Реферат на тему:


Воспользуйтесь поиском к примеру Реферат        Грубый поиск Точный поиск






Загрузка...
Министерство здравоохранения Украины

Министерство здравоохранения я Украину

БОЛЬШАЯ медицинское училище

имени Ивана Франко

Реферат

на тему

Коллоидные и коллоидные растворы.

Подготовила студентка группы 2П11

Рыжак Ирина

2001

Коллоидные частицы могут иметь различную внутреннюю структуру, что существенно сказывается на способах образования коллоидных растворов и на их свойствах. Существуют следующие три типа внутренней структуры первичных частиц коллоидных раз-мирив.

И тип суспензоиды (или необратимые коллоиды, лиофобные коллоиды). Так называют коллоидные растворы металлов, их оксидов, гидроксидов, сульфидов и других солей. Первичные время-точки дисперсной фазы коллоидных растворов этих веществ по своей внут-реннего структуре не отличаются от структуры соответствующей ком-пактнои вещества и имеют молекулярную или ионную кристаллическую ре-шитку. Суспензоиды типичные гетерогенные высокодисперсные системы, свойства которых определяются очень сильно развитой межфазного поверхностью. От взвесей они отличаются более высокой дисперсностью. Суспензоидамы их назвали потому, что, как и суспензии, они не могут три-тельное время существовать, когда нет стабилизатора дисперсности. Необ-ротными их называют потому, что осадки, которые остаются при випакову-нии таких коллоидных растворов, не образуют снова золя при кон-такта с дисперсионной средой. Лиофобные (с греческого «ЛИОС» жидкость, «фобии» ненавижу) их назвали, думая, что особые вла-стивости коллоидных растворов этого типа обусловлены очень слабой вза-емодиею дисперсной фазы и дисперсионной среды. Концентрация лиофобных золей небольшая, обычно меньше 0,1% ". Вязкость таких золей мало отличается от вязкости дисперсионной среды.

Лиофобные золе, как вообще дисперсные системы, в соответствии с их промежуточных положений между молекулами и крупными телами, можно добыть двумя способами: диспергированием, то есть измельчением крупных тел, и конденсациеймолекулярно или ионнорозчинених веществ. Измельчения с помощью дробления, молоття, растирание дает сравнительно крупнодисперсные порошки (& gt; 60 мкм). Более тонкого по-измельчения достигают с помощью специальных аппаратов коллоидных мельниц, или применяя ультразвук.

Метод конденсации заключается в образовании нерастворимых соединений в-мощью реакций обмена, гидролиза, восстановления, окисления. Осу-кая эти реакции в сильно разбавленных растворах и с некоторым избытком одного из компонентов, получают НЕ осадки, а коллоидные растворы. К кон-денсацийних методам относится также добычи лиозоли с помощью замены растворителя. Например, коллоидный раствор канифоли можно добыть, выливая ее спиртовой раствор в воду, в которой канифоль НЕ рас-ется.

Как было выяснено ранее, чем выше дисперсность, тем больше свободная поверхностная энергия, тем больше склонность к само-вольного уменьшения дисперсности. Поэтому чтобы иметь устойчивые, то есть длительно сохраняются, суспензии, эмульсии, коллоидные растворы, надо не только достичь заданной дисперсности, но и создать условия для ее стабилизации. Поэтому устойчивые дисперсные системы состоят не менее чем из трех компонентов: дисперсионной среды, дисперс ной фазы и третьего компонента стабилизатора дисперсной системы.

Стабилизатор может иметь ионную и молекулярную, часто высокомолекулярное, природу. Ионная стабилизация золей лиофобных коллоидов свя-зана с наличием малых концентраций электролитов, создающих ионные пограничные слои между дисперсной фазой и дисперсионной сред щем.

Высокомолекулярные соединения (белки, полипептиды, поливиниловый спирт и другие), которые добавляют для стабилизации дисперсных систем, называют защитными коллоидами.

Адсорбируясь на границе раздела фаз, они образуют в поверхностном слое сетчатые и гелеподиб -

Рис. 1. Растворы мицеллярных коллоидов: молекулярный раз-чин (а), коллоидные растворы со сферическими (б) и пластинча-стим (в) мицеллы.

дифильных молекула 1 вуглевопроцентов. Но мольная концентрация таких растворов мала вследствие большой молекулярной массы растворенного вещества. Так, 10% -ный раствор вещества с молекулярной массой 100000 приблизительно 0,0011 М раствором.

Для того чтобы получить растворы молекулярных коллоидов, достаточно при-вести сухое вещество в контакт с соответствующим растворителем. Неполярные макромолекулы растворяются в углеводородах (например, каучуки в бензоле), а полярные макромолекулы в полярных растворителях (на-пример, некоторые белки в воде и водных растворах солей). Вещества этого типа назвали обратимыми коллоидами том, что после испарения их растворов и добавления новой порции растворителя сухой остаток снова переходит в раствор. Название лиофильные коллоиды возникла из припоя-ния (как оказалось, ложного), что сильное взаимодействие со средой-вищем приводит отличие их от лиофобных коллоидов.

