М2.В.ДВ.2.1 Современные проблемы физколлоидной химии

Разработчик: Потенко Е.И.
ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Современные проблемы физколлоидной химии
Идентификационный номер:
Контрольный экземпляр находится на Лист 1 из 109
УМКД.12(32)-050100.68кафедре естественнонаучного
М2.В.ДВ.2.1-2012
образования
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Дальневосточный федеральный университет»
(ДВФУ)
Филиал ДВФУ в г. Уссурийске
УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС ДИСЦИПЛИНЫ
Современные проблемы физколлоидной химии
Направление — 050100.68. Педагогическое образование
Магистерская программа – Химическое образование
Форма подготовки (очная)
Школа педагогики ДВФУ
кафедра естественнонаучного образования
курс 1, 2 семестр 2, 3
лекции 10 (час.)
практические занятия 38 (час.)
лабораторные работы не предусмотрены
всего часов аудиторной нагрузки 48 (час.)
самостоятельная работа 96 (час.)
реферативные работы не предусмотрены
контрольные работы не предусмотрены
зачет 2 семестр
экзамен 3 семестр
Учебно-методический комплекс составлен в соответствии с требованиями федерального
государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования (Приказ
Министерства образования и науки РФ №35 от 14 января 2010г.).
Учебно-методический
комплекс
дисциплины
обсужден
естественнонаучного образования протокол № 10 « 27 »
Заведующая кафедрой: Литвинова Е.А.
Составитель: к.б.н., доцент Потенко Е.И.
2012 г.
на
заседании
кафедры
июня
2012 г.
Разработчик: Потенко Е.И.
ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Современные проблемы физколлоидной химии
Идентификационный номер:
Контрольный экземпляр находится на Лист 2 из 109
УМКД.12(32)-050100.68кафедре естественнонаучного
М2.В.ДВ.2.1-2012
образования
СОДЕРЖАНИЕ
Аннотация……………………………………………………………………….3
Рабочая программа учебной дисциплины (РПУД)…………………………...7
Конспекты лекций…………………………………………………….……….21
Материалы практических занятий…………………………………….…...…52
Материалы для организации самостоятельной работы студентов…............68
Контрольно-измерительные материалы………………..……………..…......76
Список литературы……………………………………………………………90
Глоссарий…………………………………………………….………………...93
Дополнительные материалы……………………………………………..….103
2
ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Современные проблемы физколлоидной химии
Идентификационный номер:
Контрольный экземпляр находится на Лист 3 из 109
УМКД.12(32)-050100.68кафедре естественнонаучного
М2.В.ДВ.2.1-2012
образования
Разработчик: Потенко Е.И.
Аннотация учебно-методического комплекса дисциплины
«Современные проблемы физколлоидной химии»
Учебно-методический комплекс дисциплины «Современные проблемы
физколлоидной химии» разработан для студентов 1 и 2 курсов, обучающихся
по направлению 050100.68. «Педагогическое образование» (магистерская
программа Химическое образование) в соответствии с требованиями ФГОС
ВПО по данному направлению и положением об учебно-методических
комплексах
дисциплин
образовательных
программ
высшего
профессионального образования (утверждено приказом и.о. ректора ДВФУ
от 17.04.2012 №12-13-87).
Дисциплина «Современные проблемы физколлоидной химии» входит в
часть дисциплин по выбору студента профессионального цикла. Общая
трудоемкость освоения дисциплины составляет 4 зачетные единицы, 144
часа. Учебным планом предусмотрены лекционные занятия (10 часов),
практические занятия (38 часов), самостоятельная работа студента (96 часов).
Дисциплина реализуется на 1 и 2 курсах в 2 и 3 семестрах.
Содержание дисциплины охватывает следующий круг вопросов,
связанных
с
изучением
физико-химического
(термического)
анализа
гетерогенных систем, анализа диаграмм плавкости, растворимости, кипения.
Изучается строение и свойства поверхностно- активных веществ и их роль в
современных технологиях.
Дисциплина
«Современные
проблемы
физколлоидной
химии»
логически и содержательно связана с такими курсами, как «Современные
проблемы прикладной химии», «Неорганической химии», «Органической
химии».
Дисциплина
направлена
на
формирование
общекультурных
общепрофессиональных и профессиональных компетенций выпускника: ОК5; ПК-3; ПК-6; ПК-19.
3
Разработчик: Потенко Е.И.
ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Современные проблемы физколлоидной химии
Идентификационный номер:
Контрольный экземпляр находится на Лист 4 из 109
УМКД.12(32)-050100.68кафедре естественнонаучного
М2.В.ДВ.2.1-2012
образования
Учебно-методический комплекс включает в себя:
- рабочую программу дисциплины;
- конспекты лекций (краткие опорные конспекты);
- материалы для практических занятий (темы семинаров, задания для
практических занятий);
- материалы для организации самостоятельной работы (вопросы для
самостоятельного изучения, темы рефератов);
- контрольно-измерительные материалы;
- список литературы (в том числе интернет-ресурсов);
- глоссарий;
- дополнительные материалы (учебники, образовательные интернетресурсы).
