- •И. А. Кировская
- •Получение, очистка и коагуляция коллоидных растворов
- •Дисперсные системы. Коллоидное состояние
- •Классификация дисперсных систем по агрегатному состоянию
- •1.2. Получение коллоидных растворов
- •Методы диспергирования
- •Методы конденсации
- •1.3. Очистка коллоидных растворов
- •1.4. Устойчивость и коагуляция коллоидных растворов Устойчивость коллоидных растворов. Виды устойчивости
- •Факторы устойчивости коллоидных растворов
- •Коагуляция коллоидных растворов
- •Факторы и стадии коагуляции
- •Коагуляция под действием электролитов
- •Тестовые задания Вариант 1
- •Вариант 2
- •Вариант 3
- •2.1. Броуновское движение
- •2.2. Диффузия
- •2.3. Осмотическое давление
- •2.4. Седиментационное равновесие
- •2.5. Седиментационный анализ
- •Принцип седиментационного анализа
- •Методы седиментационного анализа
- •Седиментация монодисперсных суспензий
- •Седиментация полимерных суспензий
- •Тестовые задания Вариант 1
- •Вариант 2
- •Вариант 3
- •3.1. Рассеяние света
- •3.2. Поглощение света
- •3.3. Оптическая анизотропия
- •Применение уравнения Рэлея. Нефелометрия. Турбидиметрия. Ультрамикроскопия
- •Нефелометрия
- •Турбидиметрия
- •Ультрамикроскопия
- •3.5. Электронная микроскопия
- •3.6. Другие практически важные следствия, вытекающие из анализа уравнения Рэлея
- •3.7. Оптические явления и окраска золей
- •Тестовые задания Вариант 1
- •Вариант 2
- •Вариант 3
- •4.1. Общая характеристика поверхностных явлений. Поверхностное натяжение
- •Адсорбция – самопроизвольный и экзотермический процесс
- •Тестовые задания
- •4.2. Адсорбция на границе раздела 11 жидкость - газ Термодинамический подход к рассмотрению адсорбции на границе раздела жидкость-газ
- •Построение изотермы адсорбции на границе раздела жидкость-газ графическим методом и определение характеристик поверхностного слоя
- •Построение изотермы адсорбции с помощью уравнения Шишковского и определение характеристик поверхностного слоя
- •Построение изотермы состояния мономолекулярного адсорбционного слоя
- •Влияние строения и размера молекулы поверхностно-активного вещества на адсорбцию на границе раздела жидкость - газ. Правило Дюкло-Траубе
- •Строение адсорбционного слоя на границе раздела жидкость – газ
- •Тестовые задания Вариант 1
- •Вариант 2
- •Вариант 3
- •4.3. Адсорбция на границе раздела твердое тело - газ Физическая и химическая адсорбция
- •Адсорбции
- •Равновесные (статические) изотермы адсорбции. Основные уравнения
- •Уравнения кинетических изотерм адсорбции
- •Основные термодинамические характеристики адсорбции Теплота адсорбции
- •Разновидности теплот адсорбции
- •Зависимость теплоты адсорбции от заполнения поверхности
- •Энтропия адсорбции
- •Способы определения энтропии адсорбции
- •Теоретический (статистический) расчет энтропии адсорбции
- •Кинетика адсорбции и десорбции Факторы, определяющие скорость адсорбции и десорбции
- •Энергетические соотношения при адсорбции. Способы определения энергии активации адсорбции. Зависимость ее от заполнения поверхности
- •Энергия активации десорбции
- •Тестовые задания Вариант 1
- •Вариант 2
- •Вариант 3
- •4.4. Адсорбция на границе раздела твердое тело - жидкость Общая характеристика адсорбции на границе раздела твердое тело - жидкость. Зависимость ее от различных факторов
- •Молекулярная адсорбция
- •Основные закономерности молекулярной адсорбции из разбавленных растворов
- •Адсорбция из растворов электролитов. Адсорбция ионов
- •Обменная адсорбция
- •Измерение адсорбции из растворов
- •4.5. Значение и практическое применение адсорбции
- •Понизители твердости для различных пород
- •Тестовые задания Вариант 1
- •Вариант 2
- •Вариант 3
- •Вариант 4
- •5.1. Электрокинетические явления Прямые и обратные электрокинетические явления
- •Значение и практическое применение электрокинетических явлений Научное значение
- •Технические применения
- •5.2. Двойной электрический слой Развитие представлений о двойном электрическом слое
- •Механизмы возникновения двойного электрического слоя
- •Электрокинетический потенциал
- •Наиболее характерные свойства электрокинетического потенциала
- •Строение коллоидных частиц лиофобных золей (мицеллярная теория строения лиофобных золей)
- •Тестовые задания Вариант 1
- •Вариант 2
- •Вариант 3
- •Вариант 4
- •Вариант 5
- •Библиографический список
- •Оглавление
- •Глава I. Дисперсные системы, коллоидное состояние.
