химический каталог




КОЛЛОИДНАЯ ХИМИЯ

Автор Химическая энциклопедия г.р. И.Л.Кнунянц

КОЛЛОИДНАЯ ХИМИЯ, область химии, изучающая дисперсные системы и поверхностные явления, возникающие на границе раздела фаз. Поскольку частицы дисперсной фазы и окружающая их дисперсионная среда имеют очень большую поверхность раздела фаз (в высокодисперсных системах размер частиц дисперсной фазы составляет от долей мкм до 1 нм), с ростом дисперсности поверхностные явления оказывают все более определяющее влияние на свойства дисперсной системы. Цель исследований в КОЛЛОИДНАЯ ХИМИЯ х.- развитие научных основ управления образованием, свойствами и разрушением дисперсных систем (ДС) и граничных слоев путем регулирования межмолекулярных взаимодействие на границах раздела фаз, прежде всего с помощью поверхностно-активных веществ (ПАВ), способных самопроизвольно концентрироваться (адсорбироваться) на поверхности частиц дисперсной фазы. Объектами исследований в КОЛЛОИДНАЯ ХИМИЯ х. являются разнообразные ДС и поверхности раздела между дисперсной фазой и дисперсионной средой, а также границы раздела между макроскопич. фазами: адсорбционного слои (моно- и полимолекулярные) и смачивающие пленки; тонкие пленки - как. плоские, так и замкнутые (ламеллярные системы, в том числе липосомы); нити (фибриллярные системы); аэрозоли (дымы, туманы, смог, облака), а также порошки; пены и газовые эмульсии; эмульсии и латексы (см. Латекс натуральный, Латексы синтетические, а также Сказочно-охлаждающие жидкости, Эмульсионная полимеризация); суспензии, взвеси и пасты; золи и гели; системы с твердой дисперсионной средой (металлы и сплавы, горные породы, газовые и жидкостные включения в твердых телах). Задачи коллоидно-химический исследований и наиболее важные методы исследований разнообразны и отвечают рассматриваемым ниже основные разделам КОЛЛОИДНАЯ ХИМИЯ х. 1. Поверхностные и капиллярные явления, включая иэучение поверхностных сил, термодинамическое и кинетическая закономерностей адсорбции и смачивания, свойств адсорбционного слоев, закономерностей и механизмов действия ПАВ на различные межфазных поверхностях. Молекулярно-статистич. рассмотрение поверхностных явлений (включая использование методов молекулярной динамики) ведется в контакте с соответствующими разделами мол. физики. Эксперим. исследование поверхностных явлений на легкоподвижных поверхностях жидкость - пар и жидкость - жидкость проводится преимущественно тензометрич. методами (изучение концентрац. зависимости поверхностного натяжения растворов) или с помощью весов Лeнгмюра в сочетании с оптический, электрич. и реологич. методами (см. Мономолекулярный слои). 2. Химия поверхности твердых тел (см. подробнее Химия твердого тела) - изучение особенностей кристаллич. и электронной структуры приповсрхностных слоев твердых тел и закономерностей адсорбции на ней веществ как из газовой фазы, так и из объема тела. Развитие этой области связано с применением многочисленные новых методов исследования (см., например, Рентгеновская спектроскопия. Фотоэлектронная спектроскопия, Электронно-зондовые методы. Дифракционные методы, Эллипсометрия), которые дают сведения о различные по толщине и площади при поверхностных слоях. 3. Электрокинетические явления, электрокапиллярные явления и ионный обмен - изучение влияния двойного электрического слоя и его изменения при введении электролитов на скорость электрофореза и электроосмоса, значения токов и потенциалов течения дисперсионной среды и седиментации дисперсной фазы, мембранные эффекты, в т.ч. явления обратного осмоса в мембранах. 4. Молекулярно-кинстич. и транспортные явления в ДС и их приложения к задачам дисперсионного анализа, т.е. к определению функций распределения частиц по размерам в свободнодисперсных системах. Сюда относятся исследования закономерностей броуновского движения, осмоса, возникновения и релаксации флуктуации концентрации, хроматографич. явлений при течении растворов и золей через пористые среды. Методы гель-хроматографии, седиментации и центрифугирования широко используются в научных исследованиях и химический технологии; ультрацентрифугирование один из наиболее распространенных методов определения молскулярно-массового распределения в растворах полимеров. 5. Характерные оптический свойства ДС - прежде всего рассеяние света в них; основанные на изучении этих свойств методы нефелометрии и турбидиметрии также позволяют определять размеры, а в некоторых случаях и форму частиц дисперсной фазы. Большие возможности для исследования ДС открывают методы электрооптики, а также изучение двойного лучепреломления, возникающего при течении ДС (эффект Максвелла), воздействии электрич. (эффект Керра) или магнитного (эффект Коттона-Мутона) полей. 6. Термодинамика образования лиофильных и лиофобных ДС (см. Лиофильность и лиофобность) и теория образования лиофобных систем при зарождении новой фазы, являющиеся научной основой конденсац. методов получения ДС. Важное прикладное значение имеют методы очистки ДС (диализ, электродиализ, ультрафильтрация). 7. Лиофильные коллоидные системы: изучение областей существования (температурных и концентрационных) и строения термодинамически равновесных дисперсий в двух-, трех- и многокомпонентных системах, содержащих мицеллообразующие ПАВ (см. Микроэмульсии). 