- •1Основные понятия коллоидной химии; классификация, основные особенности, количественные характеристики дисперсных систем.
- •2. Диспергационные методы получения дисперсных систем
- •3. Конденсационные методы получения дисперсных систем
- •5Первый и второй законы Фика, диффузия, движущая сила диффузии, связь коэффициента диффузии с размерами частиц.
- •6. Гипсометрический закон Лапласа, диффузионно-седиментационное равновесие. Кривая седиментации для монодисперсных и полидисперсных систем.
- •7. Строение двойного электрического слоя (фи-потенциал и дзета-потенциал), теория Квинке-Гельмгольца-Перрена, теория Гуи-Чепмена, теория Штерна, строение мицеллы.
- •9 Закон Бугера-Ламберта-Бера, оптические свойства коллоидных растворов, оптические методы анализа дисперсности.
- •10. Работа когезии. Связь поверхностной энергии с взаимодействиями между молекулами (атомами, ионами), правило Трутона, уравнение Дюпре. .
- •13 Закон Томсона (Кельвина), зависимость давления насыщенного пара от кривизны поверхности жидкости, капиллярная конденсация.
- •12. Закон Лапласа: общая форма, частные случаи, капиллярное поднятие жидкости, уравнение Жюрена.
- •14. Закон Гиббса-Оствальда-Фрейндлиха, влияние дисперсности на растворимость твердых частиц, процессы изотермической перегонки в дисперсных системах.
- •15. Лиофильные коллоидные системы, методы получения. Самопроизвольное диспергирование макрофаз: критерий самопроизвольного диспергирования (по Ребиндеру-Щукину, примеры).
- •17 Солюбилизация
- •18. Термодинамика мицеллообразования, диаграмма фазовых состояний, точка Крафта, жидкокристаллические системы.
- •19. Образование и строение обратных мицелл
- •Классификация
- •Свойства
- •21 Термопреципитация
- •22. Фотофорез
- •23. Термофорез.
- •25 Быстрая и медленная коагуляция.
- •26. Концентрационная и нейтрализационная коагуляция
- •27. Изотермическая перегонка.
- •29 Эффект Марангони
- •30. Тиксотропия.
- •31. Флотация.
- •33. Правило Банкрофта
- •34. Правило Дюкло-Траубе
- •35. Правило Шульца-Гарди.
- •37. Теория длфо.
- •38. Слои Шиллера
- •39. Тактоиды
- •41. Кольца и слои Лизеганга
- •42. Пептизация.
- •43. Флокуляция
- •45. Адагуляция.
- •46. Аддитивность коагуляции.
- •47. Антагонизм коагуляции
- •49. Коагуляционные структуры
- •50. Структуры с фазовыми контактами
- •51. Синерезис.
- •53. Кристаллизационные структуры
- •54. Когезия.
- •55. Адгезия
- •57. Смачивание.
- •58. Капиллярное давление
- •59. Закон Ньютона (трение)
- •61. Застудневание
- •62.Ползучесть
- •63. Вязкость коллоидных растворов. Зависимость вязкости раствора от концентрации взвешенных частиц (уравнение Эйнштейна)
- •Аномалии вязкости
- •65. Как образуется снежинка
- •66. Хемосорбция и каталитическая сорбция, сходства и отличия, привести примеры
- •67. Почему “химические дожди” выпадают недалеко от источника загрязнения?
- •69. Абсорция.
- •70. Хемосорбция.
- •71. Каталитическая сорбция
- •73. В чём сходство и различие газовой и жидкой дисперсионных сред?
- •74. Почему туман в вечернее время распространяется в приземном слое, не оседая на поверхность?
- •75. Почему снег выпадает иногда в виде “крупы”?
- •77. Адсорбция и адагуляция, сходства и отличия, привести примеры
- •Количественные характеристики дисперсных систем
- •Классификация дисперсных систем по размеру частиц дисперсной фазы
- •Классификация дисперсных систем по фракционному составу частиц дисперсной фазы
- •Классификация дисперсных систем по концентрации частиц
- •Классификация дисперсных систем по взаимодействию дисперсной фазы с дисперсной средой
- •Классификация дисперсных систем по характеру распределения фаз
- •Классификация дисперсных систем по агрегатному состоянию
- •Классификация дисперсных частиц по размерам
- •Классификация дисперсных частиц по форме
- •Классификация дисперсных частиц по строению
- •Классификация дисперсных частиц по химическому составу
- •Размерные эффекты, наблюдаемые в дисперсных системах
- •Тд свойства дисперсных частиц
- •Механические свойства дисперсных частиц
- •Магнитные свойства дисперсных частиц
- •Каталитические свойства дисперсных частиц
- •Энергетическое и силовое определение поверхностного натяжения
- •Факторы, влияющие на поверхностное натяжение
- •Дисперсная и полярная составляющие поверхностного натяжения
- •Метод избыточных величин Гиббса
- •Капиллярное давление
- •Закон Лапласа
- •Смачивание
- •Закон Юнга
- •Несмачивание, полное смачивание, гидрофильность, гидрофобность.
