Коллоидная химия
Распределение частиц полидисперсных систем по размерам. Оптические методы дисперсионного анализа. Пасты и гели как структурированные системы. Классификация, образование, свойства и механика аэрозолей. Характеристика систем с твердой дисперсионной средой.
| Рубрика | Химия |
| Вид | книга |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 09.01.2016 |
| Размер файла | 793,9 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
В целом именно на третьей стадии моющего действия в полной мере проявляются объемные свойства растворов коллоидных ПАВ.
В основе моющего действия лежат следующие коллоидно-химические процессы: смачивание, адгезия, адсорбция, пептизация, солюбилизация, эмульгирование, суспендирование, пенообразование.
Растворы одних только коллоидных ПАВ часто обладают определенными недостатками; слабо проявляются некоторые коллоидно-химические свойства, в частности пептизация, стабилизирующее действие растворов по предотвращению оседания частиц недостаточно; возможны отрицательные последствия применения ПАВ, (например, усадка тканей, аллергия кожи и др.); в некоторых случаях наблюдается повышенный расход вещества. По этой причине на практике используют моющие средства.
Не все ПАВ могут вызывать моющее действие и входить в состав моющих средств. Водные растворы, например, бутилового спирта или валериановой кислоты хотя и снижают поверхностное натяжение, но не являются коллоидными ПАВ и не обладают моющим действием.
Моющие средства -- это жидкие или порошкообразные препараты, в состав которых помимо коллоидных ПАВ входят и другие вещества.
Обычное жировое мыло является моющим средством. Оно содержит в качестве коллоидных ПАВ натриевые или кальциевые соли высокомолекулярных жирных кислот, чаще стеариновой [см. формулу (21.2)]. В качестве добавок используют различные наполнители, придающие мылу определенные свойства (запах, прочность, маслянистость и т.д.). Моющее действие обычного мыла наиболее эффективно в нагретой воде (не ниже 313 К) и при отсутствии солей, определяющих жесткость воды. Соли Mg2+ и Са2+ взаимодействуют с солями высокомолекулярных жирных кислот и образуют нерастворимые соединения, нейтрализующие моющее действие мыла. Для использования воды любой жесткости в мыло вводят добавки, которые связывают соли, определяющие жесткость воды.
Широко применяют синтетические моющие средства. Это многочисленные порошки и жидкости производственного и бытового назначения, например стиральные порошки. В состав синтетических моющих средств помимо основного компонента -- коллоидного ПАВ или смеси ПАВ -- входят активные добавки, интенсифицирующие моющее действие. Эти добавки позволяют снизить ККМ и за счет этого уменьшить расход препарата. Кроме того. они могут сообщать раствору щелочную среду (рН > 7), связывать соли жесткости, предотвращать отрицательные действия препарата на обрабатываемый объект.
В настоящее время применяют тысячи различных композиций моющих средств, рассчитанных на обработку разнообразных объектов при использовании воды любой жесткости (даже морской).
Значительная пенообразующая способность некоторых моющих средств приводит к отрицательным последствиям. Медленное разложение коллоидных ПАВ в различных моющих средствах оборачивается серьезной проблемой. Очистительные сооружения обычно не очищают сточные воды от этих ПАВ. Попадая в реки, такие моющие средства продолжают действовать. Пенообразующая способность может привести к вспениванию рек. В связи с этим в настоящее время применяют такие коллоидные ПАВ, которые способны в дальнейшем биологически разлагаться и терять свои свойства, в том числе и способность к пенообразованию.
Тесты для самостоятельной проработки
1. Укажите размеры частиц дисперсной фазы золей:
а) > 10 мкм;
б) 10-100 мкм;
в) 1-100 мкм;
г) > 100 мкм.
2. Что такое пептизация?
а) седиментация;
б) распад агрегатов до первичных частиц;
в) агрегация и укрупнение;
г) переход частиц в область меньшей концентрации.
3. Какая из этих эмульсий будет прямая?
а) М/В;
б) М/М;
в) В/М;
г) В/В.
4. Что происходит при обращении фаз эмульсии?
а) седиментация;
б) переход эмульсии типа М/В в В/М;
в) коалесценция;
г) коагуляция.
