Коллоидная химия. Поверхностные явления

Содержание

Слайд 2

Слайд 3

2. Капиллярные явления

2. Капиллярные явления

Слайд 4

Слайд 5

Поверхностно-активные вещества ПАВ -химические соединения, которые, концентрируясь на поверхности раздела фаз,

Поверхностно-активные вещества

ПАВ -химические соединения, которые, концентрируясь на поверхности раздела фаз, вызывают

снижение поверхностного натяжения.
Состоят:
полярная часть, гидрофильный компонент
-ОН, -СООН, -SOOOH, -O- ,ОNa, -СООNa, -SOOONa неполярная (углеводородную) часть, гидрофобный компонент
Слайд 6

Слайд 7

Уменьшение поверхностного натяжения и, следовательно, поверхностной энергии происходит в результате адсорбции

Уменьшение поверхностного натяжения и, следовательно, поверхностной энергии происходит в результате адсорбции

ПАВ на поверхности раздела жидкость – пар, т.е. того, что концентрация поверхностно-активного вещества в поверхностном слое раствора оказывается больше, чем в глубине раствора
Слайд 8

Сорбция

Сорбция

Слайд 9

Физическая - ван-дер-ваальсовы взаимодействия. Она обратима и адсорбция уменьшается при повышении

Физическая - ван-дер-ваальсовы взаимодействия. Она обратима и адсорбция уменьшается при повышении

температуры, (инертные газы на угле).

Хемосорбция - необратима; молекулы адсорбата не могут перемещаться по поверхности адсорбента. Энергии активации 40 – 120 кДж/моль, повышение температуры способствует её протеканию. (кислород на металлах)

Слайд 10

Изотерма адсорбции Поверхностный избыток Г (гамма), равен числу молей растворенного вещества

Изотерма адсорбции

Поверхностный избыток Г (гамма), равен числу молей растворенного вещества в

поверхностном слое

Ленгмюра, мономолекулярная адсорбция

Слайд 11

Адсорбция из растворов электролитов 1 Адсорбируются преимущественно ионы одного вида. 2.Механизм

Адсорбция из растворов электролитов
1 Адсорбируются преимущественно ионы одного вида.
2.Механизм :

обменная и специфическая
Обменная адсорбция - обмен ионов между раствором и твердой фазой, при Специфична, т.е. для данного адсорбента к обмену способны только определенные ионы
При специфической адсорбции адсорбция на поверхности твердой фазы ионов какого-либо вида не сопровождается выделением в раствор эквивалентного числа других ионов того же знака;
твердая фаза при этом приобретает электрический заряд.
Двойной электрический слой. Взаимодействие концентрирующихся на поверхности зарядов приводит к понижению поверхностной энергии системы.
Адсорбируется ион, который достраивает его кристаллическую решетку или может образовывать с одним из ионов, входящим в состав кристалла, малорастворимое соединение.
Слайд 12

Двойной электрический слой

Двойной электрический слой

Слайд 13

Дисперсные системы - Системы, в которых одно вещество равномерно распределено в виде частиц внутри другого вещества

Дисперсные системы - Системы, в которых одно вещество равномерно распределено в

виде частиц внутри другого вещества
Слайд 14

Слайд 15

Оптические свойства Для непроводящих наноразмерных частиц характерно явление светорассеяния ЭФФЕКТ ТИНДАЛЯ

Оптические свойства

Для непроводящих наноразмерных частиц характерно явление светорассеяния

ЭФФЕКТ ТИНДАЛЯ

Слайд 16

ЭФФЕКТ ТИНДАЛЯ

ЭФФЕКТ ТИНДАЛЯ

Слайд 17

Наночастицы золей металлов в значительной мере поглощают световые волны, превращая часть

Наночастицы золей металлов в значительной мере поглощают световые волны, превращая часть

их энергии в тепло. Длина волны поглощаемой части спектра зависит от размера наночастиц металла. С увеличением дисперсности максимум поглощения сдвигается с сторону более коротких волн
Слайд 18

Замена растворителя Механическое измельчение до частиц коллоидного размера Химическая реакция Расщепление

Замена растворителя

Механическое измельчение до частиц коллоидного размера
Химическая реакция

Расщепление коагулировавшего золя

Методы получения

коллоидных растворов

AgNO3 + KI  ––>   AgI + KNO3

(получение золя канифоли)

Слайд 19

Строение коллоидной мицеллы {[AgI]m · nI– · (n-x)K+}x– · x K+

Строение коллоидной мицеллы

{[AgI]m · nI– · (n-x)K+}x– · x K+

{[AgI]m ·

nAg+ · (n-x)NO3–}x+ · x NO3–
Слайд 20

nKI+ mAgNO 3 (изб.) = {[AgI]m · nAg+ · (n–x)NO3–}x+ ·

nKI+ mAgNO 3 (изб.) = {[AgI]m · nAg+ · (n–x)NO3–}x+ ·

x NO3–
1)AgI – нерастворимый агрегат;
2) при избытке AgNO3 адсорбирует ионы Ag+ , ядро – заряжается положительно;
3) к ядру притягиваются противоионы NO3–, образуя сначала адсорбционный слой, а затем диффузный слой противоионов.

nKI (изб.) + mAgNO3 = {[AgI]m · nI– · (n­­–x)K+}x– · x K+
1)AgI – нерастворимый агрегат;
2) при избытке KI адсорбирует ионы I– ; ядро – заряжается отрицательно;
3) к ядру притягиваются противоионы калия, образуя сначала адсорбционный слой, а затем диффузный слой противоионов.

Слайд 21

Мицелла золя гидроксида железа {[Fe2O3· 6H2O]m · nFe3+ · 3(n–x)Cl–}3x+ ·

Мицелла золя гидроксида железа
{[Fe2O3· 6H2O]m · nFe3+ · 3(n–x)Cl–}3x+ ·

3x Cl– ,
полученного гидролизом FeCl3
Слайд 22

Слайд 23

. Движение частиц дисперсной фазы в электрическом поле называется электрофорезом. Движение

. Движение частиц дисперсной фазы в электрическом поле называется электрофорезом.
Движение

дисперсной среды в электрическом поле относительно неподвижной дисперсной фазы (в рассмотренном случае – относительно поверхности пористых тел) называется электроосмосом.

Электрокинетические явления

Слайд 24

Кинетическая – постоянство концентрации дисперсной фазы (обусловлена броуновским движением). Агрегативная –

Кинетическая – постоянство концентрации дисперсной фазы (обусловлена броуновским движением).
Агрегативная – постоянство

дисперсной фазы (обусловлено наличием у частиц одноименного заряда).

Устойчивость золей

КОАГУЛЯЦИЯ - слипание частиц дисперсной фазы

ФЛОКУЛЯЦИЯ – образование хлопьев

СЕДИМЕНТАЦИЯ - осаждение

ПЕПТИЗАЦИЯ - процесс, обратный коагуляции, а именно - переход коагулята в золь

Слайд 25

Коагулирующим действием обладает ион электролита, заряд которого противоположен заряду коллоидных частиц,

Коагулирующим действием обладает ион электролита, заряд которого противоположен заряду коллоидных частиц,

причем коагулирующее действие иона тем сильнее, чем больше его заряд