Растворение макромолекулярных коллоидов проходит через стадию набухания, которая характерна качественной особенностью веществ этого типа. При набухании молекулы растворителя проникают в ут-дый полимер и раздвигают макромолекулы, которые вследствие своего большого размера медленно диффундируют в раствор, внешне проявляется в увеличении объема полимера. Набухание может быть неограниченным, когда конечным его результатом является переход полимера в .розчин, и ограниченности ним, если набухание не доходит до растворения полимера. Ограниченно набухают конечно полимеры с особой, «трехмерной» струк- ладьей, которая отличается тем, что атомы всего вещества соединены ва-лентнимы связями. Химическая модификация полимеров с помощью «сшивания» их макромолекул с целью уменьшения набухания поли-мэра является важной стадией в технологии производства многих материалов (оказания сыромятной кожи, вулканизация каучука при превращении его в резину).

Растворы высокомолекулярных соединений имеют значительную вязкость, которая быстро растет с увеличением концентрации растворов. Повышение концентрации макромолекулярных растворов, добавления веществ, снижающих растворимость полимераИ, зачастую, снижение температуры при-водят к драглиння, то есть превращение сильно вязкой, но текучего раствора в твердоподибни студень, сохраняющие форму. Растворы поли-мэров с сильно вытянутыми макромолекулами драглиють при неве-лики концентрации раствора. Так, желатин и агар-агар образуют

1 О природные и синтетические высокомолекулярные соединения и полимеры желе и гели в 0,2 1,0% растворах. Высушенные желе могут снова набухать (существенное отмена .от гелей).

Драглиння является важной стадией изготовления волокнистых материалов с раз-чинов полимеров. Свойства растворов высокомолекулярных соединений с повы-ням их концентрации все больше отличаются от свойств растворов низкомолекулярных соединений. Это происходит вследствие взаимодействия друг с другом ок ремих макромолекул, приводит к образованию надмолекулярных структур, которые очень влияют на качества изделий (волокон, пластмасс) из полимеров.

Высокомолекулярные соединения, как и любые другие вещества, при соответствующих условиях можно получить в высокодисперсном коллоидном состоянии. Такие дисперсии полимеров

в жидкостях, их растворяют, большей частью-го в воде, называют латексом. Время-точки дисперсной фазы. латексов имеют фор-м, близкую к сферической, и размеры рядом-ку 10 100 нм.

Рис. 2. Схема диализа

1 внутренний диализований раствор;

2 внешняя жидкость 3 диализация. на мембрана (через ее поры проходят только низкомолекулярные вещества);

4 шкив для вращения мембраны с внутренним раствором.

Термин «коллоиды», что означает «клееподибни» (от греческого «круга» клей, «еидос» вид), возник в 1861, когда английский химик Томас Грэм для разделения веществ применил диализ (рис. 2). Метод Диал-зу основывается на неодинаковой спо-ности компонентов растворов дифунду-вать через тонкие пленки мембраны (из целлофана, пергамента, нитроцелю-лозы, ацетилцеллюлозы). Этот метод широко применяют для очистки кругдных растворов високомолекуляр-ных соединений. Вещества, не прони-кают через мембрану при диализе, Грэм назвал коллоидами, а вещества, способные к диализу, КРИСТАЛЛ-дамы, поскольку в процессе выпаривания их растворов образовывались кристаллические осадки.

Разделение веществ на кристаллоиды и коллоиды оказался ошибочным. П. П. Веймарн, доцент Петербургского горного института, добыл ряд типичных «кристаллоидов» в коллоидном состоянии и этим доказал (1906 г.), Что любое вещество при соответствующих условиях можно получить в коллоидном состоянии.

В 30 40-х годах XX в. выяснено химическую природу первичных частиц обо-ротных (лиофильных) коллоидов, которые оказались макромолекулами. В связи с этим от коллоидной химии отделилась новая химическая дисциплина физическая химия высо-комолекулярних соединений. Однако через определенные исторические причины общность молеку-столярно-кинетических свойств лиофильных и лиофобных коллоидов, частое образование гетерогенных структур в молекулярных коллоидах, а также существование многочисленных ком-позиций по высокомолекулярных соединений и высокодисперсных систем (например, гу-ми, много лакокрасочных материалов, стеклопластики , пено- и поропласты) предмет ко-лоиднои химии трактуют шире, чем сказано в п. 106, как физическую химию гетерогенного дисперсного состояния вещества, высокомолекулярных соединений и межфазовых поверхностей.

Загрузка...