- •Правило Антонова
- •Эффект Марангони
- •Зависимость смачивания от свойств твёрдой поверхности
- •Смачивание нанокаплями
- •Адгезия, когезия, уравнение Дюпре
- •Закон Кельвина
- •Закон Гиббса-Оствальда
- •Изотермическая перегонка
- •Капиллярная конденсация
- •Закон Жюрена
- •Измерение поверхностного натяжения методом максимального давления
- •Закон Пуазейля
- •Измерение поверхностного натяжения методом капиллярного подъёма
- •Измерение поверхностного натяжения методом сидящей капли
- •Измерение поверхностного натяжения методом пластинки Вильгельми
- •Измерение поверхностного натяжения методом вращающейся капли
- •Измерение поверхностной энергии твёрдых тел
- •Адсорбция пав из растворов на поверхности твёрдых тел
- •Химическое модифицирование твёрдых тел
- •Классификация пав по растворимости
- •Классификация пав по диссоциации в воде
- •Классификация пав по способу образования мицелл и происхождению
- •Классификация пав по фх воздействию на поверхность раздела между фазами
- •Гидрофильно-липофильный баланс
- •Критический параметр упаковки
- •Механизмы образования электрического заряда на поверхности твёрдых тел и жидкостей в дисперсных системах
- •Строение дэс
- •Влияние электролитов на дэс
- •Электрофорез
- •Электроосмос
- •Потенциал течения
- •Потенциал оседания
- •Электрокапиллярные явления (электрокапиллярная кривая, закон Липпмана)
Классификация дисперсных систем по размеру частиц дисперсной фазы
Ультрадисперсные системы или наностистемы dcp=1-10 нм.
Такие системы соответствуют предельно возможной степени дисперсности и соответствуют предельно большой удельной поверхности дисперсной фазы. Образующие их наночастицы содержат несколько сотен атомов или молекул. Для наночастиц характерна сильно выраженная зависимость ряда физических и химических свойств от размера (размерный или масштабный эффекты).
Высокодисперсные системы, dcp=10 нм – 1 мкм.
Для них характерно интенсивное тепловое (броуновское) движение. Поэтому высокодисперсные частицы не оседают в поле силы тяжести. Другая важная особенность – высокая удельная поверхность дисперсной фазы.
Грубодисперсные системы, dcp=1-100 мкм.
В грубодисперсных системах с частицами с размерами более 10 мкм под действием силы тяжести дисперсная фаза сравнительно быстро оседает, если её плотность (ρd) больше плотности дисперсной среды (ρ0). Напротив, более лёгкие частицы всплывают.
Классификация дисперсных систем по фракционному составу частиц дисперсной фазы
Монодисперсные системы с частицами одинакового размера (пыльца у растений)
Полидисперсные системы, в которых размер частиц изменяется от минимального до максимального; полидисперсные системы характеризуются распределению частиц по размерам, для установления которого проводят седиментационный анализ.
Классификация дисперсных систем по концентрации частиц
Свободнодисперсные.
В таких системах частицы находятся на больших расстояниях L»d друг от друга: L≈ν-1/3. Поэтому дисперсные частицы не взаимодействуют друг с другом и представляют собой самостоятельные кинетические единицы. Такие системы по молекулярно-кинетическим свойствам сходны с обычными растворами (аэрозоли).
Связнодисперсные.
В таких системах частицы контактируют друг с другом и образуют различные типы коллоидных структур. Механические и реологические свойства связнодисперсных систем резко отличаются от свойств свободнодисперсных систем (растворы ПАВ, мицеллы)
Классификация дисперсных систем по взаимодействию дисперсной фазы с дисперсной средой
Интенсивное взаимодействие дисперсных частиц с дисперсной средой количественно характеризуют удельной свободной поверхностной энергией на границе дисперсная фаза – дисперсная среда. В зависимости от характера этого взаимодействия различают 2 группы дисперсных систем:
Лиофильные. Отличаются сильным взаимодействием. Такая ситуация имеет место при сходной химической природе дисперсной фазы и дисперсной среды, однако при отсутствии химических реакций между ними и условии взаимной растворимости. Примером могут служить мицеллярные растворы ПАВ, микроэмульсии, растворы полимеров, критические эмульсии, некоторые золи.
Лиофобные. Соответствует слабому (молекулярному) взаимодействию дисперсной фазы и дисперсной среды. Примеры таких систем – частицы малорастворимых солей и оксидов (AgI, V2O5 и др.) в воде, капли воды в органических жидкостях (нефти) и др.
Классификация дисперсных систем по характеру распределения фаз
Наиболее распространённый вид дисперсных систем характеризхуется тем, что дисперсная среда представляет сплошную (континуальную) макроскопическую фазу – газ, жидкость, твёрдое тело.
В ряде случаев имеет место существенно иное распределение. Дисперсная среда состоит из сообщающихся друг с другом тонких прослоек (каналов), размеры которых малы и соответствуют размерам дисперсных частиц. В таких системах обе фазы по существу являются дисперсными и их можно считать смесью.
Подобные системы называются биконтинуальными, где большинство частиц находится в контакте друг с другом.