Что такое findslide.org?

FindSlide.org - это сайт презентаций, докладов, шаблонов в формате PowerPoint.


Для правообладателей

Обратная связь

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Яндекс.Метрика

Презентация на тему Физико-химия дисперсных систем. Коллоидные растворы

Содержание

План лекцииОбщие понятияКлассификация дисперсных системМетоды получения коллоидовМетоды очистки коллоидных растворовМолекулярно-кинетические свойства коллоидных растворов
Физико-химия дисперсных систем     Коллоидные растворы План лекцииОбщие понятияКлассификация дисперсных системМетоды получения коллоидовМетоды очистки коллоидных растворовМолекулярно-кинетические свойства коллоидных растворов Коллоидная химияРаздел физической химии, изучающий физико-химические свойства гетерогенных высокодисперсных систем, растворов и высокомолекулярных соединений Немного истории…До начала XX века наука о коллоидах содержала описание свойств отдельных По Т. ГрэмуКристаллоиды – вещества быстро диффундирующие и проходящие через растительные и По И.Г. БорщевуВ зависимости от условий одно и то же вещество может Коллоидное состояние веществаСтепень его раздробленности (дисперсности) и нахождение коллоидных частиц во взвешенном состоянии в растворителе Удельная поверхность фазы		   SSуд = -----		   VS – Дисперсная системаДисперсионная среда – растворитель, в котором распределено вещество в раздробленном состоянииДисперсная Гетерогенные (неоднородные) системыДисперсные системы, в которых одно вещество распределено в другом в Классификация дисперсных системПо величине частиц дисперсной фазыГрубодисперсные (больше 10-7м). Быстро оседают, видимы По агрегатному состоянию Классификация коллоидных растворовПо интенсивности взаимодействия частиц на поверхности раздела фаз:Лиофильные – сильное По текучести растворов:Золи – коллоидные растворы, имеющие текучесть (свободнодисперсные)Гели – коллоидные растворы, Условия получения коллоидовДисперсная фаза должна обладать плохой растворимостьюРазмеры диспергируемого вещества должны быть Методы получения коллоидных растворовДисперсионные методы – дробление вещества до коллоидной степени дисперсностиКонденсационные Дисперсионные методыМеханические (шаровые и коллоидные мельницы, ступка) – диспергирование с добавлением стабилизаторовУльтразвуковые Пептизация – процесс перехода вещества из осадка в золь при добавлении диспергирующих Конденсационные методыОкисление2H2S + O2 → 2H2O + 2S↓ВосстановлениеAg2O + H2 → 2Ag0 НейтрализацияCa(OH)2 + H2SO4 → CaSO4 + 2H2OЗамена растворителяПри вливании спиртовых растворов серы, Методы очистки коллоидных растворовДиализ – основан на способности животных и растительных мембран Молекулярно-кинетические свойства коллоидных растворовСедиментационное равновесиеБроуновское движениеДиффузияОсмотическое давление Седиментационное равновесие    2	   (d – d0)υ = h – высота, на которую нужно подняться, чтобы давление упало вдвоеИзменение концентрации Применение седиментационного анализаОпределение размера и фракционного состава частиц (число частиц разного размера)Определение Броуновское движениеПрисуще частицам с размерами не более 10-6мНе зависит от природы веществаОбусловлено Уравнение Эйнштейна-СмолуховскогоОписывает броуновское движениеΔх = √2Дτ τ – времяΔх – среднее смещение Диффузия			 ΔCΔm = -Д · ----- · Δτ			 ΔXСкорость диффузии в случае Осмотическое давлениеОсмотическое давление коллоидных растворов подчиняется закону Вант-Гоффаπосм = КБ · СV πосм (1% золь золота) = 0,00045 атмπосм (1% раствор сахарозы) = 0,725 Роль коллоидовКровь, лимфа, плазма, спинномозговая жидкость, протоплазма – коллоидные системы, в которых
Слайды презентации

