Tárgy Colloid Chemistry
Név kolloidkémia származik a görög - ragasztó.
Az első célja volt a vizsgálatból az a ragasztó-szerű kolloidkémiában anyagok - zselatin, pektin, kazein és más makromolekuláris vegyületek.
Modern kolloidkémiában jelentősen bővült a határain és a részben a fizikai kémia egy önálló tudomány. És azt kell mondanom, a modern kolloid kémia - azon kevesek egyike, tudományok, akinek a neve nem egyezik meg a tartalmat. Kapta ezt a nevet, mielőtt alakult, mint önálló tudomány. Egyes országokban ez a neve „Felületi jelenségek”, „Felületi jelenségek és diszperz rendszerek”.
A tárgyak tanulmány a modern kolloidkémia a diszperz rendszerek és makromolekuláris vegyületeket. Különös figyelmet fordítanak a kolloid kémia felszíni jelenségek - lezajló folyamatok a felületen.
Ennek során a fizikai kémia megnéztük a rendszer, amelyben a felület nem játszott jelentős szerepet. A felszíni jelenségek érezte, a felület kell kidolgozni, ami azáltal érhető el zúzás a fázisok egyikének.
Magasan fejlett érintkező felület diszpergált rendszereket.
Fejezet I.Dispersnye rendszer:
TULAJDONSÁGOK ÉS BESOROLÁS
1.1 Alapvető tulajdonságait diszperz rendszerek
Heterogenitás. Bármely diszperziós rendszer két vagy több fázis, azaz a heterogén (ábra. 2).
A töredezett (szakaszos) része a diszpergált fázis a rendszer 1. nazyvayutdispersnoy és nem szétmorzsolt, (folyamatos) - diszperziós (szilárd) 2 közegben.
Között a diszpergált fázis és a diszperziós közeg képződik interfész. A szükséges feltétele a kialakulását a diszperz rendszer az oldhatatlan vagy korlátozott oldhatósága a diszpergált fázis és a diszperziós közeg.
A kolloid kémia tanulmány diszperziók, amelyekben a diszpergált fázis részecskék mérete a 10-9- 10-7 M (1-100 nm). Ez a kolloid rendszerek.
Diszperziók az azonos méretű részecskék, úgynevezett monodiszperz. különböző méretű részecskék - polidiszperz. Valódi rendszerek általában polidiszperz.
Nagy fajlagos felülettel. A kvantitatív jellemzője a felület a diszpergált rendszerek specifikus poverhnostSud - S. határfelületi terület egységnyi tömegű vagy térfogatú V m a diszpergált fázis:
Ha a diszperz fázis részecskék alakja egy kocka oldalhosszúságú és az azonos méretű, majd

A gömb alakú részecskék, R sugarú
SSF = 4r 2. vsf = 4 / 3r 3.

Általánosságban, a rendszerek részecskéket tartalmazó szabadkézi

ahol k - faktor alakjától függően a részecskék; és - a kiválasztott lineáris szemcseméret (jellemző dimenzió).
A reciprok jellemző méretű, úgynevezett dispersnostyuD:

Ezekből arányok nyilvánvaló, hogy minél kisebb a jellemző a diszpergált fázis szemcsemérete, annál nagyobb a fajlagos felülete, és diszpergálhatósága. Megmutatjuk ezt egy példával.
Tekintsünk egy kocka alakú részecske.
Így a zúzás a részecskék drámai módon megnöveli a fajlagos felülete a diszpergált fázis.
Most nem kompenzált felületi energia. A különbség a szomszédos fázisokban összetétele és természete intermolekuláris kölcsönhatások ezen fázisok okoz előfordulása kompenzálatlan felületi energia. Mivel fragmentáció és magas felületi interfész diszperziók jellemzi jelentős felesleges felületi energia.
Tekintsük a folyadék-gáz rendszerben.
A részecskék az ömlesztett folyékony fázisban, az eredő erő a intermolekuláris kölcsönhatás 0, mivel a környezetben minden irányból egyformán. Force vektorok különböző irányba mutató, de egyenlő nagyságú. Kiderült szimmetrikus erőtér.
A részecskék felületén helyezkedik el egyaránt kölcsönhatásba homogén részecskék, és a alkatrész-
Tsami más jellegű. Természetesen, hogy a vonzás a vonzás által a gázmolekulák gyengébb a folyadék molekulák. Ennek eredményeként, az aszimmetria az erőtér az eredő erő befelé sűrűbb fázis (folyékony). Ez a hatás gyakran említett belső nyomás. Minél erősebb az intermolekuláris kölcsönhatások különböző szomszédos fázisokban, annál nagyobb a belső nyomás. A folyadékok a felület a belső levegő nyomás nagyon nagy, például, ez 14.800 vizet atmoszféra. Ezért a folyadék cseppecskéket növekvő külső nyomás nem változtatják meg annak fajsúlyát, azaz azok összenyomhatatlan.
Az összes részecskék a felületi réteg nem realizált kapacitás kölcsönhatás oldalán a fázisok egyikének (ebben az esetben, gáz) jellemzi Gpov szabad felületi energia. és amely meghatározza a során különböző felszíni folyamatok.
Nyilvánvaló, hogy a teljes energia mennyiségét a felület fázis határozza meg a nagyságát annak felülete S. Ezért, jellemzői a felület elválasztó fázist a többi, bevezette a felületi feszültség.
Felületi feszültség - ez fizikai-kémiai mennyiség működését jellemző termodinamikailag reverzibilis folyamat egységnyi új felület állandó hőmérsékleten, nyomáson és összetétele a folyadék.
Hogy létrehozzák a határfelületi felületi, szükséges, hogy át néhány molekulák a folyadék térfogata a felszínre. Ehhez az szükséges munka elvégzésére ellen a belső nyomás hajló felhívni felületi molekulák fázisú belső réteg.

ahol Aobr - reverzibilis termodinamikai munkát; a munkát a rendszeren, az negatív.
ahol G - a szabadentalpia,

Így a felületi feszültség - a speciális szabad felületi energia, azaz a felületi szabad energia egységnyi határfelületi területet.
Nyilvánvaló, hogy a kisebb a felületi feszültség, annál könnyebb a kialakulását egy új felületet. Például, a formáció a hab, növekedéssel járó határfelületi felületi lényegesen könnyebb detergens oldatba, mint a tiszta víz, amelynek nagy a felületi feszültség.
Mértékegysége a felületi feszültség - J / m 2 = N / m.
Felületi feszültség jellemzi a különbség a intenzitása intermolekuláris kölcsönhatások a szomszédos fázisokban. Minél nagyobb a különbség, annál .
Felületi feszültség lehetővé teszi, hogy a felületet, hogy ellenálljon a tömeg a víz pók, és a pók járni a felületen. (Hogy egy példát egy tűvel).
A felületi feszültség a felület két kondenzált fázist nevezett interfázisban. Ez van kialakítva a felület két kölcsönösen oldhatatlan folyadékok, szilárd-folyadék és a két szilárd testek és rendre jelöljük zh-w. t-Well. t-t.
Felületi feszültség növekvő hőmérséklettel csökken. Ez annak köszönhető, hogy egyre nagyobb a gőznyomása és csökkenti az intermolekuláris kölcsönhatások nem kap kártérítést. Ezért szükséges, hogy jelezze a hőmérsékletet az értékelési értékeket .
293 K a víz felületi feszültségét a 72,75 mJ / m 2. napraforgóolaj - 33, nyers tej - 45-60, és száraz borok - 46-52 mJ / m 2 alatti vizet.
Elve szerint a minimális szabad energia, minden fázis igyekszik felületi energiájának csökkentése. Éppen ezért a folyadék rendszer veszi formájában a minimális felület egy adott térfogatú fázis - egy gömb.
Hatása felület görbülete. H görbülete határozza meg a derivált a felület térfogat:

A görbületi lehet pozitív vagy negatív. Ha a központ a kör található a szervezetben, ami által meghatározott az a felület görbülete, ez pozitív; ha az a kör középpontja ki a szervezetből, a görbület negatív. A görbület a sík felület nullával egyenlő, és a görbületi sugár - végtelen. A növekvő görbület görbületi sugara csökken.
A felület görbületi befolyásolja számos fizikai és kémiai tulajdonságait. Így a telített gőznyomása a konkáv felülete kisebb, mint több síkban, azaz fölött a homorú felület gőz kondenzálódik alacsonyabb nyomáson.