Рабочая программа дисциплины «Коллоидная химия»

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего

профессионального образования

«МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПЕЧАТИ

ИМЕНИ ИВАНА ФЕДОРОВА»

УТВЕРЖДАЮ

Проректор по учебной работе

______________

«_____» ___________2011

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

Наименование дисциплины__ Коллоидная химия _________________

По направлению подготовки __261100.62________________________

По специальности_261201.65 - Технология и дизайн упаковочного производства _______________________________________________

Факультет ___принтмедиа и технологий_______________________________

Кафедра___ «Химия»_________________________________________

Индекс по учебному плану

Цикл

Компонент

Федеральный

Национально-региональный

Элективный

Общие гуманитарные и социально-экономические дисциплины

Общие математические и естественнонаучные дисциплины

Х

Общепрофессиональные дисциплины

Специальные дисциплины

Дисциплины специализации

Форма обучения

курс

семестр

Трудоемкость дисциплины в часах

Форма итогового контроля

Всего часов

Аудиторных часов

Лекции

Семинарские (практически) занятия

Лабораторные занятия

Курсовая Работа (проект)

Самостоятельная работа

Очная

3

5

100

51

17

34

49

экзамен

Очно-заочная

Заочная

МОСКВА-2011

Составитель: __________

Рецензенты: ___________________________________________

Рабочая программа обсуждена на заседании кафедры «Химии»

(дата) __________________, протокол № ________.

Зав. кафедрой ____________________//

Одобрена Советом факультета полиграфической техники и технологий

(дата) __________________, протокол № __________.

Председатель______________________

1. Цели и задачи дисциплины, требования к знаниям и умениям

1.1. Цель и задачи изучения дисциплины.

Цель изучения дисциплины «Коллоидная химия» — изучение физико-химических закономерностей процессов и явлений, происходящих на границе раздела фаз, а также свойств дисперсных систем. Данные знания необходимы студентам для их профессиональной подготовки и формирования целостного естественнонаучного мировоззрения. Дисциплина «Коллоидная химия» относится к дисциплинам по выбору студента из блока естественнонаучных дисциплин.

1.2. Требования к знаниям и умениям.

В результате изучения дисциплины студент должен

знать:

q  основные свойства дисперсных систем;

q  основные физико-химические процессы, протекающие на границе раздела фаз;

q  методы получения, очистки, стабилизации и коагуляции коллоидных систем;

q  отдельные классы коллоидных систем (суспензии, золи, эмульсии, ПАВ, и т. д.).

владеть:

q  навыками расчетов основных физико-химических параметров дисперсных систем;

q  методиками экспериментального определения некоторых поверхностных характеристик раздела фаз.

уметь:

q  использовать основные понятия и закономерности коллоидной химии для объяснения процессов, идущих на границе раздела фаз;

q  применять полученные знания для решения технологических вопросов производства.

1.3. Перечень дисциплин с указанием разделов (тем), усвоение которых студентами необходимо для изучения данной дисциплины.

q  основы химической термодинамики,

q  основы химической кинетики,

q  основы электрохимии,

q  основы учения о фазовых равновесиях,

q  основные классы химических соединений,

q  основы органической химии,

q  разделы «Оптика», «Электричество и магнетизм» физики,

q  раздел «Деформационные свойства» теоретической механики

2. Содержание дисциплины

2.1. Наименование тем, их содержание, объем в часах.

№п/п	Наименование тем, разделов	Общая трудоемкость (часов)
Аудиторные занятия (всего часов)	Лекции	Практические занятия (семинары)	Лабораторные занятия
1	Введение Тема 1. Предмет изучения коллоидной химии	2	2
2	Тема 2. Физическая химия поверхностных явлений	12	6		6
3	Тема 3. Свойства дисперсных систем	14	6		8
4	Тема 4. Отдельные классы дисперсных систем	6	3		3
	ИТОГО	34	17		17

2.2.Содержание разделов дисциплины

Введение

Введение. Понятие о коллоидном состоянии вещества. Коллоидная химия как наука о дисперсных системах и поверхностных явлениях

Тема 1. Предмет изучения коллоидной химии.