5. Что такое кратность пены?
а) отношение объема пены к объему жидкости;
б) отношение объема жидкости к объему пены;
в) отношение объема газа к объему пены;
г) отношение объема газа к объему жидкости.
6. Какова кратность полусухих пен?
а) 1 < в < 100;
б) 10 < в < 100;
в) 0,1 < в < 100;
г) 1 < в < 10.
7. Как классифицировать твердые пены по агрегатному состоянию дисперсной фазы и дисперсионной среды?
а) Ж/Т и Ж,Г/Т;
б) Ж/Г;
в) Г/Т;
г) Т/Ж,Г.
8. Какая из аэрозольных систем образует смог?
а) Т/Г;
б) Ж/Г;
в) Т,Г/Г;
г) Ж,Т/Г.
9. В чем особенность седиментационной устойчивости аэрозолей?
а) отсутствие гравитации;
б) особенности газовой среды;
в) характерно для средне и грубодисперсных систем;
г) возникновение вертикальной силы, действующей на аэрозольную частицу.
10. Что такое конформация?
а) чередование звеньев макромолекул;
б) различие пространственной формы макромолекул;
в) число звеньев в макромолекуле;
г) упругие свойства макромолекул.
11. Что такое характеристическая вязкость?
а) отношение вязкости раствора к вязкости растворителя;
б) вязкость , отнесенная к концентрации;
в) вязкость в зависимости от температуры;
г) приведенная вязкость к нулю концентраций.
12. Что такое степень набухания?
а) отношение массы ненабухшего полимера (m0) к массе жидкости (mж);
б) (m0- mж)/ mж;
в) (m0- mж)/ m0;
г) mж/ m0 .
13. К какой стадии процесса набухания относится диффузия молекул растворителя в макромолекулу ВМС?
а) энтропийной;
б) энтропийно-энтальпийной;
в) энтальпийной;
г) энтальпийно-энтропийной.
14.Почему белки относятся к полиэлектролитам?
а) гидрофобность макромолекул;
б) наличие групп, способных к ионизации;
в) способность к набуханию;
г) в связи с денатурацией.
15. Чем фибриллярная структура белка отличается от глобулярной?
а) отсутствием полипептидных цепей;
б) свертыванием полипептидных цепей;
в) полипептидные цепи в виде узла;
г) полипептидные цепи, вытянутые вдоль одной оси.
16. Что такое синерезис?
а) дробление частиц;
б) сжатие каркаса и выделение жидеости;
в) образование структуры из макромолекул ВМС;
г) изменение конформаций макромолекул.
17. Чем коллоидные ПАВ отличаются от обычных?
а) адсорбцией на границе раздела фаз;
б) образованием мицелл;
в) растворимостью;
г) способностью диссоциировать в воде.
18. Что такое солюбилизация?
а) дробление частиц;
б) образование эмульсий;
в) пенообразование;
г) проникновение частиц загрязнений в мицеллы.
19. Чему равен ж - потенциал в изоэлектрической точке белков?
а) ж > 1 мв;
б) ж > 0 мв;
в) ж < 0 мв;
г) ж = 0 мв;
д) ж < 1 мв.
20. Чем определяется изоэлектрическая точка белков?
а) удельной электропроводностью;
б) степенью диссоциации;
в) величиной рН;
г) осмотическим давлением;
д) структурой макромолекулы.
21. Что такое моющие средства?
а) смесь на основе соды;
б) органические кислоты;
в) спирты;
г) порошок на основе солей;
д) коллоидные ПАВ с добавками.
22. Что происходит с молекулами коллоидных ПАВ в области ККМ (критической концентрации мицеллообразования)?
а) выпадение коллоидных ПАВ в осадок;
б) адсорбция на границе раздела фаз;
в) растворение ПАВ;
г) образование мицелл;
д) образование двойного электрического слоя.
Ответы на тестовые задания
1. Ответ: в.
2. Ответ: б.
3. Ответ: а.
4. Ответ: б.
5. Ответ: а.
6. Ответ: б.
7. Ответ: в.
8. Ответ: г.
9. Ответ: в,г.