Достоинством данного УМКД является методические рекомендации для
преподавателей к изложению лекционного материала и рекомендации по
организации и проведению практических занятий.
Автор-составитель учебно-методического комплекса:
кандидат биологических наук, доцент кафедры естественнонаучного
образования Школы педагогики ДВФУ
Зав. кафедрой естественнонаучного образования
4
Потенко Е.И.
Литвинова Е.А.
Разработчик: Потенко Е.И.
ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Современные проблемы физколлоидной химии
Идентификационный номер:
Контрольный экземпляр находится на Лист 5 из 109
УМКД.12(32)-050100.68кафедре естественнонаучного
М2.В.ДВ.2.1-2012
образования
Abstract
The teaching materials on the course «Contemporary fizkolloidnoy
chemistry» are designed to train students of the 1, 2 years in the «Chemical
Education» educational program. Field of study – 050100.68. «Pedagogical
Education», qualification (degree) to be earned – Master of Science in Chemical
Education. Full-time program. Language of the program – Russian. The teaching
materials are written in Russian.
This teaching materials on the course are developed in accordance with the
curriculum of the educational program under the Federal State Educational
Standard of Higher Professional Education (FSES HPE) 050100.68 « Chemical
Education» (Master's degree), approved by the Ministry of Education and Science
of the Russian Federation (January 14, 2010. № 35).
Contents covers the following issues related to the study of physical and
chemical (thermal) analysis of heterogeneous systems, analyzing the fusion
diagrams, solubility, boiling point. We study the structure and properties of
surfactants and their role in modern technology.
The course is built on the basis of academic networking community for
pupils, students, school teachers and teachers of pedagogical institutes and allows
you to master not only new technologies, but also new ways of activities.
Discipline «Contemporary fizkolloidnoy chemistry» is logically and
meaningfully related to the courses "Modern Problems of Applied Chemistry,"
"Inorganic Chemistry", "Organic Chemistry".
Discipline aimed at the formation of common cultural and professional
competencies of graduates.
The teaching materials on the course provide extensive use of active, creative
and interactive lessons, combined with private study in order to create and develop
the professional skills of the students.
The total number of the course’s credits – 4 credits (144 hours).
5
Разработчик: Потенко Е.И.
ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Современные проблемы физколлоидной химии
Идентификационный номер:
Контрольный экземпляр находится на Лист 6 из 109
УМКД.12(32)-050100.68кафедре естественнонаучного
М2.В.ДВ.2.1-2012
образования
These teaching materials on the course include the following materials:
1.
Course syllabus;
2.
Lectures notes;
3.
Materials for practice work lessons;
4.
Materials for students’ private study;
5.
Test and examination materials;
6.
Reading list;
7.
Glossary;
8.
Additional materials.
The advantage of this is UMKD guidelines for teachers to the presentation of
the lecture material and recommendations on the organization and conduct of
practical training.
The author-composer of the educational and methodical complex:
PhD, assistant professor of science education
school pedagogy FEFU
Potenko E.I.
Head of department of science education
Litvinova E.A.
6
Разработчик: Потенко Е.И.
ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Современные проблемы физколлоидной химии
Идентификационный номер:
Контрольный экземпляр находится на Лист 7 из 109
УМКД.12(32)-050100.68кафедре естественнонаучного
М2.В.ДВ.2.1-2012
образования
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Дальневосточный федеральный университет»
(ДВФУ)
Филиал ДВФУ в г. Уссурийске
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ (РПУД)
Современные проблемы физколлоидной химии
Направление — 050100.68. Педагогическое образование
Магистерская программа – Химическое образование
Форма подготовки (очная)
Школа педагогики ДВФУ
кафедра естественнонаучного образования
курс 1, 2 семестр 2, 3
лекции 10 (час.)
практические занятия 38 (час.)
лабораторные работы не предусмотрены
всего часов аудиторной нагрузки 48 (час.)
самостоятельная работа 96 (час.)
реферативные работы не предусмотрены
контрольные работы не предусмотрены
зачет 2 семестр
экзамен 3 семестр
Рабочая программа составлена на основании требований федерального государственного
образовательного стандарта высшего профессионального образования (Приказ Министерства
образования и науки РФ №35 от 14 января 2010г.).
Рабочая программа обсуждена на заседании кафедры естественнонаучного образования протокол
№ 1 « 27 » июня
2012 г.
Заведующая кафедрой: Литвинова Е.А.
Составитель: к.б.н., доцент Потенко Е.И.
2012 г.
7
Разработчик: Потенко Е.И.
ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Современные проблемы физколлоидной химии
Идентификационный номер:
Контрольный экземпляр находится на Лист 8 из 109
УМКД.12(32)-050100.68кафедре естественнонаучного
М2.В.ДВ.2.1-2012
образования
Оборотная сторона титульного листа РУПД
I. Рабочая программа пересмотрена на заседании кафедры:
Протокол от «_____» _________________ 20 г. № ______
Заведующий кафедрой _______________________ __________________
(подпись)
(и.о. фамилия)
II. Рабочая программа пересмотрена на заседании кафедры:
Протокол от «_____» _________________ 20 г. № ______
Заведующий кафедрой _______________________ __________________
(подпись)
(и.о. фамилия)
8
ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Современные проблемы физколлоидной химии
Идентификационный номер:
Контрольный экземпляр находится на Лист 9 из 109
УМКД.12(32)-050100.68кафедре естественнонаучного
М2.В.ДВ.2.1-2012
образования
Разработчик: Потенко Е.И.
АННОТАЦИЯ
Дисциплина
разработана
«Современные
для
Педагогическое
магистрантов
образование
проблемы
1
курса
физколлоидной
по
(магистерская
направлению
программа
химии»
050100.68
«Химическое
образование») в соответствии с требованиями ФГОС ВПО по данному
направлению и положением об учебно–методических комплексах дисциплин
образовательных
программ
высшего
профессионального
образования
(утверждено приказом и.о. ректора ДВФУ от 17.04.2012.№ 12-13-87).
Дисциплина по выбору «Современные проблемы физколлоидной
химии»
относится
к
дисциплинам
по
выбору
вариативной
части
профессионального цикла (М.2.В.1).
Цель дисциплины: формирование знаний и умений по физической и
коллоидной химии.
Задачи
дисциплины:
сформировать
систему
базовых
химико-
технологических знаний о применение законов физической и коллоидной
химии для практического использования в современных технологических
процессах, дать представление о взаимосвязи дисциплины с другими
химическими, экономическими и экологическими дисциплинами, навыки
экспериментальной работы.
Междисциплинарный характер.
Изучение дисциплины базируется на знаниях, полученных при изучении
неорганической, органической, биологической, аналитической химии. Знания
и умения, приобретаемые студентами при прохождении данного курса,
необходимы для успешного овладения специальностью
Требования к результатам освоения дисциплины:
- иметь представление о научных основах физической и коллоидной
химии, ее практическом значении в решении задач по охране окружающей
среды и связь с другими дисциплинами.
9
ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Современные проблемы физколлоидной химии
Идентификационный номер:
Контрольный экземпляр находится на
УМКД.12(32)-050100.68кафедре естественнонаучного
М2.В.ДВ.2.1-2012
образования
Разработчик: Потенко Е.И.
-знать
взаимосвязь
химических
и
физических
явлений;
Лист 10 из
109
общие
закономерности химических реакций на основе физических законов; физикохимические свойства и поведение высокодисперсных и высокомолекулярных
систем.
-уметь находить пути управления химическими процессами; обосновать
наблюдения и делать выводы следующие из эксперимента; использовать
общие приемы овладения новыми знаниями (умение работать с литературой,
развитие творческого мышления, представления об экспериментальных
исследованиях и способов обработки полученных результатов.
Дисциплина
направлена
на
формирование
общекультурных
общепрофессиональных и профессиональных компетенций выпускника: ОК5; ПК-3; ПК-6; ПК-19:
-
способностью
самостоятельно
приобретать
с
помощью
информационных технологий и использовать в практической деятельности
новые знания и умения, в том числе, в новых областях знаний,
непосредственно не связанных со сферой деятельности (ОК-5);
- способностью формировать образовательную среду и использовать
свои способности в реализации задач инновационной образовательной
политики (ПК-3);
- готовностью использовать индивидуальные креативные способности
для оригинального решения исследовательских задач (ПК-6);
- способностью разрабатывать и реализовывать просветительские
программы в целях популяризации научных знаний и культурных традиций
(ПК-19).
10
Разработчик: Потенко Е.И.
ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Современные проблемы физколлоидной химии
Идентификационный номер:
Контрольный экземпляр находится на
УМКД.12(32)-050100.68кафедре естественнонаучного
М2.В.ДВ.2.1-2012
образования
Лист 11 из
109
I. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ ЧАСТИ
КУРСА
Тема 1. Адсорбция. Поверхностное натяжение растворов (2 час)
1.
Явления адсорбции.
2.
Уравнение изотермы адсорбции Ленгмюра и Фрейндлиха
3.
Иониты. Лиотропные ряды ионов. ПАВ и ПИВ вещества.
4.
Адсорбция на границе раздела фаз раствор-газ. ПАВ и ПИА
вещества.
5.
Связь
между
адсорбцией
и
поверхностным
натяжением.
Уравнение Гиббса.
Тема 2. Хроматография (2 час).
1.Хроматография, виды, механизм.
2.Хроматографический адсорбционный анализ.
3.Применение хроматографии в медико-биологических и клинической
практике.
Тема 3. Характеристика и свойства коллоидных систем (4 час)
1.Методы получения коллоидных систем.
2.Правило Панета-Фаянса.
3.Строение двойного электрического слоя.
а) Строение мицеллы дзета и фи потенциала.
4. Виды устойчивости коллоидных систем.
а) Разрушение коллоидных систем, коагуляция.
