазной поверхности. Количественной характеристикой гетерогенности является величина поверхностного натяжения (удельной поверхностной энергии) на границе раздела фаз.
Дисперсность (раздробленность) - определяется размерами и геометрией, тела.
Дисперсность D – величина, обратная размеру частицы а.
D= 1/a
где а - поперечный размер частиц дисперсной фазы [м]
Для сферических частиц - это диаметр сферы (d),
для частиц, имеющих форму куба - ребро куба (ℓ)

Слайд 3

Удельная поверхность (Sуд) – межфазная поверхность, приходящаяся на единицу объема или

массы дисперсной фазы
S уд = S/V
где S - площадь межфазной поверхности, V - объем тела
Для системы, содержащей сферические частицы с радиусом r, получим:
Для системы с кубическими частицами с ребром ℓ имеем:
В общем случае:
Согласно уравнению удельная поверхность прямо пропорциональна дисперсности D и обратно пропорциональна размеру частиц а. С повышением дисперсности (раздробленности) системы Syд. резко возрастает.

Слайд 4

Классификация дисперсных систем
1. По агрегатному состоянию фаз
Наиболее общая классификация дисперсных систем

основана на различии в агрегатном состоянии дисперсной фазы (ДФ) и дисперсионной среды (ДС). Сочетание трех агрегатных состояний дисперсной фазы и дисперсионной среды позволяет выделить девять типов дисперсных систем.

Слайд 5

Классификация дисперсных систем
2. По степени дисперсности
-Грубодисперсные (> 10 мкм):сахар-песок,грунты, туман, капли

дождя, вулканический пепел, магма и т. п.
-Среднедисперсные (микрогетерогенные)(0,1-10мкм): эритроциты крови человека, кишечная палочка и т. п.
-Высокодисперсные (ультрамикрогетерогенные)(1-100нм): вирус гриппа, дым, муть в природных водах, искусственно полученные золи различных веществ, водные растворы природных полимеров (альбумин, желатин и др.) и т. п.
3. Классификация по подвижности частиц ДФ (по структуре)
По структуре все дисперсные системы можно разделить на два основных класса: свободнодисперсные и связнодисперсные.
Свободнодисперсные – частицы дисперсной фазы не связаны между собой, находятся на больших расстояниях друг от друга и могут свободно перемещаться относительно друг друга. К ним относятся: суспензии, эмульсии, золи.
Связнодисперсные – частицы дисперсной фазы связаны друг с другом за счет межмолекулярных сил, образуя в дисперсионной среде своеобразные пространственные сетки или каркасы (структуры). К ним относятся: капиллярно-пористые тела, мембраны, гели, пасты, концентрированные эмульсии и пены, порошки.

Слайд 6

4. По силе межфазного взаимодействия дисперсной фазы и дисперсионной среды (применима

только для систем с жидкой дисперсионной средой)
В зависимости от характера взаимодействия дисперсной фазы с дисперсионной средой различают лиофильные и лиофобные дисперсные системы.

Классификация дисперсных систем

Слайд 7

Методы получения дисперсных систем
Методы получения коллоидных систем можно разбить на 2

основные группы:
диспергирование – дробление крупных частиц грубодисперсных систем до коллоидной дисперсности;
конденсация – соединение атомов, ионов или молекул в более крупные частицы (агрегаты) коллоидных размеров.
Среди дисперсионных методов наиболее широко известны:
Механическое измельчение материалов дроблением их при помощи шаровых и коллоидных мельниц, с использованием ударной энергии специально сконструированных лопастей.
Ультразвуковое измельчение, которое основано на частой смене сжатий и расширений твердых частиц под воздействием ультразвуковых колебаний. Чаще всего данный метод применяют для получения эмульсий.
Химическое диспергирование осуществляют при помощи вещест – пептизаторов. Добавки электролита способны создавать гидратную оболочку на поверхности частиц , что препятствует слипанию и способствует превращению дисперсной фазы в золь(коллоид).
Электрическое диспергирование применяется для получения коллоидных растворов благородных металлов.