10. Ответ: б.
11. Ответ: б.
12. Ответ: г.
13. Ответ: в.
14. Ответ: б.
15. Ответ: г.
16. Ответ: б.
17. Ответ: б.
18. Ответ: г.
19. Ответ: г.
20. Ответ: в.
21. Ответ: д.
22. Ответ: д.
Вопросы для самоконтроля
1. Какие системы называются суспензиями? В чем состоит их принципиальное отличие от лиофобных золей?
2. По каким признакам классифицируются суспензии?
3. Какие классы веществ используются в качестве стабилизаторов суспензий? Какие факторы устойчивости при этом реализуются?
4. Что называется сенсибилизацией?
5. Перечислите методы разрушения разбавленных суспензий.
6. Чем определяется возможность образования структуры в суспензии? Какие факторы влияют на структурообразование?
7. Какими характерными свойствами обладают пасты? Механические свойства паст.
8. Что называется тиксотропией? Чем она количественно характеризуется?
9. Характерно ли для паст явление синерезиса?
10. Какой график называется интегральной кривой распределения частиц? Какие данные можно получить из этой кривой?
11. Как строится дифференциальная кривая распределения? Какую информацию получают при анализе этой кривой?
12. Какие системы называются эмульсиями? Как они классифицируются?
13. Какие факторы агрегативной устойчивости эмульсии вы знаете?
14. Какие вы знаете типы эмульгаторов? Какие факторы устойчивости играют главную роль в случае разных эмульгаторов?
15. Сформулируйте правило Банкрофта.
16. Как определить тип эмульсии?
17. Что называется обращением фаз эмульсии?
18. Какие существуют методы разрушения эмульсии? Перечислите области практического использования эмульсий.
19. Почему лекарственные препараты, предназначенные для наружного применения, готовят в виде обратных эмульсий, а принимаемые внутрь -- в виде прямых эмульсий?
20. Какие системы называются пенами? Как они обозначаются?
21. Как классифицируются пены? Что называется кратностью пены?
22. С помощью каких величин оценивают дисперсности пены? Какие существуют методы определения дисперсности?
23. Являются ли пены термодинамически устойчивыми системами?
24. В чем заключается седиментационная устойчивости пены?
25. Что понимается под агрегативной устойчивостью пены?
26. Какие вещества используют в качестве пенообразователей?
27. Какие вы знаете факторы устойчивости пены? Как можно предотвратить образование пены в технологическом процессе?
28. Какие существуют методы разрушения пен?
29. Какие системы называют аэрозолями, как они обозначаются?
30. По каким признакам и как классифицируют аэрозоли?
31. На какие группы делятся методы получения аэрозолей?
32. Какими основными факторами определяются свойства' аэрозолей?
33. В чем состоит сходство и различие оптических свойств аэрозолей и лиозолей?
34. В чем состоит отличие электрических свойств аэрозолей и лиозолей?
35. Какие факторы способствуют коагуляции аэрозолей?
36. Какими методами может осуществляться разрушение аэрозолей?
37. Каков принцип действия аэрозольного баллончика?
38. Какие дисперсные системы называются порошками, по каким признакам они классифицируются?
39. Какие методы получения порошков вам известны? Какие химические реакции лежат в основе конденсационного метода?
40. Что называется когезией? Может ли когезия определять насыпную массу порошка?
41. Перечислите характерные свойства порошков?
42. От чего зависит распыляемость порошка?
43. Какими способами создают псевдоожиженные системы?
44. Перечислите важнейшие методы гранулирования.
45. Какие факторы влияют на слеживание порошка? Как можно бороться со слеживанием?
46. Что общего и в чем состоит различие между низкомолекулярными и коллоидными ПАВ?
47. Какова структура мицеллы Гартли?
48. Что называется критической концентрацией мицеллообразования?
49. Что характеризует величина ГЛБ?
50. Чем объяснить, что процесс мицеллообразования является самопроизвольным?
51. Какое явление называется солюбилизацией?
52. На чем основано моющее действие коллоидных ПАВ?
53. Каково практическое значение коллоидных ПАВ?
54. Какие процессы происходят в растворах коллоидных ПАВ по мере увеличения концентрации?