б) Правило Шульце-Гарди.
в) Порог коагуляции.
г) Коллоидная защита, ее роль биологических системах.
5. Молекулярно-кинетические свойства: диффузия и осмос.
6. Микрогетерогенные системы.
а) Суспензии, эмульсии, обратимость фаз.
11
ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Современные проблемы физколлоидной химии
Идентификационный номер:
Контрольный экземпляр находится на
УМКД.12(32)-050100.68кафедре естественнонаучного
М2.В.ДВ.2.1-2012
образования
Разработчик: Потенко Е.И.
Лист 12 из
109
б) Эмульгаторы, аэрозоли.
Тема 4. Растворы высокомолекулярных соединений (ВМС) (2 час)
1.Специфические особенности растворов ВМС, их классификация.
2.Сходство ВМС с истинными растворами и коллоидными системами.
а) Растворение ВМ, набухание.
б) Вязкость растворов ВМС.
в) Изометрическое состояние, изоэлектрическая точка белка.
5. Устойчивость растворов ВМС. Высаливание.
6. Коацервация.
II.
СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ПРАКТИЧЕСКОЙ ЧАСТИ
КУРСА
Занятие 1-2. Адсорбционная хроматография (4 час).
Занятие
3-4.
Разделение
пигментов
хлорофилла
методом
адсорбционной хроматографии (4 час).
Занятие 5. Обессоливание воды с помощью ионитов(2 час).
Занятие
6-8.
Определение
количества
уксусной
кислоты,
адсорбированного почвой (6 час).
Занятие 9-10. Получение и очистка коллоидных растворов(4 час).
Занятие 11-12. Коагуляция золей под действием электролитов(4
час).
Занятие 13-14. Получение почвенных коллоидов путем пептизации
почвы водой (4 час).
Занятие 15-16. Получение растворов ВМС и изучение их свойств (4
час).
Занятие 17-19. Исследование процессов набухания ВМС (6 час).
III.
КОНТРОЛЬ ДОСТИЖЕНИЯ ЦЕЛЕЙ КУРСА
12
Разработчик: Потенко Е.И.
ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Современные проблемы физколлоидной химии
Идентификационный номер:
Контрольный экземпляр находится на
УМКД.12(32)-050100.68кафедре естественнонаучного
М2.В.ДВ.2.1-2012
образования
Лист 13 из
109
Промежуточный контроль
Задание 1. Дайте ответ на следующие вопросы:
а) Сделайте вывод о возможности восстановления PbO2(к) цинком по
реакции PbO2(к) + 2 Zn(к) = Pb(к) + 2 ZnО(к) в стандартных условиях.
б) Вычислите, какое количество теплоты выделится при восстановлении
Fe2O3 металлическим алюминием, если получено 336,1 г железа.
в) Сколько глицерина необходимо взять на 2 л воды, чтобы получить
раствор с температурой кипения 106°С, КЕ(Н2О)=0,52 град∙кг/моль.
г) Раствор, содержащий 0,375 г К2СО3 в 100 г воды, замерзает при 0,15°С. Вычислите степень диссоциации К2СО3 в этом растворе, КК(Н2О)=1,86 гр
Задание 2. Дайте ответ на следующие вопросы:
а) Вычислить рН раствора соляной кислоты, в 200 мл которого
содержится 0,365 г НСl.
б) рН уксусной кислоты равен 3,4. КД (СН3СООН)=1,86∙10-5. Определите
молярную концентрацию эквивалентов этой кислоты.
Задание 3. Дайте ответ на следующие вопросы:
а) Определите рН буферного раствора, содержащего 1 моль муравьиной
кислоты и 1 моль формиата натрия, до разбавления и после разбавления в 50
раз, если рК(НСООН)=3,75.
б) Чему равна емкость буферного раствора, если на титрование 5 мл его
израсходовано 4 мл 0,1 н НСl, сдвиг рН (∆рН) равен 3.
Задание 4. Дайте ответ на следующие вопросы:
а) Составьте схему гальванического элемента, состоящего из золотого и
оловянного
электродов,
активность
ионов
а(Au/Au+)=0,05 моль/л; а(Sn/ Sn 2+)=1,5 моль/л.
Коллоквиум №1.
Образец заданий.
13
в
растворе
составляет:
Разработчик: Потенко Е.И.
ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Современные проблемы физколлоидной химии
Идентификационный номер:
Контрольный экземпляр находится на
УМКД.12(32)-050100.68кафедре естественнонаучного
М2.В.ДВ.2.1-2012
образования
Лист 14 из
109
1) Восстановление Fe3O4 оксидом углерода идет по уравнению Fe3O4(к)
+ СО(г) = 3FeO + СО2(г). Вычислите ∆G0298 и сделайте вывод о возможности
самопроизвольного протекания реакции в стандартных условиях.
2) Вычислите степень диссоциации 4%-ого раствора хлорида калия, если
этот раствор начинает замерзать при -2°С.
