|
Главная
|
Кафедра
физической и коллоидной химии КОЛЛОИДНАЯ ХИМИЯ
Перечень
лабораторных работ в практикуме по
курсу Вопросы для коллоквиума Термин "поверхностное натяжение" (сила, работа, энергия). Причина проявления этого свойства на подвижных границах раздела фаз. Роль температуры. Принцип подхода к термодинамическому описанию гетерогенных систем в методе избытков Гиббса (количество вещества в разных точках системы, энергия системы). Поверхностная активность. Вещества поверхностно-активные (ПАВ) и инактивные (ПИАВ) по отношению к воде и другим растворителям. Адсорбция на границе с воздухом в этих случаях. Переход от изотермы поверхностного натяжения к изотерме адсорбции ПАВ. Семейства этих изотерм для гомологических рядов ПАВ. Правило Дюкло-Траубе и его объяснение. Вывод адсорбционного уравнения Гиббса. Вывод уравнения Ленгмюра. Переход к линейному виду уравнения Лэнгмюра, нахождение его констант и оценка размеров молекул ПАВ. Связь адсорбционных уравнений Гиббса и Ленгмюра, переход к уравнению Шишковского. Экспериментальные методы определения поверхностного натяжения.
Вопросы для коллоквиума Классификация дисперсных систем по размерам частиц дисперсной фазы. Коллоидно-дисперсные системы. Микрогетерогенные системы. Особенности проявления молекулярно-кинетических свойств свободнодисперсных систем. Седиментационно-диффузное равновесие. Первый закон Фика для диффузии. Градиент концентрации. Частичная и грамм-частичная концентрации. Средний сдвиг частицы. Уравнение Эйнштейна-Смолуховского. Барометрическая формула Лапласа. Уравнение Перрена-Больцмана. Броуновское движение, причины его существования. Теория Эйнштейна. Оседание дисперсных частиц в суспензиях. Системы моно-, би- и полидисперсные; анализ графиков, описывающих накопление осадка. Определение фракционного состава дисперсных систем. Построение дифференциальных кривых распределения частиц полидисперсной дисперсной системы.
Вопросы для коллоквиума Оптические явления, возникающие при прохождении видимого света через дисперсную систему. Рассеяние света малыми частицами по Рэлею (упругое светорассеяние). Условия применимости уравнения Рэлея (объяснить причины ограничения) к рассмотрению светорассеяния дисперсиями. Эффект Тиндаля. Векторные диаграммы светорассеяния (Ми, Ганс). Использование фотоэлектроколориметра для оценки мутности раствора. Связь уравнения Бугера-Ламберта-Бера (дифференциальная форма) с уравнением Рэлея. Мутность. Приведенная и характеристическая мутности, их графическое определение. Расчет среднего эквивалентного радиуса частиц дисперсной фазы. Методы оценки размера частиц - турбидиметрия и нефелометрия. Нарушение рэлеевской зависимости для интенсивности рассеивания света при увеличении размера частиц дисперсной фазы. Параметр, характеризующий отношение радиуса частицы к длине волны падающего света. Уравнение Шифрина, переход к линейной зависимости (уравнение Геллера), позволяющей оценить средний радиус частиц дисперсной фазы. Порядок работы с одно- и двулучевым колориметром при определении оптической плотности коллоидных растворов.
Вопросы для коллоквиума Причина и пути формирования ДЭС на межфазной границе. Строение ДЭС по Гельмгольцу-Перрену. Теория ДЭС Гуи и Чэпмена. Зависимость концентрации ионов в растворе с изменением расстояния от поверхностей, несущих электрический потенциал. Больцмановское распределение коионов и противоионов и дебаевский радиус экранирования (приведенная толщина ДЭС). Результирующее выражение решения уравнения Пуассона-Больцмана для случая слабозаряженных поверхностей. Теория ДЭС по Штерну. Специфическая адсорбция и ее проявление. Плотная и диффузная части ДЭС. Понятие адсорбционного потенциала ионов. Изменения в строении ДЭС при введении индифферентных и неиндифферентных электролитов с ионами различных зарядов. Виды (типы) перезарядки и их объяснение. Классификации электрокинетических явлений в свободно- и связнодисперсных системах. Выражение для скорости электрофореза по теории Гельмгольца-Смолуховского. Электрокинетический (ζ) потенциал и вариации его изменения при введении в раствор электролитов. Эффекты, осложняющие электрофорез. Поправки Хюккеля и Генри при расчете скорости электрофореза. Формулы мицелл. Роль изменения рН среды в строении мицелл золей амфотерных соединений.
Вопросы для коллоквиума Причины сгущения веществ на межфазных границах. Адсорбция газов, конкурентная адсорбция компонентов раствора. Экспериментальное определение величины адсорбции на твердых адсорбентах. Способы выражения адсорбции, размерности. Физическая и химическая адсорбция газов на поверхности твердых тел. Графический вид изотерм адсорбции в зависимости от типа взаимодействия. Изопикна, изостера, изобара, изохора. Уравнения Фрейндлиха и Лэнгмюра (исходные и линейные формы), графическое нахождение констант в этих уравнениях и их трактовка. Рассмотрение изотерм адсорбции компонентов бинарных растворов неэлектролитов на твердых адсорбентах. Адсорбционная азеотропия. Правило уравнивания полярностей Ребиндера. Объяснение возможности протекания ионообменных процессов на поверхности активированного угля в водных растворах по Шилову и Фрумкину.
Вопросы для коллоквиума Лиофильные и лиофобные системы. Возможность самопроизвольного диспергирования в гетерогенной лиофильной системе. Критерий Ребиндера. Понятия седиментационной и агрегативной устойчивости лиофобных дисперсий, факторы их определяющие. Коагуляция. Причины, разрушения дисперсных систем. Порог коагуляции золей электролитами. Правило Шульце-Гарди. Изменение электрокинетического потенциала частиц при коагуляции индифферентными и неиндифферентными электролитами. Явление неправильных рядов. Основные идеи теории коагуляции гидрофобных золей электролитами (теория ДЛФО). Расклинивающее давление по Дерягину. Энергия сил отталкивания и взаимного притяжения. Изменение этих параметров в зависимости от расстояния между частицами. Потенциальная кривая зависимости взаимодействия частиц дисперсной фазы от расстояния между ними. Подтверждение правила Шульце-Гарди на основе теории ДЛФО (закон шестой степени Дерягина). Периодические коллоидные структуры и причина их существования. Влияние электролитов и температуры на их устойчивость (ДЛФО). Химфак МГУ: Методические разработки к практикуму по коллоидной химии.
|
