2. Гельфман, М. И. Коллоидная химия / М. И. Гельфман, О. В. Ковалевич, В. П. Юстратов. – СПб. : Лань, 2008. – 332 с.
3. Назаров, В. В. Практикум и задачник по коллоидной химии. Поверхностные явления и дисперсные системы : учебное пособие для вузов / В. В. Назаров, А. С. Гродский, А. Ф. Моргунов, Н. А. Шабанова, А. Ф. Кривощепов, А. Ю. Колосов. – М. : ИКЦ Академкнига, 2007. – 372 с.
4. Фридрихсберг, Д. А. Курс коллоидной химии: учеб. для вузов : изд. 3-е, исправл. / Д. А. Фридрихсберг. – СПб. : Лань, 2010. – 400 с.
5. Зимон, А. Д. Коллоидная химия / А. Д. Зимон, Н. Ф. Лещенко. – М. : Агар, 2003. – 318 с.
б) Дополнительная
1. Мушкамбаров, Н. Н. Физическая и коллоидная химия : курс лекций: изд. 2-е, исправл. / Н. Н. Мушкамбаров. – М. : Гэотар-Мед, 2002. – 384 с.
2. Евстратова, К. И. Физическая и коллоидная химия / К. И. Евстратова, М. А. Купина, Е. Е. Малахова. – М. : Высш. шк. 1990. – 487 с.
3. Evans, D. F. THE COLLOIDAL DOMAN. Where Physics, Chemistry, Biology, and Technology Meet: 2nd Ed. / D. F. Evans, H. Wennerström. – NY. : Wiley – VCH, 1994. – 672 p.
4. Воюцкий, С. С. Курс коллоидной химии : изд. 2-е. / С. С. Воюцкий. – М. : Химия, 1976. – 512 с.
5. Фролов, Ю. Г. Курс коллоидной химии / Ю. Г Фролов. – М.: Химия, 1989. – 464 с.
6. Гельфман, М. И. Практикум по коллоидной химии : учеб. пособие: изд. 1-е. / М. И. Гельфман. – СПб. : Лань, 2005. – 256 с.
7. Шрамм, Г. Основы практической реологии и реометрии. A practical approach to rheology and rheometry : пер. с англ. И. А. Лавыгина, под ред. В. Г. Куличихина / Г. Шрамм. – М. : КолосС, 2003. – 312 с.
в) Интернет-ресурсы
1. В., П., Н. Поверхностные явления и дисперсные системы. Коллоидная химия. Сборник примеров и задач: учебное пособие. – Томск: Изд-во ТПУ, 2008. – 116 с. Режим доступа: http://window. edu. ru/resource/839/73839/files/Zadachnik. pdf
2. Левченков, С. И. Физическая и коллоидная химия: курс лекций [Электронный ресурс] / С. И. Левченков – 2006. Режим доступа: http://www. physchem. chimfak. rsu. ru/Source/PCC/
3. Методические разработки к практикуму по коллоидной химии, изд. 7-е, сайт МГУ им. Ломоносова, 2011 г. Режим доступа: http://www. chem. /rus/teaching/colloid/welcome. pdf
г) Дополнительные Интернет-ресурсы
1. Коллоидный журнал. Режим доступа: http://elibrary. ru/title_about. asp? id=7853
д) Учебно-методическое обеспечение
1. В. Контрольные задания по коллоидной химии для студентов Института хи-мии и прикладной экологии. Методическая разработка, ДВГУ, 2007.
2. В. Тестовые задания по коллоидной химии для студентов Института химии и прикладной экологии. Методическая разработка, ДВГУ, 2007.
3. В. Webtest (три модуля) для проверки знаний по дисциплине «Коллоидная химия». 2004.
4. В. Лабораторные работы по коллоидной химии для студентов ИХПЭ. Учеб-но-методическое пособие. ДВГУ. 2008.
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Дальневосточный федеральный университет»
(ДВФУ)
Школа естественных наук ДВФУ
ПЛАН ЛЕКЦИЙ
по дисциплине «Поверхностные явления и дисперсные системы»
Специальность — 240403.65 Химическая технология природных энергоносителей и углеродных материалов
г. Владивосток
2012
А. Наименование обязательных вопросов, изучаемых на лекции (по программе)
Б. Дополнительные вопросы (вне программы).
Лекция 1.
А. Основные понятия коллоидной химии, объекты и цели изучения. Дисперсность и удельная поверхность. Роль поверхностных явлений в процессах, протекающих в дисперсных системах. Классификация дисперсных систем. Поверхность раздела фаз. Свободная поверхностная энергия. Поверхностное натяжение, силовая и энергетическая трактовки.
Б. Новые функциональные материалы (наносистемы, микроэмульсии, биоколлоиды, тонкие пленки и др.).
Лекция 2.
А. Уравнение Гиббса для поверхности раздела фаз. Изменение поверхностного натяжения жидкости на границе с собственным паром в зависимости от температуры. Поверхность раздела между двумя конденсированными фазами. Эффект Марангони.
Б. Метод избыточных термодинамических функций поверхностного слоя (Гиббс).
Лекция 3.
А. Поверхностные явления и механические свойства твердых тел. Смачивание. Краевой угол. Закон Юнга. Работа когезии и адгезии. Избирательное смачивание, использование для характеристики поверхностей твердых тел (гидрофильности, гидрофобности). Полное смачивание. Разрушение и измельчение (диспергирование) твердых тел как физико-химический процесс образования новой поверхности. Эффект Ребиндера: изменение прочности и пластичности как следствие снижения поверхностной энергии твердых тел. Адсорбция. Адсорбция на поверхности раздела фаз. Адсорбция как самопроизвольное концентрирование на поверхности раздела фаз веществ, снижающих межфазовое натяжение. Поверхностно-активные и инактивные вещества. Термодинамика процесса адсорбции. Уравнение адсорбции Гиббса.