3) Вычислите значение [Н+] в буферном растворе, содержащем 0,1 М
СН3СООН и 0,1 М СН3СООNa, КД (СН3СООН)=1,86∙10-5.
4) При работе гальванического элемента на электродах протекают
процессы: Zn0 - 2ē → Zn2+; Pb2+ + 2ē → Pb0. Составьте схему гальванического
элемента и рассчитайте ЭДС, если СZn2+ = 0,05 М; СPb2+ = 0,01 М; φ0 Zn2+ /Zn=
-0,76 В; φ0 Pb2+/Pb= -0,12 В.
Коллоквиум №2.
Образец заданий.
1) Напишите строение мицеллы золя, образованного в результате
взаимодействия указанных веществ (избытка одного, затем другого
реагента). Назовите составляющие компоненты мицеллы, а также условия
устойчивости и разрушения полученного золя. Укажите, к какому электроду
будут перемещаться гранулы этого золя в электрическом поле. K2S +
Zn(NO3)2 →
2) Напишите формулы мицелл, полученных сливанием равных объемов
электролитов указанной ниже концентрации (0,001 н SnSO4 и 0,01 н Na2S).
Укажите место возникновения дзета-потенциала.
3) Для коагуляции 0,05 л золя сульфида мышьяка можно добавить 0,05 л
2 н NaCl; 0,005 л 0,03 н Na2SO4; 0,0005 л 0,0005 н Na4[Fe(CN)6]. Определите,
у какого электролита минимальный порог коагуляции.
4) Объясните, что такое изоэлектрическое состояние электролита в
растворе, что такое изоэлектрическая точка белка. Определите знак заряда
14
Разработчик: Потенко Е.И.
ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Современные проблемы физколлоидной химии
Идентификационный номер:
Контрольный экземпляр находится на
УМКД.12(32)-050100.68кафедре естественнонаучного
М2.В.ДВ.2.1-2012
образования
Лист 15 из
109
частицы белка в растворах с указанным значением рН, к какому электроду
будут перемещаться частицы. Глобулин. Изоэлектрическая точка 5,4, рН=4.
Итоговый контроль
Вопросы к зачету
1. Возникновение физической и коллоидной химии как самостоятельных
дисциплин.
Роль
отечественных
ученых
в развитии
физической и
коллоидной химии. Предмет физической и коллоидной химии. Значение
физической и коллоидной химии в биологической и сельскохозяйственной
науках.
Вклад
физической
и
коллоидной
химии
в
решение
продовольственной программы страны.
2. Растворы неэлектролитов. Способы выражения состава растворов.
Понижение давления насыщенного пара растворителя над раствором. 1-й
закон Рауля.
3. Замерзание (кристаллизация) и кипение разбавленных растворов.
Криоскопия и эбулиоскопия. 2-ой закон Рауля.
4. Осмос. Осмотическое давление разбавленных растворов. Закон ВантГоффа. Биологические процессы и осмос.
5. Раствор электролитов, возникновение ионов в растворах. Процессы
сольватации
(гидратации).
Слабые
и
сильные
электролиты.
Теория
Аррениуса. Развитие теории сильных электролитов в работах Дебая и
Хюккеля. Активность. Коэффициент активности, ионная сила растворов.
6. Ионное произведение воды. Водородный показатель рН. Вычислите
рН водных растворов солей.
7. Буферные системы, их состав и механизм действия.
8. Вывод формул для расчета рН буферных систем. Уравнение
Гендерсона-Гассельбаха. Влияние разбавления на рН буферных систем.
15
ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Современные проблемы физколлоидной химии
Идентификационный номер:
Контрольный экземпляр находится на
УМКД.12(32)-050100.68кафедре естественнонаучного
М2.В.ДВ.2.1-2012
образования
Разработчик: Потенко Е.И.
Лист 16 из
109
9. Буферная емкость буферных систем. Формула для расчета буферной
емкости. Значение концентрации и соотношения компонентов буферных
систем для величины буферной емкости.
10.
Электропроводность
растворов
электролитов.
Удельная
электропроводность, ее зависимость от различных факторов. Эквивалентная
электропроводность и ее связь с удельной электропроводностью.
11.
Влияние
Эквивалентная
Применение
разбавленных
растворов
электропроводность
при
закона
действия
масс
к
на
электропроводность.
бесконечном
слабым
разбавлении.
электролитам.
Закон
разбавления Оствальда.
12.
Закон
Подвижность
независимости
ионов.
движения
Практическое
ионов
применение
(Закон
Кольрауша).
электропроводности.
Определение степени и константы диссоциации слабых электролитов.
Кондуктометрическое
титрование.
Применение
методов
измерения
электропроводности в сельском хозяйстве.
13. Теория возникновения электродного потенциала на границе
металл/раствор. Гальванический элемент, его устройство и работа. ЭДС
гальванических элементов.
14.
Уравнение
Нернста.
Измерение
электродных
потенциалов.
Электроды сравнения (водородный, каломельный, хлорсеребряный). Их
устройство, процесс возникновения электродного потенциала, величина
потенциала. Нормальный (стандартный) потенциал. Ряд напряжений.