Дисперсные системы. Признаки дисперсных систем: гетерогенность и дисперсность. Дисперсная фаза и дисперсионная среда. Классификация дисперсных систем по агрегатному состоянию среды и фазы, по размеру частиц, взаимодействию между частицами.

Тема 2. Физическая химия поверхностных явлений

Поверхностная энергия. Поверхностное натяжение. Факторы, влияющие на поверхностное натяжение. Поверхностно-активные и поверхностно-инактивные вещества. Экспериментальные методы определения поверхностного натяжения на границе раздела ж/г.

Адсорбция. Виды адсорбции. Количественные характеристики адсорбции. Адсорбция на границе жидкость – газ. Уравнение изотермы адсорбции Гиббса и его анализ. Поверхностная активность. Правило Дюкло-Траубе. Уравнение Шишковского.

Адсорбция на границе жидкость-жидкость. Правило Антонова. Адсорбция на границе раздела твердое тело-газ. Уравнения изотермы адсорбции Ленгмюра, Фрейндлиха, Темкина.

Теории полимолекулярной адсорбции Поляни и БЭТ.

Адсорбция паров пористыми адсорбентами. Капиллярная конденсация. Типы адсорбентов и их характеристика.

Адсорбция на границе раствор-твердое тело. Молекулярная адсорбция из растворов, влияние на величину адсорбции природы адсорбента, растворителя и растворенного вещества. Правила Ребиндера и Траубе для адсорбции на твердой поверхности. Ориентация ПАВ в поверхностном слое. Адсорбция из растворов электролитов.

Смачивание. Адгезия. Когезия. Связь работы адгезии с краевым углом смачивания. Гидрофилизация и гидрофобизация поверхности. Практическое значение адгезии и смачивания

Тема 3. Свойства дисперсных систем

Дисперсные системы. Получение дисперсных систем различными методами: механическим, физическим диспергированием, физической и химической конденсацией. Пептизация. Очистка дисперсных систем: диализ, ультрафильтрация.

Молекулярно-кинетические свойства дисперсных систем. Броуновское движение, его тепловая природа. Диффузия в коллоидных системах. Седиментация. Диффузионно-седиментационное равновесие. Седиментационная устойчивость. Седиментационный анализ суспензий.

Электрокинетические явления: электрофорез, электроосмос, потенциал течения и оседания. Электрический заряд коллоидных частиц. Образование двойного электрического слоя (ДЭС) на границе раздела фаз.

Строение ДЭС. Электрокинетический потенциал. Влияние различных факторов на величину электрокинетического потенциала. Формула мицеллы.

Агрегативная устойчивость и коагуляция дисперсных систем. Факторы агрегативной устойчивости. Основы теории ДЛФО. Электролитная коагуляция лиофобных дисперсных систем, ее основные закономерности. Кинетика коагуляции по Смолуховскому.

Реологические свойства дисперсных систем. Вязкость свободнодисперсных систем. Уравнение Эйнштейна. Ньютоновские и неньютоновские системы. Реологические кривые для структурированных жидкостей. Кристаллизационно-конденсационные структуры.

Оптические свойства дисперсных систем. Рассеяние света, поглощение света, Уравнение Рэлея. Оптические методы анализа дисперсных систем.

Тема 4. Отдельные классы дисперсных систем

Классификация и общая характеристика ПАВ. Мицеллярные растворы ПАВ. Солюбилизация. Применение ПАВ в промышленности.

Микрогетерогенные системы: эмульсии, суспензии, порошки, пены, аэрозоли. Особые свойства дисперсных систем. Методы получения, стабилизации и разрушения.