8. Термодинамика и физико-химическая гидродинамика образования тонких пленок - рассмотрение составляющих расклинивающего давления, возможности существования мстастабильно-равновссных состояний (например, черных пленок), а также кинетическая закономерностей утоньшения пленоколо 9. Теория устойчивости лиофобных ДС, т.е. изучение роли факторов устойчивости, определяющих замедление изменения во времени структуры ДС в результате коагуляции (флокуляции) частиц дисперсной фазы, их коалесценции, переноса вещества от малых частиц к более крупным, седиментации частиц. 10. Физико-химическая механика твердых тел и ДС, изучающая влияние внешний сред на закономерности деформирования и разрушения твердых тел, образование дисперсных структур и их механические свойства, механохимический эффекты и на этой основе разрабатывающая пути управления механические свойствами материалов, облегчения их обработки, управления контактными явлениями при трении и износе. Облегчение деформирования, разрушения и измельчения твердых тел и материалов в присутствии среды связано с проявлением эффекта Ребиндера - адсорбционного влияния среды на механические свойства вещества. В основе изучения структурообразования в дисперсных системах лежат реологич. исследования, в частности визкозиметрия, и непосредств. определения сил взаимодействие между частицами при образовании коагуляционных и конденсационно-кристаллизац. структур. Вследствие столь большого разнообразия объектов, охватываемых КОЛЛОИДНАЯ ХИМИЯх., и ее задач проявляется тенденция к обособлению некоторых ее разделов в самостоят, научные дисциплины, а также использование ее методов и идей в смежных областях науки. Так, из КОЛЛОИДНАЯ ХИМИЯх. выделилась физических химия растворов полимеров; в значительной мере самостоятельно развиваются наука о аэрозолях, химия поверхности; некоторые коллоидно-химический проблемы, связанные с изучением функционирования биологическое мембран и липосом, изучаются физических-химический биологией, биофизикой и электрохимией мембран. КОЛЛОИДНАЯ ХИМИЯх. как самостоят. наука возникла в 60-е гг. 19 в. после появления работ Т. Грэма, который ввел термин "коллоид" (от греческого kolla-клей) для обозначения веществ, не кристаллизующихся и слабо диффундирующих. Однако еще М. В. Ломоносов отличал свертывание (коагуляцию) от кристаллизации, а Й. Берцелиус, А. Бодримой, Ф. Сельми в нач. 19 в. рассматривали характерные свойства золей ("псевдорастворов"). В 1777 Ф. Фонтана и КОЛЛОИДНАЯ ХИМИЯ Шееле открыли адсорбцию газов, в 1785 Т. Е. Ловиц - адсорбцию из растворов, в 1809 Ф. Рейсе - электроосмос и электрофорез. Т. Юнг и П. Лаплас (нач. 19 в.) разработали механические теорию капиллярности. Термодинамич. теория поверхностных явлений, капиллярности и зарождения новых фаз развита в 1878 Дж. Гиббсом. КОЛЛОИДНАЯ ХИМИЯ Ленгмюром (1909-17) были установлены основные закономерности адсорбционного явлений и изучены свойства мономол. слоев ПАВ. Создание Дж. Рэлеем теории рассеяния света способствовало количеств, изучению оптический свойств коллоидных систем. Исследование Ж. Перреном, Т. Сведбергом и Р. Зигмонди броуновского движения коллоидных частиц на основе теории, разработанной в 1905 А. Эйнштейном и М. Смолуховским, позволило доказать реальность существования молекул и правильность молекулярно-кинетическая представлений. В СССР создан ряд ведущих школ, имеющих мировое значение: А. В. Думанского (лиофильные коллоиды), Н.П. Пескова (устойчивость дисперсных систем), П. А. Ребиндера (ПАВ, физических-химический механика), Б. В. Дерягина (поверхностные силы), КОЛЛОИДНАЯ ХИМИЯИ. Жукова (электроповсрхностные явления). КОЛЛОИДНАЯ ХИМИЯх. разрабатывает научные основы многочисленные технол. процессов, включающих ДС: технологии разнообразных дисперсных материалов, в том числе современной композиционных и строит. материалов, силикатов (особенно керамики и стекол), дисперсных пористых структур (катализаторов и сорбентов), пластмасс, резины, природные и синтетич. волокон, клеев, лакокрасочных материалов; технологии механические обработки твердых тел (в т.ч. бурения горных пород), извлечения нефти из пласта с последующей ее деэмульгированием, флотации руд, мембранных процессов разделения (см. также Мембраны разделительные), процессов водопад готовки. Среди многочисленные примеров практическое приложений достижений КОЛЛОИДНАЯ ХИМИЯ х. - разработка и применение ПАВ: флотореагентов, смачивателей, стабилизаторов пен и эмульсий, пеногасителей и деэмульгаторов, пластификаторов высококонцентрир. ДС, компонентов смазок и смазочно-охлаждающих жидкостей, мембран, моющих средств (см. также Моющее действие). Коллоидно-химический свойства почв в значительной степени определяют их плодородие; методы КОЛЛОИДНАЯ ХИМИЯ х. используются для создания оптим. структуры почв, борьбы с их засолением и эрозией при внесении удобрений и применении пестицидов. С развитием КОЛЛОИДНАЯ ХИМИЯх. связаны новые направления во многие областях естествознания и техники, создание новых материалов, современной методов их переработки и практическое использования.

Химическая энциклопедия. Том 2 >> К списку статей


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]    [обратная связь]

 

 

Реклама
насос циркуляционный тр 200-410/4
ноутбук напрокат москва
1102NN3NL0
квп-мс 500х250

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
(17.08.2017)