15.
Электроды
хингидронный.
Их
определения
(индикаторные):
устройство, процесс
возникновения
стеклянный,
электродного
потенциала. Величина потенциала.
16. Методы измерения ЭДС гальванических элементов. Сущность
компенсационного метода.
16
ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Современные проблемы физколлоидной химии
Идентификационный номер:
Контрольный экземпляр находится на
УМКД.12(32)-050100.68кафедре естественнонаучного
М2.В.ДВ.2.1-2012
образования
Разработчик: Потенко Е.И.
Лист 17 из
109
17. Электрометрический (потенциометрический) метод определения рН.
Расчет
рН
исследуемых
растворов
по
ЭДС
водородно-водородной,
водородно-каломельной и хингидронно-каломельной цепи.
18.
Концентрационные
гальванические
элементы.
Диффузионный
потенциал. Методы устранения диффузионных потенциалов.
19. Окислительно-восстановительные электроды и цепи. Формулы для
расчета потенциала окислительно-восстановительного электрода (редокспотенциала). Нормальный редокс-потенциал.
20. Свободная энергия систем и величина поверхности. Способы
уменьшения свободной энергии системы. Физическая и химическая
адсорбция.
21. Адсорбция на жидкой поверхности. Поверхностно-активные и
поверхностно-неактивные вещества. Уравнение Гиббса.
22. Влияние строения молекул растворенного вещества на адсорбцию.
Правило Траубе. Молекулярный слой. Расчет толщины слоя и площади,
занимаемой каждой молекулой в слое.
23.
Адсорбция
газообразных
веществ
на
твердой
поверхности.
Уравнение Лэнгмюра и Фрейндлиха. Изотерма адсорбции.
24. Адсорбция из растворов на твердой поверхности. Молекулярная
адсорбция. Влияние концентрации растворенного вещества, природы
адсорбента и растворителя на адсорбируемость растворенных веществ.
25. Избирательная (ионная)
адсорбция. Правило Панета-Фаянса.
Лиотропные ряды ионов.
26.
Обменная
адсорбция.
Иониты
(катиониты
и
аниониты).
и
применение
Представление об их строении. Применение ионитов.
27.
Хроматографический
адсорбционной
ионной
и
анализ.
Характеристика
распределительной
хроматография.
17
хроматографии.
Гель-
Разработчик: Потенко Е.И.
ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Современные проблемы физколлоидной химии
Идентификационный номер:
Контрольный экземпляр находится на
УМКД.12(32)-050100.68кафедре естественнонаучного
М2.В.ДВ.2.1-2012
образования
Лист 18 из
109
Вопросы к экзамену
1. Дисперсные системы. Классификация дисперсных систем по величине
дисперсной фазы, по агрегатному состоянию дисперсионной среды.
2. Характеристика дисперсионного и конденсатного методов получения
коллоидных растворов (приведите примеры)
3. Электрокинетические свойства коллоидных систем. Возникновение
двойного электрического слоя. Его структура.
4. Термодинамический и электрокинетический потенциал. Зависимость
потенциала от толщины двойного электрического слоя.
5. Строение мицелл золей. Изображение формул мицелл. Определение
заряда коллоидных частиц.
6. Устройство и коагуляция коллоидных систем. Кинетическая и
агрегативная устойчивость. Коагуляция (скрытая и явная).
7. Электролитная коагуляция. Порог коагуляции. Правило ШульцеГарди (правило знака и валентности). Лиотропные ряды анионов и катионов.
8. Коагуляция золей смесями электролитов: аддитивность, антогонизм и
синергизм. Взаимная коагуляция коллоидов.
9. Кинетика коагуляции. Изменение скорости коагуляции золей в
зависимости от концентрации электролита. Критический потенциал.
10. Коллоидная защита. Теория Зигмонди. "Золотое" и "железное" числа.
Значение коллоидной защиты.
11. Высокомолекулярные соединения (ВМС). Классификация и методы
получения ВМС.
12. Строение и свойства ВМС. Набухание и растворение ВМС. Степень
и скорость набухания. Влияние рН среды на набухание.
13. Вязкость растворов ВМС. Относительная, удельная, приведенная и
характеристическая
вязкость.
Визкозиметрический
молекулярных масс полимеров.
18
метод
определения
ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Современные проблемы физколлоидной химии
Идентификационный номер:
Контрольный экземпляр находится на
УМКД.12(32)-050100.68кафедре естественнонаучного
М2.В.ДВ.2.1-2012
образования
Разработчик: Потенко Е.И.
14.
Электролитные
свойства
растворов
ВМС.
Лист 19 из
109
Изоэлектрическое
состояние и ИЭТ белка.
15.
Осаждение
ВМС
из
растворов
(высаливание).
Механизм
высаливания. Лиотропные ряды ионов (ряды Гофмейстера).
16.
Фракционное
высаливание
ВМС.
Денатурация.
Понятие
о
коацервации растворов ВМС.
