ХАРАКТЕРИСТИКА И КЛАССИФИКАЦИЯ ДИСПЕРСНЫХ СИСТЕМ
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Московский государственный университет технологий и управления (образован в 1953 году)
Кафедра органической, физической и коллоидной химии
Дистанционное
Обучение
Хим.орг. – 5.22.2701.очн.плн. Хим.орг. – 5.22.2701.вчр.плн. Хим.орг. – 5.22.2701.зчн.скр. Хим.орг. – 5.22.2701.зчн.плн.
Хим.орг. – 5.22.2703.очн.плн. Хим.орг. – 5.22.2703.вчр.плн. Хим.орг. – 5.22.2703.зчн.скр. Хим.орг. – 5.22.2703.зчн.плн.
Хим.орг. – 5.22.2704.очн.плн. Хим.орг. – 5.22.2704.вчр.плн. Хим.орг. – 5.22.2704.зчн.скр. Хим.орг. – 5.22.2704.зчн.плн.
Хим.орг. – 5.22.2705.очн.плн. Хим.орг. – 5.22.2705.вчр.плн. Хим.орг. – 5.22.2705.зчн.скр .Хим.орг. – 5.22.2705.зчн.плн.
Хим.орг. – 5.22.2707.очн.плн. Хим.орг. – 5.22.2707.вчр.плн. Хим.орг. – 5.22.2707.зчн.скр. Хим.орг. – 5.22.2707.зчн.плн.
Хим.орг. – 5.22.2708.очн.плн. Хим.орг. – 5.22.2708.вчр.плн. Хим.орг. – 5.22.2708.зчн.скр. Хим.орг. – 5.22.2708.зчн.плн.
Хим.орг. – 5.22.2710.очн.плн. Хим.орг. – 5.22.2710.вчр.плн. Хим.орг. – 5.22.2710.зчн.скр. Хим.орг. – 5.22.2710.зчн.плн.
Хим.орг. – 5.22.2712.очн.плн. Хим.орг. – 5.22.2712.вчр.плн. Хим.орг. – 5.22.2712.зчн.скр. Хим.орг. – 5.22.2712.зчн.плн.
Хим.орг. – 5.22.0135.очн.плн. Хим.орг. – 5.22.0135.вчр.плн. Хим.орг. – 5.22.0135.зчн.скр. Хим.орг. – 5.22.0135.зчн.плн.
А.Д.ЗИМОН, А.М. ЕВТУШЕНКО,
И.Г. КРАШЕНИННИКОВА
ФИЗИЧЕСКАЯ И КОЛЛОИДНАЯ ХИМИЯ
КОЛЛОИДНАЯ ХИМИЯ
Раздел первый
Часть I
Учебно-практическое пособие для студентов технологических
Специальностей всех форм
|
|
|
Обучения
Www.msta . ru
Москва - 2004 4136
УДК: 541.18
© Зимон А.Д., , Евтушенко А.М., Крашенинникова И.Г. Учебно-практическое пособие – М., МГУТУ, 2004.
В первой части учебного пособия, раздел первый, по коллоидной химии излагается материал – классификация пищевых дисперсных систем и поверхностные явления. Материал изложен с учетом особенностей многочисленных дисперсных систем, встречающихся в различных отраслях промышленного и сельскохозяйственного производства и в природных явлениях.
Пособие предназначено для студентов технологических специальностей 2, 3,4 курса всех форм обучения.
Авторы: Зимон Анатолий Давыдович, Евтушенко Анатолий Михайлович, Крашенинникова Ирина Геннадьевна.
Рецензенты: Профессор, д.х.н. «Синтез полимеров» МГАТХТ ми. М.В. Ломоносова Прокопов Н.И.
Доцент, к.х.н. каф. «Органической и биологической химии» МГАВМиБ им. К.И. Скрябина Царькова М.С.
Редактор: Свешникова Н.И.
© Московский государственный университет технологий и управления, 2004
109004, Москва, Земляной вал, 73.
СОДЕРЖАНИЕ Стр.
|
|
|
В В Е Д Е Н И Е. 4
Р а з д е л п е р в ы й. 5
ПОВЕРХНОСТНЫЕ ЯВЛЕНИЯ. 5
Г л а в а 1. 5
ХАРАКТЕРИСТИКА И КЛАССИФИКАЦИЯ ДИСПЕРСНЫХ СИСТЕМ.. 5
1.1.Коллоидная химия — наука о поверхностных явлениях и дисперсных системах 6
1.2. Классификация дисперсных систем. 8
1.3. Характеристика дисперсной фазы. 15
Г л а в а 2. 19
ПОВЕРХНОСТНАЯ ЭНЕРГИЯ И ПОВЕРХНОСТНЫЕ ЯВЛЕНИЯ. 19
2.1. Термодинамические основы поверхностных явлений. 19
2.2. Энергетический и силовой аспекты поверхностного натяжения. 22
2.3. Поверхностные явления как результат самопроизвольных процессов уменьшения поверхности раздела фаз иповерхностного натяжения. 25
2.4. Особенности искривленной поверхности раздела фаз 30
Г л а в а 3. 34
АДГЕЗИЯ. 34
3.1. Виды адгезии. 34
3.2. Термодинамические основы адгезии. 36
3.3. Адгезия жидкости и смачивание. 37
3.4. Особенности адгезии жидкости и смачивания. 44
ТЕСТЫ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ ПРОРАБОТКИ. 47
ОТВЕТЫ НА ТЕСТЫ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ ПРОРАБОТКИ. 49
ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ. 50
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ.. 51
В В Е Д Е Н И Е
Большинство веществ и материалов, которые возникают естественным или создаются искусственным путем, находятся в раздробленном (дисперсном) состоянии. Подобное состояние характерно для сырья, полуфабрикатов и конечной продукции различных промышленных и сельскохозяйственных производств для грунта, почвы, атмосферы и водоемов Земли и процессов в Космосе.
|
|
|
Особые свойства веществ и материалов, обусловленные их раздробленностью, изучает коллоидная химия — наука о дисперсных системах и поверхностных явлениях.