Слайд 8

Конденсационные методы состоят во взаимодействии молекул истинных раствор с образованием частиц

коллоидных размеров, что может быть достигнуто как физическими, так и химическими методами.
Физические конденсационные методы:
Метод конденсации из паров- образование тумана в газовой фазе при понижении температуры. Пример: образование тумана, облаков, производство Н2SO4
Метод замены растворителя- раствор вещества приливают к жидкости, в которой это вещество практически не растворимо. Пример: Получение гидрозолей серы, холестерина, канифоли.
Химические конденсационные методы - методы основаны на образовании новой фазы (малорастворимого соединения) в результате протекания химических реакций. Любая химическая реакция, протекающая с образованием новой фазы, может быть источником получения коллоидной системы.

Методы получения дисперсных систем

Слайд 9

Для получения высокодисперсных золей концентрированный раствор одного компонента добавляют к разбавленному

раствору другого компонента при постоянном перемешивании.
- реакции восстановления
(Ag2O+H2 →2Ag↓ +H2O)
- реакции окисления
(2H2S + SO2 → 3S↓ + 2Н2О)
- реакции обмена
(СuСl2+ Na2S → CuS↓ + 2NaCl)
- реакции гидролиза
(FеСl3 +ЗН2O→ Fe(OH)3↓ +3HCI

Слайд 10

Методы очистки дисперсных систем
Для очистки от примесей используют: диализ, электродиализ, ультрафильтрацию.
Диализ

– извлечение из золей низкомолекулярных веществ чистым растворителем с помощью полупроницаемой перегородки (мембраны),через которую не проходят коллоидные частицы.
Электродиализ – диализ, ускоренный применением внешнего электрического поля.
Ультрафильтрация – диализ под давлением.

Слайд 11

Молекулярно-кинетические свойства коллоидных растворов
Молекулярно-кинетические свойства коллоидных
систем, как и обычных растворов НМС,
обнаруживаются в

таких явлениях, как:
броуновское движение,
диффузия
осмос.

Слайд 12

Броуновское движение
это хаотическое непрерывное движение частиц дисперсной фазы под действием ударов

частиц дисперсионной среды, находящихся в молекулярно-тепловом движении. Примерно за 1 с коллоидная частица может изменить свое направление свыше 1020 раз.
Схема броуновского движения
коллоидной частицы
Для характеристики броуновского движения Эйнштейном и Смолуховским было введено понятие среднего квадратичного сдвига коллоидных частиц:
Где D- коэффициент диффузии ;NА - число Авогадро ( 6,02·1023 моль-1);kБ –постоянная Больцмана (1,38·10−23 Дж/К) R - универсальная газовая постоянная; Т - температура, К; t- время наблюдения; η - вязкость дисперсионной среды, Н∙с/м2; r - размер диффундирующей частицы, м.
Интенсивность броуновского движения изменяется в зависимости от:
1) Температуры: чем ↑ t, тем ↑.
2) Вязкости дисперсионной среды: чем ↓ вязкость, тем ↑;
3) размеров частиц: чем ↓ размер, тем ↑ интенсивность броуновского движения

Коллоидная химия

Содержание

ПРИЗНАКИ ОБЪЕКТОВ КОЛЛОИДНОЙ ХИМИИДля объектов коллоидной химии характерны два основных признака,

Удельная поверхность (Sуд) – межфазная поверхность, приходящаяся на единицу объема или

Классификация дисперсных систем1. По агрегатному состоянию фазНаиболее общая классификация дисперсных систем

Классификация дисперсных систем2. По степени дисперсности-Грубодисперсные (> 10 мкм):сахар-песок,грунты, туман, капли

4. По силе межфазного взаимодействия дисперсной фазы и дисперсионной среды (применима

Методы получения дисперсных системМетоды получения коллоидных систем можно разбить на 2

Конденсационные методы состоят во взаимодействии молекул истинных раствор с образованием частиц

Для получения высокодисперсных золей концентрированный раствор одного компонента добавляют к разбавленному

Методы очистки дисперсных системДля очистки от примесей используют: диализ, электродиализ, ультрафильтрацию.Диализ

Молекулярно-кинетические свойства коллоидных растворовМолекулярно-кинетические свойства коллоидныхсистем, как и обычных растворов НМС,обнаруживаются в

Броуновское движениеэто хаотическое непрерывное движение частиц дисперсной фазы под действием ударов

Похожие презентации