Б. Теория Гриффитса, условие самопроизвольного распространения трещин. Повышение прочности при растворении поверхностного слоя кристаллов (эффект Иоффе). Эффект Ребиндера в природных и технологических процессах (примеры).
Лекция 4.
А. Уравнение Шишковского. Поверхностная активность, ее изменение в гомологических рядах ПАВ. Термодинамическое обоснование правила Траубе-Дюкло. Методы оценки поверхностной активности органических ПАВ. Работа адсорбции. Динамический характер адсорбционного равновесия на поверхности раздела раствор ПАВ - газ. Уравнение Лэнгмюра, его связь с уравнениями Гиббса, Шишковского и Фрумкина.
Лекция 5.
А. Строение монослоев растворимых ПАВ. Двухмерное состояние вещества в поверхностном слое, ориентация молекул в разреженных и в насыщенных слоях. Уравнение состояния монослоя ПАВ. Расчет размеров молекул ПАВ. Адсорбция ПАВ на поверхности раздела несмешивающихся жидкостей. Адсорбция ПАВ из растворов на поверхности твердых тел. Молекулярная адсорбция; правило уравнения полярностей Ребиндера. Модифицирующее действие ПАВ: гидрофилизация и гидрофобизация твердой поверхности; смазочное действие, влияние на граничное трение и флотацию и др.
Лекция 6.
А. Двойной электрический слой (ДЭС). Причины образования ДЭС. Термодинамическое равновесие поверхности раздела фаз с учетом электрической энергии. Модели строения ДЭС (теории Гельмгольца, Гуи-Чепмена, Штерна, Грэма). Изменение потенциала в зависимости от расстояния от поверхности для сильно и слабо заряженных поверхностей; влияние концентрации и заряда ионов электролита. Электрокинетические явления: электрофорез, электроосмос, потенциалы течения и оседания; теория Гельмгольца-Смолуховского. Электрокинетический потенциал; граница скольжения.
Б. Практические приложения электрокинетических явлений.
Лекция 7.
А. Строение мицеллы гидрофобного золя. Влияние концентрации и природы электролита на величину и знак заряда коллоидных частиц. Основы ионного обмена. Лиотропные ряды. Изоэлектрическое состояние в дисперсных системах; методы определения изоэлектрической точки.
Б. Электроповерхностные явления: капиллярный осмос, диффузиофорез.
Лекция 8.
А. Лиофобные системы. Диспергационные методы получения дисперсных систем (золей, эмульсий, пен, аэрозолей). Роль ПАВ в процессах получения дисперсных систем. Связь работы диспергирования с поверхностной энергией твердых тел. Использование эффекта Ребиндера для уменьшения работы диспергирования. Процессы диспергирования в природе и технике. Конденсационные способы получения дисперсных систем. Химические реакции получения неорганических и органических коллоидов (примеры). Методы регулирования размеров частиц в дисперсных системах. Термодинамика образования лиофильных коллоидных систем; критерий самопроизвольного диспергирования (критерий Ребиндера-Щукина).
Б. Термодинамика гомогенного и гетерогенного образования коллоидных частиц при фазовых переходах 1-го рода (теория Гиббса-Фольмера). Работа образования зародышей новой фазы. Образование частиц дисперсной фазы в процессах кристаллизации из растворов, конденсации пересыщенного пара, кипения.
Лекция 9.
А. Седиментационная устойчивость. Молекулярно-кинетические свойства дисперсных систем. Диффузия в коллоидных системах. Закон Эйнштейна. Применение ультроцентрифуг для измерения массы ультрадисперсных частиц и макромолекул (Думанский, Сведберг). Седиментационно-диффузионное равновесие. Метод Перрена определения числа Авогадро. Агрегативная устойчивость. Теория устойчивости гидрофобных золей (теория ДЛФО). Зависимость энергии взаимодействия плоских поверхностей от расстояния между ними. Учет молекулярной природы контактирующих фаз, константа Гамакера. Зависимость энергии взаимодействия частиц дисперсной фазы от расстояния между ними. Основные факторы, влияющие на агрегативную устойчивость дисперсных систем. Расклинивающее давление (теория Дерягина); основные составляющие. Эффект Марангони-Гиббса; причины возникновения. Защитные коллоиды.
Б. Модуль упругости тонких пленок (определение). Структурно-механический барьер (теория Ребиндера). Реологические свойства адсорбционных слоев ПАВ - стабилизаторов коллоидов коллоидных систем.
Лекция 10.
А. Основные методы очистки коллоидных растворов (диализ, ультрафильтрация). Методы измерения размеров коллоидных частиц. Закон светорассеяния Рэлея. Методы стабилизации и разрушения золей. Практическое применение золей (примеры). Коагуляция золей электролитами. Порог коагуляции; зависимость критической концентрации электролита от размера и заряда коагулирующего иона (правило Шульце-Гарди). Антагонизм и синергизм в действии электролитов на процесс коагуляции. Коагуляция сильно и слабо заряженных золей (концентрационная и нейтрализационная коагуляция). Обоснование правила Шульце Гарди и критерия Эйлерса-Корфа в теории ДЛФО. Флокуляция, гетерокоагуляция, адагуляция (определения, примеры).
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 |
Основные порталы (построено редакторами)