Слайд 2 План лекции
Общие понятия
Классификация дисперсных систем
Методы получения коллоидов
Методы очистки

План лекцииОбщие понятияКлассификация дисперсных системМетоды получения коллоидовМетоды очистки коллоидных растворовМолекулярно-кинетические свойства коллоидных растворов

коллоидных растворов
Молекулярно-кинетические свойства коллоидных растворов


Слайд 3 Коллоидная химия
Раздел физической химии, изучающий физико-химические свойства гетерогенных

Коллоидная химияРаздел физической химии, изучающий физико-химические свойства гетерогенных высокодисперсных систем, растворов и высокомолекулярных соединений

высокодисперсных систем, растворов и высокомолекулярных соединений


Слайд 4 Немного истории…
До начала XX века наука о коллоидах

Немного истории…До начала XX века наука о коллоидах содержала описание свойств

содержала описание свойств отдельных высокодисперсных систем и способы их

приготовления
М.В. Ломоносов, Ловиц, Рейсс, Ф.Сельми, М.Фарадей – внесли неоценимый вклад в развитие коллоидной химии
Томас Грэм (1861) – «отец» коллоидной химии; ввел термин и определил понятие «коллоиды»

Слайд 5 По Т. Грэму
Кристаллоиды – вещества быстро диффундирующие и

По Т. ГрэмуКристаллоиды – вещества быстро диффундирующие и проходящие через растительные

проходящие через растительные и животные мембраны, легко кристаллизующиеся
Растворы кристаллоидов

– истинные растворы
Коллоиды – вещества, обладающие очень малой диффузией, не проходящие через мембраны и не кристаллизующиеся, а образующие аморфные осадки
Растворы коллоидов – золи

Слайд 6 По И.Г. Борщеву
В зависимости от условий одно и

По И.Г. БорщевуВ зависимости от условий одно и то же вещество

то же вещество может проявлять свойства кристаллической и коллоидной

форм
Р-р NaCl в воде – истинный раствор,
Р-р NaCl в бензоле – коллодный
Мыло в воде – коллоид
Мыло в спирте – кристаллоид
Можно говорить лишь о коллоидном и кристаллоидном состоянии того или иного вещества

Слайд 7 Коллоидное состояние вещества
Степень его раздробленности (дисперсности) и нахождение

Коллоидное состояние веществаСтепень его раздробленности (дисперсности) и нахождение коллоидных частиц во взвешенном состоянии в растворителе

коллоидных частиц во взвешенном состоянии в растворителе


Слайд 8 Удельная поверхность фазы
S
Sуд = -----

Удельная поверхность фазы		  SSуд = -----		  VS – суммарная

V
S – суммарная поверхность всех частиц
V –

объем вещества, подвергающегося дроблению

Слайд 9 Дисперсная система
Дисперсионная среда – растворитель, в котором распределено

Дисперсная системаДисперсионная среда – растворитель, в котором распределено вещество в раздробленном

вещество в раздробленном состоянии
Дисперсная фаза – раздробленное вещество
Между дисперсной

фазой и дисперсионной средой существует поверхность раздела

Слайд 10 Гетерогенные (неоднородные) системы
Дисперсные системы, в которых одно вещество

Гетерогенные (неоднородные) системыДисперсные системы, в которых одно вещество распределено в другом

распределено в другом в виде частиц различных размеров
Во многом

близки к коллоидно-дисперсным системам грубодисперсные суспензии, эмульсии и пены

Слайд 11 Классификация дисперсных систем
По величине частиц дисперсной фазы
Грубодисперсные (больше

Классификация дисперсных системПо величине частиц дисперсной фазыГрубодисперсные (больше 10-7м). Быстро оседают,