2.3. Лабораторные занятия, их наименование и объем в часах

№№	Название лабораторной работы	Раздел дисциплины	Кол-во час.
1 2 3 4 5	Определение поверхностного натяжения жидкостей различными методами Определение полной поверхностной энергии жидкостей Изучение адсорбции ПАВ на границе раздела фаз жидкость-газ Изучение адсорбции из жидких растворов на твердом адсорбенте Исследование влияния ПАВ на смачивание и адгезию твердых поверхностей	Тема 2	4 4 4 4 4
6 7 8 9 10	Седиментационный анализ дисперсности грубо дисперсных порошков Электрофоретическое определение электрокинетического потенциала Изучение коагуляции и стабилизации гидрозоля гидроксида железа Исследование реологических свойств ньютоновских и неньютоновских жидкостей Определение среднего размера частиц полидисперсного латекса турбидиметрическим методом	Тема 3	4 4 4 4 4
11 12	Получение эмульсий и изучение их свойств Определение ККМ различными методами	Тема 4	4 4

2.4. Курсовой проект (работа), его характеристика

Не предусматривается.

2.5. Организация самостоятельной работы

Наименование тем, разделов

Виды и формы самостоятельной работы * (распределение по часам по формам обучения)

Подготовка к практическому (семинару, лаб. работе)

Подготовка рефератов (докладов, сообщений и информационных материалов т. п.)

Выполнение домашних контрольных и иных заданий)

Подготовка к промежуточной аттестационной работе (в т. ч. коллоквиум, тестирование и пр.)

Подготовка к зачету (экзамену)

очная

Очно-заочная

заочная

очная

Очно-заочная

заочная

очная

Очно-заочная

заочная

очная

Очно-заочная

заочная

очная

Очно-заочная

заочная

Введение Тема 1. Предмет изучения коллоидной химии

1

2

2

Тема 2. Физическая химия поверхностных явлений

3

6

8

Тема 3. Свойства дисперсных систем

3

6

8

Тема 4. Отдельные классы дисперсных систем

2

4

4

* могут быть предложены иные формы СРС

3. Учебно-методические материалы по дисциплине

3.1. Основная и дополнительная литература

Основная

1. и др. Коллоидная химия. Л.: Лань, 2003.

2. Фридрихсберг коллоидной химии. Л.: Химия, 1984.

3. Конюхов и коллоидные системы. М.: МГУП, 1999.

4. и др. Полимеры и коллоидные системы. Лаб. раб. М.: МГУП, 1999.

Дополнительная

1. Воюцкий коллоидной химии. - М.: Химия, 1;

2. Фролов коллоидной химии. – М.: Химия, 1988.

3.2. Перечень наглядных и других пособий, методических указаний по проведению конкретных видов учебных занятий, а также методических материалов к используемым в учебном процессе техническим средствам.

Слайды и схемы.

Тесты для контроля усвояемого материала по дисциплине «Коллоидная химия».

Программы для обсчета экспериментальных данных, полученных в лабораторных работах.

Практикум проводится в специально оборудованной лаборатории, оснащенной соответствующими приборами и оборудованием: средствами химического и физико-химического анализа, аналитическими весами.

Для тестирования, самостоятельной подготовки и обработки экспериментальных данных используется компьютерный класс.

Протокол

согласования рабочей программы с другими дисциплинами специальности на 2005/06 учебный год

Наименование дисциплин, изучение которых опирается на данную дисциплину	Кафедра	Предложения об изменениях в пропорциях материала, порядка изложения и т. д.	Принятое решение (протокол N°. дата) кафедрой, разработавшей программу
1	2	3	4

Дополнения и изменения в рабочей программе

на 200 I учебный год

В рабочую программу вносятся следующие изменения:

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Рабочая программа пересмотрена и одобрена на заседании

кафедры « »____________________200 г.

Заведующий кафедрой «Химии»

____________________//

Внесенные изменения утверждаю

Проректор по учебной работе

_______________

«_____» ___________200 г.