55. Какие соединения называются высокомолекулярными?
56. Как их можно классифицировать по происхождению, по строению молекул?
57. В чем состоят сходство и различия между растворами низкомолекулярных и высокомолекулярных соединений?
58. Почему растворы ВМС являются термодинамически устойчивыми?
59. В чем состоят сходство и различия между растворами ВМС и коллоидными растворами?
60. Какой процесс называется набухание и какой величиной оно характеризуется?
61. В чем состоят особенности ограниченного и неограниченного набухания?
62. Как изменяются энтальпия, энтропия и свободная энергия Гиббса при набухании?
63. Какие ВМС называются полиэлектролитами?
64. На какие группы делятся полиэлектролиты?
65. Каково строение молекулы белка?
66. Как диссоциирует молекула белка в кислой и щелочной среде? Что называется изоэлектрической точкой белка?
Список литературы
1. Зимон А.Д. Коллоидная химия. Изд. 3-е, доп. и испр. - М.: Агар, 2003. - 320с., илл.
2. Фролов Ю.Г. Курс коллоидной химии. - М.: Химия,1988. - 464с., илл.
3. Воюцкий С.С. Курс коллоидной химии - Изд. 2-е, перераб. и доп. М.: Химия, 1975. - 512с., илл.
4. Фридрихсберг Д.А. Курс коллоидной химии - Изд. 3-е, перераб. и доп. С.-П.: Химия,1995. - 368 с.
5. Баранова В.И., Бибик Е.Е., Кожевникова Н.М. Расчеты и задачи по коллоидной химии: Учеб. Пособие для хим.-технолог. Спец. Вузов. /Под ред. В.И. Барановой - М.: Высш. шк., 1989. - 288с., илл.
6. Адамсон А. Физическая химия поверхности. - Пер. с англ. /Под ред. З.М.Зорина и В.М. Муллера.- М.: Мир, 1979. - 568 с.
7. Зимон А.Д. Занимательная коллоидная химия. М.: РАДЭКОН,. 1997, 1998. - 193 с.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Классификация аэрозолей. Электрические и оптические свойства аэрозолей в различных средах. Уравнение перевода частиц в аэрозольное состояние, методы разрушения аэрозолей. Определение порошков, их свойства и классификация. Коагезия, адгезия, аутогезия.
реферат [41,8 K], добавлен 22.01.2009Мономолекулярная адсорбция на твёрдой поверхности. Уравнение изотермы Ленгмюра. Хроматография, коллоидная химия и дисперсные системы. Оптические свойства коллоидов. Свойства межфазовой границы. Лиофильные и лиофобные золи. Получение лиофобных золей.
реферат [216,6 K], добавлен 27.06.2010Коллоидная химия как наука, изучающая физико-химические свойства гетерогенных, высоко-дисперсных систем и высоко-молекулярных соединений. Производство и методы очищения коллоидных растворов. Применение гелей в пищевой промышленности, косметике и медицине.
презентация [6,3 M], добавлен 26.01.2015Характеристика порошков как высококонцентрированных дисперсных систем, в которых дисперсной фазой являются твердые частицы, а дисперсионной средой — воздух или другой газ. Их классификация, способность к течению и распылению. Размерность частиц порошка.
реферат [29,5 K], добавлен 20.06.2013Молекулярно–кинетические свойства коллоидов. Связь между средним сдвигом и коэффициентом диффузии. Гипсометрический закон Лапласа. Кинетическая или седиментационная устойчивость коллоидно-дисперсных систем. Ньютоновские и структурированные жидкости.
реферат [325,2 K], добавлен 04.01.2011Классификация дисперсных систем по размеру частиц дисперсной фазы и по агрегатным состояниям фаз. Условия для получения устойчивых эмульсий. Молекулярно-кинетические свойства золей, сравнение их с истинными растворами. Внешние признаки коагуляции.
контрольная работа [719,2 K], добавлен 21.07.2011Изменение свободной энергии, сопровождающее химическую реакцию, связь с константой равновесия. Расчет теплового эффекта реакции. Классификации дисперсных систем по размерам дисперсных частиц, агрегатным состояниям дисперсной фазы и дисперсионной среды.
