химический каталог




Курс коллоидной химии

Автор С.С.Воюцкий

остоящими из множества молекул. Приняв это определение коллоидного состояния (коллоидной системы), можно сформулировать те принципиальные особенности, которые отличают коллоидные системы от истинных растворов. Поскольку коллоидные частицы состоят из множества молекул, то, очевидно, им могут быть приписаны все термодинамические свойства фазы. Равным образом молекулы среды, в которой диспергированы коллоидные частицы, образуют другую фазу. Следовательно, всякий коллоидный раствор является гетерогенной, многофазной (в простейшем случае двухфазной) системой в отличие от истинных растворов, которые являются гомогенными системами. Отсюда же следует вывод, что поскольку всякий коллоидный раствор представляет гетерогенную систему, условием ее образования является нерастворимость (или очень малая растворимость) вещества одной фазы в веществе другой фазы, ибо только между такими веществами могут существовать физические поверхности раздела.

В соответствии с тем, что число составляющих систему компонентов равно двум или больше, коллоидные системы обычно являются многокомпонентными. Однако в определенных условиях могут образоваться и однокомпонентные коллоидные системы. Примером этих систем, названных Во. Оствольдом низоколлоидными, могут служить жидкости, в которых молекулы в результате действия молекулярных сил образуют достаточно большие агрегаты. Такие системы встречаются сравнительно редко и поэтому в нашем курсе они не рассматриваются.

Принятое определение коллоидных систем подтверждается рассмотренными выше характерными свойствами коллоидных растворов. Именно такие гетерогенные системы должны сильно рассеивать свет, обладать малой диффузионной способностью, проявлять способность к диализу и быть агрегативно неустойчивыми.

Следует, однако, отметить, что твердые коллоидные системы не обладают всеми перечисленными выше типичными коллоидными свойствами. Так, все твердые коллоидные системы в обычных условиях агрегативно устойчивы. Это объясняется только огромной вязкостью этих систем, не позволяющей передвигаться частицам растворенного вещества и образовывать более крупные агрегаты в результате слипания. При плавлении же этих систем может проявляться их агрегативная неустойчивость. Металлические сплавы не обладают также опалесценцией. Но это обусловливается лишь непрозрачностью металла. Другие твердые коллоидные системы, дисперсионная среда которых прозрачна (например, рубиновое стекло, опал), заметно опалесцируют. Недаром явление опалесценции получило свое название от минерала опала.

Поскольку из сказанного ясно, что всякая коллоидная система представляет собою дисперсию одного тела (дисперсная фаза) в другом (дисперсионная среда), то вообще более правильно говорить не о коллоидах, "а о коллоидных системах.

Таким образом, после всего изложенного можно дать определение коллоидной химии как науки. Коллоидная химия — это наука о свойствах гетерогенных высокодисперсных систем и о протекающих в них процессах.

Следует подчеркнуть всю условность термина «коллоидная химия». Коллоидные системы представляют собою системы, содержащие в виде дисперсных частиц не молекулы, а агрегаты молекул. Наиболее типичный процесс для коллоидных систем — коагуляция сводится к слипанию этих агрегатов в еще более крупные под действием межмолекулярных, а не химических сил. Другие процессы, характерные для коллоидных систем (физическая адсорбция, электрофорез и т. д.), также являются в основном физическими или физико-химическими. Лишь при взаимодействии коагулятора со стабилизатором (веществом, находящимся в виде адсорбционного слоя на поверхности коллоидных частиц и

обеспечивающим относительную агрегативную устойчивость системы) могут происходить химические реакции. Таким образом, ' по существу коллоидная химия строится на основе двух областей знания — физики b химии при явном преобладании первой, и только по исторически сложившейся традиции учение о коллоидных системах называют коллоидной химией, а не физической химией гетерогенных высокодисперсных систем.

Рассматривая предмет коллоидной химии и коллоидные системы, необходимо указать на системы, которые, не являясь коллоидными в прямом смысле этого слова, имели большое значение для развития коллоидной науки.

Существует класс весьма важных веществ с очень большими молекулами, так называемые высокомолекулярные соединения, или полимеры. Сюда относятся белки, целлюлоза, каучук и ряд синтетических продуктов. Размеры молекул этих веществ в отдельных случаях могут даже превышать размер коллоидных частиц. Возникает вопрос, являются ли растворы этих веществ коллоидными системами. Казалось бы, на этот вопрос следует ответить положительно, так как эти растворы, содержащие гигантские молекулы, обладают многими свойствами, характерными для коллоидных растворов, например, способностью к диализу и малой диффузией. Однако, как показали исследования последних десятилетий, в достаточно разбавленных растворах высокомолекулярные соединения раздроблены до молекул и, следовательно, эти растворы представляют собою гомогенные системы. Поэтому их нельзя отнести к типичным коллоидным системам. Растворы белков, целлюлозы, каучука и других подобных веществ во избежание путаницы лучше называть не коллоидными растворами, как это было принято раньше, а растворами высокомолекулярных веществ. Это название указывает, что данные системы, во-первых, являются истинными растворами и, во-вторых, что в них содержатся гигантские молекулы.

Несмотря на то, что растворы высокомолекулярных веществ не являются коллоидными в точном смысле этого слова, описание их свойств, как правило, включают в курс коллоидной химии, поскольку сходство ряда свойств коллоидных растворов и растворов высокомолекулярных веществ позволяет рассматривать многие проблемы одновременно для систем обоих типов. Помимо этого, кроме типичных растворов высокомолекулярных веществ, в которых они существуют в виде больших, но не связанных друг с другом, обычно вытянутых или свернутых в весьма рыхлые клубки молекул, известны растворы полимеров, по существу ничем не отличающиеся от коллоидных систем. Это растворы полимеров в плохих растворителях; цепные молекулы в таких растворах свернуты в компактный клубок с явно выраженной поверхностью, на которой могут протекать явления адсорбции. Примером таких систем являются натуральный и синтетические латексы, у которых сравнительно большие полимерные частицы находятся в водной среде и устойчивость которых обеспечивается благодаря стабилизатору, адсорбированному на поверхности частиц. Таким образом, между классическими коллоидными системами и растворами полимеров не существует резкой границы.

В заключение необходимо упомянуть о коллоидных системах, возникающих самопроизвольно (спонтанно), хотя, казалось бы, это противоречит тому, что при образовании коллоидных систем увеличивается межфазная поверхность, а значит, и свободная энергия системы. Такие системы, имеющие вследствие больших размеров частиц безусловно коллоидную природу, обнаружены и исследованы в Советс

страница 4
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189

Скачать книгу "Курс коллоидной химии" (4.52Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
верхневолжский облицовочный кирпич
сименс qac34/101
завтра концерт в театре российской армии
камера для футбольного мяча купить

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(23.06.2017)