10-7м). Быстро оседают, видимы в микроскоп, остаются на бумажном

фильтре, неустойчивы (суспензии, эмульсии, взвеси)
Коллоидно-дисперсные (10-7-10-9м). Относительно устойчивы
Молекулярно- и ионно-дисперсные. Гомогенны, устойчивы (истинные растворы)

Слайд 12 По агрегатному состоянию

По агрегатному состоянию

Слайд 13 Классификация коллоидных растворов
По интенсивности взаимодействия частиц на поверхности

Классификация коллоидных растворовПо интенсивности взаимодействия частиц на поверхности раздела фаз:Лиофильные –

раздела фаз:
Лиофильные – сильное взаимодействие; устойчивы, обратимы (взаимодействие полярных

групп веществ с полярными жидкостями или неполярных групп с неполярными жидкостями)
Лиофобные – взаимодействие частиц только при добавлении стабилизаторов; необратимы (металлы в коллоидном состоянии, эмульсии)

Слайд 14 По текучести растворов:
Золи – коллоидные растворы, имеющие текучесть

По текучести растворов:Золи – коллоидные растворы, имеющие текучесть (свободнодисперсные)Гели – коллоидные

(свободнодисперсные)
Гели – коллоидные растворы, утратившие текучесть (связанно-дисперсные – существуют

устойчивые связи между частицами дисперсной фазы)

Слайд 15 Условия получения коллоидов
Дисперсная фаза должна обладать плохой растворимостью
Размеры

Условия получения коллоидовДисперсная фаза должна обладать плохой растворимостьюРазмеры диспергируемого вещества должны

диспергируемого вещества должны быть доведены до размеров коллоидных частиц

(10-7-10-9м)
Необходимы стабилизаторы, которые на поверхности раздела фаз образуют ионный или молекулярный слой и гидратную оболочку

Слайд 16 Методы получения коллоидных растворов
Дисперсионные методы – дробление вещества

Методы получения коллоидных растворовДисперсионные методы – дробление вещества до коллоидной степени

до коллоидной степени дисперсности
Конденсационные методы – укрупнение молекул и

ионов до размеров коллоидных частиц

Слайд 17 Дисперсионные методы
Механические (шаровые и коллоидные мельницы, ступка) –

Дисперсионные методыМеханические (шаровые и коллоидные мельницы, ступка) – диспергирование с добавлением

диспергирование с добавлением стабилизаторов
Ультразвуковые – диспергирование частиц под действием

сжатий и расширений


Слайд 18 Пептизация – процесс перехода вещества из осадка в

Пептизация – процесс перехода вещества из осадка в золь при добавлении

золь при добавлении диспергирующих веществ (Al(OH)3, Fe(OH)3 + электролит)
Растворение

– самопроизвольное диспергирование (желатин, крахмал, агар-агар)
Электрическое диспергирование – материал электродов испаряется при температуре электрической дуги и конденсируется в частицы коллоидных размеров

Слайд 19 Конденсационные методы
Окисление
2H2S + O2 → 2H2O + 2S↓
Восстановление
Ag2O

Конденсационные методыОкисление2H2S + O2 → 2H2O + 2S↓ВосстановлениеAg2O + H2 →

+ H2 → 2Ag0 + H2O
Реакции обмена
BaCl2 + K2SO4

→ BaSO4 + 2KCl
Гидролиз
FeCl3 + 3H2O → Fe(OH)3 + 3HCl
Fe(OH)3 + HCl → FeOCl + 2H2O
FeOCl → FeO+ + Cl-

Слайд 20 Нейтрализация
Ca(OH)2 + H2SO4 → CaSO4 + 2H2O
Замена растворителя
При

НейтрализацияCa(OH)2 + H2SO4 → CaSO4 + 2H2OЗамена растворителяПри вливании спиртовых растворов

вливании спиртовых растворов серы, канифоли, в воду, в которой

эти вещества плохо растворимы, они начинают конденсироваться в частицы коллоидных размеров и могут находиться во взвешенном состоянии

