Раздел 2. Коллоидная химия.

Тема 2.1. Поверхностные явления. Адсорбция.

Л-1, стр. 137-159

Значение сорбционных процессов для технологических процессов производства пищевой и кулинарной продукции. Сорбция, ее виды. Адсорбционное равновесие. Факторы, влияющие на адсорбцию. Изотерма адсорбции. Адсорбция на границе твердое тело-газ. Основные положения теории мономолекулярной адсорбции. Уравнения изотермы адсорбции Фрейндлиха, Лэнгмюра.

Адсорбция на границе твердое тело-раствор, ее разновидности. Влияние на нее различных факторов. Особенности избирательной адсорбции. Правило Фаянса-Пескова. Ионообменная адсорбция, ее значение.

Адсорбция на границе жидкость-газ и жидкость-жидкость. Поверхностно-активные вещества (ПАВ). Дифильность молекул ПАВ. Строение адсорбционного слоя. Уравнение адсорбции Гиббса. Правило Траубе. Гидрофобизация и гидрофилизация поверхности. Эффект Ребиндера.

Вопросы для самоконтроля:

1. В каких явлениях природы наблюдается существование поверхностной энергии?

2. Плоское тело, лежащее на мокрой поверхности, очень трудно оторвать от нее, хотя масса тела может быть и невелика. С чем это связано?

3. Объясните, почему две сложенные вместе мокрые полоски стекла невозможно оторвать друг от друга, а погруженные в воду, они разъединяются без труда.

4. Фильтрующая коробка противогаза, в которой имеется адсорбент, имеет определенный срок действия. Объясните, почему противогаз не защищает, если он проработал дольше указанного срока.

5. Чем отличается адсорбция от абсорбции?

6. Какие вещества называются поверхностно-активными?

7. Как изменяется поверхностная активность от длины углеводородной цепи молекулы ПАВ?

8. Какие факторы влияют на адсорбцию газов твердыми адсорбентами?

9. Чем отличается адсорбция паров на пористых адсорбентах от адсорбции газов?

10. Почему при некоторых пищевых отравлениях рекомендуется принимать таблетки активированного угля?

11. На какие группы и по какому признаку разделяются поверхностно-активные вещества?

12. Как зависит поверхностное натяжение растворов коллоидных ПАВ от концентрации?

13. Где в общественном питании используется ионообменная адсорбция?

Тема 2.2. Коллоидные системы

Л-1, стр. 163-176

Дисперсные системы, их классификация. Коллоидные системы, их особенности. Получение коллоидных систем. Особенности конденсационных и диспергационных методов, их разновидности. Стабилизация.

Способы очистки коллоидных систем, их сущность. Оптические свойства коллоидных систем. Опалесценция. Уравнение Релея. Ультрамикроскопия. Молекулярно-кинетические свойства. Броуновское движение, его природа. Средний сдвиг. Уравнение Энштейна-Смолуховского. Особенности диффузии и осмотического давления в коллоидных системах. Устойчивость коллоидных систем: агрегативная и кинетическая.

Электрокинетические явления в золях. Строение двойного кинетического слоя. Термодинамический и электрокинетический потенциал. Строение мицеллы гидрозоля.

Коагуляция золей. Правило Шульце-Гарди. Изоэлектрическое состояние. Порог коагуляции. Значение коагуляции в технологии пищевых производств и приготовлении кулинарной продукции. Роль коллоидной химии в защите окружающей среды.

Лабораторная работа № 2 Получение коллоидных систем

Вопросы для самоконтроля:

1. Дайте определение следующим понятиям: золь, эмульсия, гель, броуновское движение, седиментация.

2. Какие признаки характеризуют дисперсные системы? Перечислите основные отличия дисперсных систем от растворов.

3. Как связана дисперсность с размером частиц?

4. По утрам в осенне-весенний период выпадают туманы. К какому типу образования дисперсных систем относится это явление?

5. Чем объясняется термодинамическая неустойчивость дисперсных систем?

6. Что такое агрегативная устойчивость?

7. С помощью, каких процессов происходит разделение эмульсий, суспензий и других дисперсных систем?

8. Чем отличаются лиофобные системы от лиофильных?

9. Как зависит скорость диффузии от размера частиц? Чем объясняется слабая способность макромолекулы ВМС к диффузии?

10. Что такое броуновское движение и какова его природа? Чем объяснить, что крупные частицы суспензии не подвержены броуновскому движению?