контрольная работа [49,7 K], добавлен 25.07.2008Частички газообразной, жидкой или твердой фазы в жидкости. Классификация различных дисперсных систем по размеру частиц дисперсной фазы, распределенной в дисперсионной среде. Удельная поверхность раздела фаз. Поверхностные процессы, адсорбция и адгезия.
презентация [94,0 K], добавлен 30.04.2014Понятие дисперсной системы, фазы и среды. Оптические свойства дисперсных систем и эффект Тиндаля. Молекулярно-кинетические свойства дисперсных систем. Теория броуновского движения и виды диффузии. Процесс осмоса и уравнение осмотического давления.
реферат [145,0 K], добавлен 22.01.2009Коллоидные растворы (золи), как высокодисперсные коллоидные системы жидкой или газообразной дисперсионной средой. Гели или студни. Строение и свойства коллоидных мицелл. Эффект Тиндаля. Процесс коагуляции. Параметры устойчивости коллоидных растворов.
презентация [1,6 M], добавлен 15.09.2013Получение лиофобных коллоидных систем, ее оптические свойства. Определение поверхностного натяжения растворов ПАВ и межфазного натяжения на границе двух несмешивающихся жидкостей сталагмометрическим методом. Коллоидная защита золей растворами ВМС.
реферат [148,3 K], добавлен 15.02.2016Сущность и классификация дисперсных систем. Газы, жидкости и твердые вещества. Грубодисперсные системы (эмульсии, суспензии, аэрозоли), их применение в практической деятельности человека. Характеристика основных видов коллоидных систем: золей и гелей.
презентация [13,3 M], добавлен 04.12.2010Способы получения коллоидных систем; факторы, влияющие на скорость отдельных стадий процесса, правила коагуляциии. Астабилизирующее действие низкомолекулярных примесей в коллоидных растворах, методы их удаления: диализ, электродиализ и ультрафильтрация.
презентация [1,1 M], добавлен 17.09.2013Основные признаки дисперсных систем, их классификация, свойства и методы получения, диализ (очистка) золей. Определение заряда коллоидной частицы, закономерности электролитной коагуляции, понятие адсорбции на границе раствор-газ, суть теории Ленгмюра.
методичка [316,8 K], добавлен 14.12.2010Определение суспензий, признаки классификации, методы получения. Отличительные свойства суспензий: оптические, электро-кинетические. Агрегативная устойчивость суспензии, условия ее достижения. Методы разрушения суспензий. Методы дисперсионного анализа.
реферат [22,7 K], добавлен 22.01.2009Определение дисперсных систем и их образование. Грубодисперсные и коллоидные системы. Деление коллоидов по степени взаимодействия между молекулами дисперсной фазы и дисперсионной среды на лиофильные и лиофобные. Коллоидные системы в организме человека.
презентация [5,4 M], добавлен 21.12.2010Понятие о дисперсных системах. Разновидность дисперсных систем. Грубодисперсные системы с твердой дисперсной фазой. Значение коллоидной системы для биологии. Мицеллы как частицы дисперсной фазы золей. Последовательность в составлении формулы мицеллы.
реферат [16,2 K], добавлен 15.11.2009Первые практические сведения о коллоидах. Свойства гетерогенных смесей. Соотношение между поверхностью коллоидной частицы и объемом коллоидной частицы. Своеобразие дисперсных систем. Особенности коллоидных растворов. Классификация дисперсных систем.
презентация [150,3 K], добавлен 17.08.2015Понятие коллоидной системы. Коллоидная химия. Развитие представлений о коллоидных системах, их типы и свойства. Лиофобные золи. Лиофильные коллоиды и области приминения коллоидов. Коллоидно-химическая физиология человека, клеток и тканей организма.
реферат [266,7 K], добавлен 28.06.2008Классификация дисперсных систем. Основные факторы устойчивости коллоидных растворов. Методы их получения (диспергирование, конденсация) и очистки (диализ, ультрафильтрация). Мицеллярная теория строения коллоидных частиц. Коагуляция смесями электролитов.
презентация [2,8 M], добавлен 28.11.2013