Слайд 21 Методы очистки коллоидных растворов
Диализ – основан на способности

Методы очистки коллоидных растворовДиализ – основан на способности животных и растительных

животных и растительных мембран пропускать ионы и задерживать коллоидные

частицы (медленный)
Электродиализ
Компенсационный диализ (вивидиализ)
Ультрафильтрация
Гельфильтрация
Седиментация

Слайд 22 Молекулярно-кинетические свойства коллоидных растворов
Седиментационное равновесие
Броуновское движение
Диффузия
Осмотическое давление

Молекулярно-кинетические свойства коллоидных растворовСедиментационное равновесиеБроуновское движениеДиффузияОсмотическое давление

Слайд 23 Седиментационное равновесие
2

Седиментационное равновесие  2	  (d – d0)υ = ---- ·

(d – d0)
υ = ---- · r2g · ----------,

см/с
9 η
Характеризуется:
Равенством скоростей седиментации и диффузии
Постепенным уменьшением концентрации частиц в направлении от нижних слоев к верхним

Слайд 24 h – высота, на которую нужно подняться, чтобы

h – высота, на которую нужно подняться, чтобы давление упало вдвоеИзменение

давление упало вдвое
Изменение концентрации с высотой будет тем больше,

чем больше масса частиц

Слайд 25 Применение седиментационного анализа
Определение размера и фракционного состава частиц

Применение седиментационного анализаОпределение размера и фракционного состава частиц (число частиц разного

(число частиц разного размера)
Определение молекулярного веса полимерных материалов, белков,

нуклеиновых кислот
Качественная оценка функционального состояния эритроцитов. СОЭ значительно меняется при различных заболеваниях

Слайд 26 Броуновское движение
Присуще частицам с размерами не более 10-6м
Не

Броуновское движениеПрисуще частицам с размерами не более 10-6мНе зависит от природы

зависит от природы вещества
Обусловлено тепловым движением молекул
Изменяется в зависимости

от температуры, вязкости среды и размеров частиц

Слайд 27 Уравнение Эйнштейна-Смолуховского
Описывает броуновское движение
Δх = √2Дτ
τ –

Уравнение Эйнштейна-СмолуховскогоОписывает броуновское движениеΔх = √2Дτ τ – времяΔх – среднее

время
Δх – среднее смещение (среднее расстояние, на которое сместится

коллоидная частица в единицу времени)
Д – коэффициент диффузии

Слайд 28 Диффузия
ΔC
Δm = -Д · ----- · Δτ

Диффузия			 ΔCΔm = -Д · ----- · Δτ			 ΔXСкорость диффузии в

ΔX
Скорость диффузии в случае коллоидных растворов во много раз

меньше, чем в истинных (т.к. коллоидные частицы обладают большим размером и массой, чем отдельные молекулы или ионы)

Слайд 29 Осмотическое давление
Осмотическое давление коллоидных растворов подчиняется закону Вант-Гоффа
πосм

Осмотическое давлениеОсмотическое давление коллоидных растворов подчиняется закону Вант-Гоффаπосм = КБ ·

= КБ · СV · T
СV – частичная

концентрация
mдф
СV = ---------
mч · V
Как правило, в 1 000 раз меньше осмотического давления истинных растворов

Слайд 30 πосм (1% золь золота) = 0,00045 атм
πосм (1%

πосм (1% золь золота) = 0,00045 атмπосм (1% раствор сахарозы) =

раствор сахарозы) = 0,725 атм
Осмотическое давление коллоидных растворов со

временем уменьшается (частицы самоукрупняются или оседают, и их в растворе становится меньше)
Часть измеряемого осмотического давления в коллоидных растворах обусловлена примесью электролитов

  • Имя файла: fiziko-himiya-dispersnyh-sistem-kolloidnye-rastvory.pptx
  • Количество просмотров: 100
  • Количество скачиваний: 0