В виде самостоятельной науки коллоидная химия сформировалась в 60-х годах прошлого столетия. Пионерами отечественной коллоидной химии были А.В.Думанский, Н.П.Песков и И.И.Жуков, которые разработали основы этой науки. В результате трудов П.А.Ребиндера, Б.В.Дерягина, М.М.Дубинина и других ученых были созданы отечественные научные школы и разработаны теоретические и прикладные аспекты различных разделов коллоидной химии.
Современная коллоидная химия существенно расширила сферу своей «деятельности» и превратилась в одну из фундаментальных химических наук. Коллоидно-химические закономерности проявляются в самых разнообразных отраслях промышленного и сельскохозяйственного производств, растительном и животном мире, а также практически во всех сферах деятельности человека.
Коллоидная химия является базовой дисциплиной, которая определяет становление высококвалифицированных специалистов различных отраслей промышленности. Технология отдельных производств в значительной степени является технологией дисперсных систем. Поэтому излагаемый в учебнике материал иллюстрируется примерами, в которых разъясняется, где, когда и в чем проявляются коллоидно-химические процессы; оцениваются численные показатели, характеризующих определенные явления; рассматриваются особенности различных видов дисперсных систем, определяющих свойства выпускаемой продукции и некоторые технологические процессы.
|
|
|
В начале каждого раздела дается аннотация, в которой раскрывается основное содержание и последовательность изложения материала раздела. Авторы рекомендуют перед изучением каждого раздела прочитать аннотацию с тем, чтобы познакомиться с содержанием раздела. После проработки раздела следует снова вернуться к аннотации и убедиться, насколько полно усвоено содержание этого раздела.
Каждой главе предшествует краткое введение, а в заключении приведены расчетные упражнения, которые иллюстрируют фундаментальные представления.
В конце учебника приведен словарь основных коллоидно-химических терминов, понятий и явлений. К сожалению, они трактуются в различных источниках по-разному. Поэтому авторы для их определения использовали те, которые приведены во втором издании «Химической энциклопедии» (М.: Советская энциклопедия, 1983) и «Химическом энциклопедическом словаре» (М.: Советская энциклопедия, Большая Российская энциклопедия. Т. 1—5, 1983—1998).
Словарь одновременно является предметным указателем, что поможет читателю ориентироваться в содержании учебника, а при необходимости акцентировать внимание на конкретных вопросах.
Коллоидная химия, как и другие современные науки, постоянно развивается и совершенствуется. Поэтому там, где это целесообразно, изложены также нерешенные и неоднозначно трактуемые проблемы.
Следует отметить, что в существующих учебниках по коллоидной химии незаслуженно мало внимания уделено аэрозолям. Между тем охрана окружающей среды, создание безотходных технологий и рациональное использование сырья, зависят от свойств аэрозолей. Системы с твердой дисперсионной средой порой даже не упоминаются, хотя подобные системы дают возможность получить материалы с заранее заданными свойствами, что определяет технический прогресс во многих отраслях.
Авторы надеются, что предлагаемое пособие поможет студентам усвоить основы коллоидной химии и будет способствовать более глубокому пониманию специальных технологических курсов.
Р а з д е л п е р в ы й
ПОВЕРХНОСТНЫЕ ЯВЛЕНИЯ
В этом разделе изложено то общее, что объединяет многочисленные дисперсные системы — объекты коллоидной химии. Это общее — большая удельная поверхность и избыток поверхностной энергии, которые взывают поверхностные явления. Несмотря на особенности различных поверхностных явлений (адгезии, адсорбции, образования двойного электрического слоя) причина их возникновения одна и та же и определяется свойством самих дисперсных систем, а именно — погашением избытка поверхностной энергии. Причем подобное погашение происходит самопроизвольно.
Возможность самопроизвольных процессов зиждется на фундаментальных представлениях химической термодинамики, излагаемых в курсе физической химии. Без этих представлений коллоидная химия превратилась бы в описательную науку. Не случайно один из основателей отечественной коллоидной химии академик П.А.Ребиндер считал, что фундаментами и стенами химических наук является физическая химия, а завершает строительство этого своеобразного здания коллоидная химия.
Г л а в а 1
ХАРАКТЕРИСТИКА И КЛАССИФИКАЦИЯ ДИСПЕРСНЫХ СИСТЕМ
Дисперсные системы гетерогенны. Они состоят по крайней мере из двух фаз, одна из которых обязательно раздроблена, а другая — непрерывна, или нераздробленна.
Раздробленность приводит к резкому увеличению поверхности раздела фаз, а это в свою очередь придает дисперсным системам особые, характерные только для них свойства, т.е. количественные изменения, приводят к возникновению нового качества — дисперсности, функциями которой становятся свойства системы. Таким образом, переход количества в качество – наиболее характерная особенность дисперсных систем.
Для того, чтобы разобраться в особенностях многочисленных дисперсных систем, прежде всего следует рассмотреть их классификацию. В основу классификации положены агрегатное состояние фаз дисперсных систем, размеры и форма раздробленной фазы. Классификация поможет рассмотреть коллоидно-химические свойства различных дисперсных систем, в том числе и их представителей применительно к отраслям промышленного и сельскохозяйственного производств.
Дата добавления: 2018-11-24; просмотров: 316; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!