Основные определения коллоидной химии

1861 г. Томас Грэм ввел термин коллоиды (κόλλα — клей).

Коллоидная химия — наука, изучающая вещества, находящиеся в дисперсном состоянии и поверхностные явления в дисперсных системах.

Диспергирование — тонкое измельчение твердого тела или жидкости, в результате которого образуются порошки, суспензии, эмульсии.

Дисперсная система — гетерогенная двух- или многофазная система, в которой одно вещество, находящееся в диспергированном состоянии (дисперсная фаза) распределено в среде другого (дисперсионная среда).

Видео:Коллоидные растворы. Дисперсные системыСкачать

Коллоидные растворы.  Дисперсные системы

Степень измельчения можно характеризовать следующими параметрами:

  • линейным размером частиц r;
  • дисперсностью D;
  • удельной поверхностью S_1.

Дисперсность — физическая величина, которая показывает какое число частиц можно уложить вплотную в одном кубическом метре. Чем меньше размер частиц, тем больше дисперсность. Определяют как отношение суммарной поверхности раздела фаз к объему этих частиц.

D = frac{S}{V} qquadleft[см^{-1}right]

Удельная поверхность — это отношение суммарной поверхности к общей массе частиц.

S_1 = frac{S}{rho V} = frac{D}{rho}qquadleft[frac{см^{-1}}{г/см^3}right]=left[frac{см^2}{г}right]

Влияние диспергирования на свойства системы: высокая развитая поверхность.

1_clip_image001_0001-80b1db2bfe7edd2d95cd765336fd8dbf-1

Видео:ФИЗИЧЕСКАЯ ХИМИЯ (ТЕРМОДИНАМИКА). ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ: СИСТЕМЫ, ПАРАМЕТРЫ, ФУНКЦИИСкачать

ФИЗИЧЕСКАЯ ХИМИЯ (ТЕРМОДИНАМИКА). ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ: СИСТЕМЫ, ПАРАМЕТРЫ, ФУНКЦИИ

Такая большая поверхность придает дисперсным системам особые свойства.

Классификация дисперсных систем

По размерам частиц дисперсной фазы

Размер частиц, мСистема, см
10^{-10}10^{-8}Молекулярный раствор
10^{-9}–10^{-8}10^{-7}–10^{-6}Ультра-микро-дисперсная
10^{-8}–10^{-6}10^{-6}–10^{-4}микрогетерогенная (высокодисперсная)
>10^{-6}>10^{-4}Грубой дисперсии

Различия между истинным раствором, коллоидной системой и грубой дисперсией:

Истинный растворКоллоидная системаГрубая дисперсия
Видимость в оптическом микроскопеНетНетВидны
Проходимость через бумажный фильтрДаДаНет
Через полупроницаемую перегородкуДаНетНет
Самопроизвольное образованиеДа, ΔG<0Нет, ΔG>0Нет, ΔG>0
Термодинамическая устойчивостьДаДа/нетНет
ГомогенностьДаНетНет

По агрегатным состояниям дисперсной среды и дисперсной фазы

Д.С.Д.Ф.Условное обозначениеПримеры:
1ТвТвТ/ТМинералы, сплавы, горные породы
2ТвЖЖ/ТПочва, грунт, ткани жив. орг.
3ТвГГ/ТПористые тела, катализаторы в газах
4ЖТвТ/ЖСуспензии, пасты, пульпы, золи
5ЖЖЖ/ЖЭмульсии
6ЖГГ/ЖПены
7ГТвТ/ГПыль, порошки, дым
8ГЖЖ/ГОблака, туман
9ГГ

По характеру межмолекулярных взаимодействий между дисперсной средой и дисперсной фазы

Эта классификация пригодна только для систем с жидкой дисперсионной средой:

  1. Лиофильные — термодинамические устойчивые. Например, мыло в воде.
  2. Лиофобные — не устойчивы, слабые межмолекулярные взаимодействия. Например, нафталин в воде.

Первоначально Зигмонди предложил классифицировать коллоидные растворы по способности сухого остатка, полученного в результате осторожного выпаривания жидкости, растворяться в чистой дисперсионной среде.

  • Необратимые коллоидные системы — системы, сухой остаток которых не способен самопроизвольно диспергироваться в дисперсионной среде. Например: лиозоли металлов, гидрозоли иодида серебра.
  • Обратимые коллоидные системы — системы, сухой остаток которых при соприкосновении со средой обычно сначала набухает, а затем самопроизвольно растворяется и снова образует коллоидную систему. Например, раствор желатина в воде, раствор каучука в бензоле.

Фрейндлих высказал мнение, что обратимость и необратимость коллоидной системы определяется взаимодействием дисперсной фазы с дисперсной средой:

  • В случае обратимых коллоидов есть взаимодействие между дисперсионной средой и фазой. Такие растворы называются лиофильными коллоидными растворами (если ДС — вода, то гидрофильными).
  • В случае необратимых — взаимодействия нет, следовательно ДФ не способна растворяться в ней. Такие системы Фрейндлих назвал лиофобными (гидрофобными, если ДС — вода).

🌟 Видео

Химия | Дисперсные системыСкачать

Химия | Дисперсные системы

Коллоидная химия. Лекция 1. Физико-химия поверхностных явленийСкачать

Коллоидная химия. Лекция 1. Физико-химия поверхностных явлений

Вводная видеолекция к курсу "Физическая и коллоидная химия"Скачать

Вводная видеолекция к курсу "Физическая и коллоидная химия"

СТРОЕНИЕ МИЦЕЛЛЫ - урок 1Скачать

СТРОЕНИЕ МИЦЕЛЛЫ - урок 1

Видеоурок по химии "Дисперсные системы"Скачать

Видеоурок по химии "Дисперсные системы"

Как БЫСТРО понять Химию? Органическая Химия с нуляСкачать

Как БЫСТРО понять Химию? Органическая Химия с нуля

Матвеенко В. Н. - Коллоидная химия - Коллоидная химия как наука. Предмет изученияСкачать

Матвеенко В. Н. - Коллоидная химия - Коллоидная химия как наука. Предмет изучения

Суспензии, коллоиды и растворыСкачать

Суспензии, коллоиды и растворы

Поверхностное натяжение (видео 3) | Силы межмолекулярного взаимодействия | ХимияСкачать

Поверхностное натяжение (видео 3) | Силы межмолекулярного взаимодействия | Химия

ЭТО НУЖНО ЗНАТЬ — Химия с нуля, Основные Химические ПонятияСкачать

ЭТО НУЖНО ЗНАТЬ — Химия с нуля, Основные Химические Понятия

Ерёмин В. В. - Общая химия - Основные понятия химии (Лекция 1)Скачать

Ерёмин В. В. - Общая химия - Основные понятия химии  (Лекция 1)

10 класс § 10 "Коллоидные растворы"Скачать

10 класс § 10 "Коллоидные растворы"

Коллоидная химия. Мицеллы | Лекция 3Скачать

Коллоидная химия. Мицеллы | Лекция 3

Н.К.Иванова. ЗНТШ21: Коллоидная химия.Скачать

Н.К.Иванова. ЗНТШ21: Коллоидная химия.

Коллоидная химия. Лекция 2. Физико - химия дисперсных системСкачать

Коллоидная химия. Лекция 2. Физико - химия дисперсных систем
Поделиться или сохранить к себе:
Конспекты лекций по химии