Контрольная работа на тему Коллоидная химия

Содержание:

1.Поверхностные явления и дисперсные системы. Дисперсная система и дисперсионная среда. Гетерогенность и дисперсность. Поверхностная энергия и поверхностное натяжение на границе раздела фаз 2
2.Термодинамические основы устойчивости лиофобных дисперсных систем. Агрегативная и кинетическая устойчивость, факторы устойчивости дисперсных систем 4
3.С помощью, каких способов можно оценить скорость седиментации частиц 5
4.Адсорбция твердыми телами. Закон Генри. Теория мономолекулярной адсорбции Ленгмюра 10
5.Основы теории капиллярности. Формула Жюрена, Закон Томсона. Капиллярная конденсация и изотермическая перегонка 15
6.Порошки: получение, классификация, свойства (гранулирование, слеживание, псевдосжижение), разрушение 17
Список использованной литературы 23

Фрагмент текста работы:

1.Поверхностные явления и дисперсные системы. Дисперсная система и дисперсионная среда. Гетерогенность и дисперсность. Поверхностная энергия и поверхностное натяжение на границе раздела фаз
Поверхностные явления – это особые свойства поверхностных слоев, то есть тонких слоев вещества на границе соприкасающихся тел, сред или фаз. Эти свойства обусловлены избыточной свободной энергией поверхностного слоя и особенностями его структуры и состава.
Поверхностные явления могут быть чисто физическими по своей природе или сопровождаться химическими превращениями; они происходят на жидких (высокоподвижных) и твердых межфазных границах. Поверхностные явления, связанные с поверхностным натяжением и возникающие в результате деформации граничных поверхностей жидкости, также называются капиллярными явлениями. Такие явления включают капиллярное поглощение жидкостей в пористые тела, капиллярную конденсацию и установление равновесной формы капель, пузырьков газа и менисков. Свойства контактной поверхности двух твердых тел или твердого тела с жидкой или газообразной средой определяются такими эффектами, как адгезия, смачивание и трение.
Молекулярная природа и свойства поверхности могут быть радикально изменены в результате образования поверхностных мономолекулярных слоев или фазовых (полимолекулярных) пленок. Такие изменения часто происходят в результате таких физических процессов, как адсорбция, поверхностная диффузия и распространение жидкостей, либо в результате химического взаимодействия компонентов смежных фаз. Любая модификация поверхностного или межфазного слоя обычно приводит к увеличению или уменьшению молекулярного взаимодействия между смежными фазами. Физические или химические превращения в поверхностных слоях сильно влияют на характер и скорость таких неоднородных явлений, как коррозионные, каталитические и мембранные процессы
Поверхностные явления также влияют на типичные объемные свойства тел. Таким образом, уменьшение свободной поверхностной энергии твердых тел активно адсорбирующей средой приводит к снижению прочности этих тел (эффект Ребиндера). Особую группу образуют такие поверхностные явления, как электроадгезионные и электрокапиллярные явления, а также электродные процессы, возникающие в результате наличия электрических зарядов в поверхностном слое. Физические или химические изменения в поверхностном слое проводника или полупроводника существенно влияют на работу электрона. Они также влияют на такие поверхностные явления в полупроводниках, как поверхностные состояния, поверхностная проводимость и поверхностная рекомбинация; это влияние отражается на эксплуатационных характеристиках таких полупроводниковых приборов , как солнечные батареи и фотодиоды.
Поверхностные явления обнаруживаются в любой неоднородной системе, состоящей из двух или нескольких фаз. В сущности, весь физический мир, от космических тел до субмикроскопических образований, неоднороден. Только системы в ограниченных объемах пространства могут рассматриваться как однородные. Таким образом, роль поверхностных явлений в природных и технологических процессах велика. Поверхностные явления особенно важны в дисперсных (микрогетерогенных) системах, в которых наиболее сильно развита межфазная поверхность. По сути, условия, способствующие возникновению и длительному существованию таких систем , связаны с поверхностными явлениями.
Основные проблемы коллоидной химии сводятся к поверхностным явлениям в дисперсных системах. Все процессы, приводящие к изменению размеров частиц высокодисперсной фазы, включая коагуляцию, коалесценцию, пептизацию и эмульгирование, обусловлены взаимодействием броуновского движения и поверхностных явлений. В крупнодисперсных и макрогетерогенных системах первостепенную роль играет напряжение между поверхностными силами и внешними механическими воздействиями. Поверхностные явления, воздействуя на величину свободной поверхностной энергии и структуру поверхностного слоя, контролируют возникновение и рост частиц новой фазы в пересыщенных парах, растворах и расплавах. Поверхность явления также контролируют взаимодействие коллоидных частиц при образовании различных типов дисперсных структур. Поверхностно-активные вещества, которые изменяют структуру и свойства межфазных поверхностей в результате адсорбции, часто принципиально влияют на степень и направленность процессов, вызванных поверхностными явлениями.
Фундамент современной термодинамики поверхностных явлений был заложен американским физико - химиком Дж. Гиббсом. Советские ученые П. А. Ребиндер, А. Н.Фрумкин, Б. В. Дерягин, А. В. Думанский разработали теоретические концепции природы и молекулярного механизма поверхностных явлений, имеющие большое практическое значение.