- •Глава II. Молекулярно-кинетические свойства
- •Глава IV. Поверхностные явления……………………………………….. 71
- •ГлаваV. Электрические свойства коллоидных растворов.. …….. 155
Вариант 3
1. На сколько типов можно разделить дисперсные системы в зависимости от
агрегатного состояния:
а) 3; б) 6; в) 9; г) 12 ?
2. Диализом называют:
а) процесс, протекающий при добавлении электролита к коллоидному раствору; б) очистку коллоидных растворов от молекулярно-ионных примесей растворенных веществ; в) разложение коллоидных растворов под действием тока; г) перемещение дисперсионной среды относительно дисперсной фазы?
3. Какой из ниженазванных факторов играет наиболее важную роль в коагуляции коллоидных растворов:
а) действие света и различного рода излучений;
б) изменение температуры (нагревание или охлаждение);
в) добавление электролитов;
г) сильное разбавление или концентрирование?
4. Принято говорить об устойчивости коллоидов:
а) абсолютной; б) относительной; в) переменной;
г) как относительной, так и абсолютной?
5. Одним из кинетических факторов устойчивости (стабилизации) коллоидных систем является:
а) электростатический (уменьшение поверхностного натяжения вследствие возникновения двойного электрического слоя на поверхности частиц);
б) адсорбционно-сольватный (уменьшение межфазного натяжения и энергии Гиббса поверхности раздела в результате взаимодействия частиц с дисперсионной средой;
в) энтропийный фактор (стремление дисперсной фазы к равномерному распределению по объему системы за счет теплового движения);
г) структурно-механический (образование на поверхности частиц защитных слоев (пленок), обладающих упругостью, механической прочностью и устойчивостью к разрушению)?
6. Осадок, образующийся при коагуляции коллоидной системы, называют:
а) гелем; б) студнем; в) коагелем или коагулятом; г) золем?
7. Для начала явной коагуляции в присутствии электролита необходимо, чтобы его концентрация превышала некоторую критическую величину:
а) порог коагуляции ( или Ск); б) коагуляционную способность (1/Ск);
в) критический потенциал с ; г) критический -потенциал?
8. Коагулирующее действие ионов одного и того же знака и одинаковой валентности также различно. По мере нарастания коагулирующего действия они располагаются в ряды, известные как:
а) изокатионные; б) изоанионные; в) изоэлектронные; г) лиотропные?
9. Устойчивость системы наступает при:
а) минимальном значении энергии притяжения; б) минимальном значении энергии отталкивания; в) преобладании энергии отталкивания;
г) преобладании энергии притяжения?
10. Концентрация электролита, начиная с которой скорость коагуляции остается постоянной, отвечает:
а) порогу быстрой коагуляции; б) порогу медленной коагуляции;
в) максимальному значению -потенциала; г) максимуму потенциальной кривой?
Г л а в а 2. МОЛЕКУЛЯРНО-КИНЕТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
КОЛЛОИДНЫХ РАСТВОРОВ
Молекулярно-кинетическая теория изучает законы самопроизвольного движения молекул. Некоторые свойства истинных растворов обусловлены этим движением, т. е. определяются не составом, а числом кинетических единиц - молекул, атомов, ионов в единице объема или массы. К таким количественным свойствам относятся: осмотическое давление, диффузия, изменения давления пара, температур замерзания и кипения. Характерны ли названные свойства для коллоидных растворов? Установлено, что по своим молекулярно-кинетическим свойствам коллоидные растворы качественно не отличаются от истинных растворов низкомолекулярных веществ и обнаруживают лишь количественные различия. Молекулярно-кинетическая теория рассматривает коллоидные раствори как частный случай истинных растворов (дисперсная фаза - растворенное вещество, дисперсионная среда - растворитель). Это позволяет вполне удовлетворительно объяснить явления осмоса, диффузии, седиментационного равновесия и другие неспецифические свойства коллоидов.
Как показали обширные теоретические и экспериментальные исследования, молекулярно кинетическая теория применима ко всем тем дисперсным системам, для которых выполняется два основных условия: 1 - частицы достаточно малы, чтобы принимать участие в тепловом движении, включая и броуновское (г 110-4 см); 2 - в единице объема содержится достаточно большое число частиц, чтобы можно было использовать законы статистики.
Поскольку с коллоидными растворами как разновидностью дисперсных систем приходится иметь дело в самых различных производствах, соответствующие операции в них должны выполняться с учетом свойств коллоидных растворов, в том числе молекулярно-кинетических.
Рассмотрим эти свойства - явления, связанные с участием коллоидных частиц в тепловом движении.