17. Суспензии, эмульсии, обратимость фаз.
18. Эмульгаторы, пены, аэрозоли.
19. Гели, их образование, строение, свойства.
20. Отличие и сходство гелей и студней.
21. Примеры гелей и студней в природе и в биологических объектах.
Синерезис.
IV.
ТЕМАТИКА И ПЕРЕЧЕНЬ КУРСОВЫХ РАБОТ И
РЕФЕРАТОВ
Учебным планом курсовые работы не предусмотрены.
Перечень тем рефератов
1. Растворы неэлектролитов.
2. Растворы электролитов.
3. Электропроводность растворов электролитов.
4. Электрохимия.
5. Поверхностные явления.
6. Коллоидные системы и их получения.
7. Электрокинетические свойства коллоидных систем.
8. Устойчивость и коагуляция коллоидных систем.
9. Растворы высокомолекулярных соединений (ВМС
19
Разработчик: Потенко Е.И.
V.
ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Современные проблемы физколлоидной химии
Идентификационный номер:
Контрольный экземпляр находится на
УМКД.12(32)-050100.68кафедре естественнонаучного
М2.В.ДВ.2.1-2012
образования
Лист 20 из
109
УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ
ДИСЦИПЛИНЫ
Основная литература
1. Кругляков, П.М. Физическая и коллоидная химия: Учеб. пособие /
П.М. Кругляков, Т.Н. Хаскова. –– М.: Высш. шк., 2007. – 319 с.
2. Маринкина, Г.А. Физическая и коллоидная химия: практикум / Г.А.
Маринкина, Н.П. Полякова, Ю.И. Коваль; Новосиб. гос. аграр. ун-т. Новосибирск: НГАУ, 2009. – 151 с.
3. Сумм, Б.Д. Основы коллоидной химии: учеб. пособие для вузов / Б.Д.
Сумм. – М.: ACADEMIA, 2007. – 240 с.
4. Зельтина, Н.А. Физическая и коллоидная химия: метод. пособие и зад.
для контр. работ / Н.А. Зельтина, Г.А. Маринкина. - Новосибирск, 2006. – 47
с.
5. Зельтина, Н.А. Физическая и коллоидная химия: метод. пособие / Н.А.
Зельтина, Г.А. Маринкина. - Новосибирск, 2006. – 65 с.
Дополнительная литература
1. Евстратова, К.И. Физическая и коллоидная химия / К.И. Евстратова,
Н.А. Купина, Е.Е.Малахова. – М.: Высшая школа, 1990.
2. Еремин, В.В. Физическая химия / В.В. Еремин, С.И. Коргов, И.А.
Успенская. – М.: Экзамен, 2005. – 480 с.
3. Романцева, Л.М. Сборник задач и упражнений по общей химии / Л.М.
Романцева, З.Л. Лещинская, В.А. Суханова. – М.: Высшая школа, 1991.
4. Хмельницкий, Р.А. Физическая и коллоидная химия. – М.: Высшая
школа, 1988.
5. Шиманович, И.Е. Общая химия в формулах, определениях, схемах /
И.Е. Шиманович, М.Л. Павлович и др. – Минск, 1996.
20
Разработчик: Потенко Е.И.
ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Современные проблемы физколлоидной химии
Идентификационный номер:
Контрольный экземпляр находится на
УМКД.12(32)-050100.68кафедре естественнонаучного
М2.В.ДВ.2.1-2012
образования
Лист 21 из
109
6. Ивашин С.А. Эквиваленты химических элементов и их соединений /
С.А. Ивашин, Г.А. Маринкина, Т.М. Простякова. – Новосибирск, 1996.
Электронные информационные образовательные ресурсы:
http://znanium.com Горбунцова С. В. Физическая и коллоидная химия (в
общественном питании): Учебное пособие. - М.: Альфа-М: ИНФРА-М, 2008.
- 270 с.
http://znanium.com
Рабухин
А.И. Физическая химия
тугоплавких
неметаллических и силикатных соединений: Учебник. - М.: ИНФРА-М, 2004.
- 304 с.
http://lib.uspi.ru/ Харитонов Ю.Я., Хачатурян М.А. Физическая и
коллоидная химия: для высшего медицинского и фармацевтического
образования. — М.: Русский врач, 2005. — Т. 13. – 567 с.
21
Разработчик: Потенко Е.И.
ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Современные проблемы физколлоидной химии
Идентификационный номер:
Контрольный экземпляр находится на
УМКД.12(32)-050100.68кафедре естественнонаучного
М2.В.ДВ.2.1-2012
образования
Лист 22 из
109
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Дальневосточный федеральный университет»
(ДВФУ)
ФИЛИАЛ ДВФУ В Г. УССУРИЙСКЕ
КОНСПЕКТЫ ЛЕКЦИЙ
по дисциплине «Современные проблемы физколлоидной химии»
050100.68 – Педагогическое образование
Магистерская программа – «Химическое образование»
г. Уссурийск
2012
22
Разработчик: Потенко Е.И.
ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Современные проблемы физколлоидной химии
Идентификационный номер:
Контрольный экземпляр находится на
УМКД.12(32)-050100.68кафедре естественнонаучного
М2.В.ДВ.2.1-2012
образования
Лист 23 из
109
Тема 1. Адсорбция. Поверхностное натяжение растворов (2 час), с
использованием методов активного обучения – лекция–беседа
Цель: Изучить понятие адсорбция
Задачи:
1.
Рассмотреть поверхностное натяжение растворов
2.
Рассмотреть химическую адсорбцию
План:
1. Растворы, поверхностное натяжение растворов.
2. Химическая адсорбция.
Вещество в конденсированном состоянии обладает поверхностной
энергией, обусловленной нескомпенсированностью силовых полей частиц на
поверхности
раздела
фаз.
Термин
поверхностная
энергия
обычно
используется применительно к границе раздела фаз газ – твердое тело. Для
границы раздела жидкость – жидкость, жидкость – твердое тело применяют
термин межфазная энергия. Для границы раздела фаз жидкость – газ (пар)
обычно используют термин удельная (на 1 м2) поверхностная энергия,
называемая поверхностным натяжением, которое равно работе образования
единицы площади раздела фаз (Дж/м2).
Обычно под поверхностной энергией понимается энергия Гиббса
образования
поверхности
G.
Она
равна
произведению
поверхностной энергии σ на площадь поверхности раздела фаз S:
удельной
G = σ.S.
Удельная поверхностная энергия определяется природой вещества. Чем
выше энергия взаимодействия между частицами вещества, тем выше
удельная поверхностная энергия.
Вследствие наличия поверхностной энергии на границе раздела фаз
происходит накопление тех или иных частиц. Изменение концентрации
вещества на границе раздела фаз называется адсорбцией.
23
Разработчик: Потенко Е.И.
ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Современные проблемы физколлоидной химии
Идентификационный номер:
Контрольный экземпляр находится на
УМКД.12(32)-050100.68кафедре естественнонаучного
М2.В.ДВ.2.1-2012
образования
Лист 24 из
109
Адсорбция – это разновидность сорбции, т.е. поглощение одного
вещества другими веществами. Если вещество поглощается всем объемом
другого, то происходит абсорбция, если вещество концентрируется на
поверхности раздела фаз, то имеет место адсорбция. Вещество, способное
поглощать, адсорбировать другое, называется адсорбентом, вещество,
которое может адсорбироваться – адсорбтивом, а адсорбированное
вещество
адсорбатом.
Процесс,
обратный
адсорбции,
называется
десорбцией.
По природе сил взаимодействия адсорбента с адсорбтивом различают
адсорбцию физическую и химическую. Физическая адсорбция вызывается
силами
межмолекулярного
взаимодействия
(силами
Ван-дер-Ваальса).
Теплота физической адсорбции составляет 8,3−25,1 КДж/моль. Процесс
физической адсорбции протекает быстро, так как не требует активации
молекул.
Химическая адсорбция осуществляется за счет химических сил
межмолекулярного
взаимодействия
и
называется
хемосорбцией.
Хемосорбция сопровождается взаимодействием адсорбента и адсорбтива и
является
практически
необратимым
процессом.
Тепловой
эффект
хемосорбции сопоставим с тепловым эффектом химических реакций и
достигает 500 кДж/моль. Примером хемосорбции является адсорбция
кислорода поверхностью активированного угля. При нагревании системы с
поверхности удаляется не О2 , а СО. Величину адсорбции обозначают (Г) и
выражают количеством вещества-адсорбата (n) на единицу поверхности
адсорбента (S) или массы адсорбента (m).
Адсорбция может происходить на границе раздела: жидкость – газ;
жидкость – жидкость; твердое тело – газ; твердое тело – раствор.
Зависимость величины адсорбции от концентрации раствора устанавливает
24
Разработчик: Потенко Е.И.
ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Современные проблемы физколлоидной химии
Идентификационный номер:
Контрольный экземпляр находится на
УМКД.12(32)-050100.68кафедре естественнонаучного
М2.В.ДВ.2.1-2012
образования
Лист 25 из
109
уравнение изотермы Гиббса, которое универсально с точки зрения
термодинамики и применимо к границам раздела любых фаз:
Адсорбция на границе твердое тело – раствор имеет сложный характер
из-за физической неоднородности поверхности твердых тел. В процессе
адсорбции участвует не только внешняя, но и внутренняя поверхность
адсорбента. Кроме того, адсорбция из растворов на твердом адсорбенте
осложняется наличием третьего компонента – среды, молекулы которой
могут также адсорбироваться на его поверхности.
Адсорбцию растворов средних концентраций и газов средних давлений
на твердой поверхности описывает эмпирическое уравнение Фрейндлиха.
Применительно к адсорбции растворов на твердом адсорбенте уравнение
Фрейндлиха имеет вид Г = К • С1/a,
где К – константа, при С = 1 моль/л К = Г;
1/a – константа (адсорбционный показатель), зависит от природы
адсорбента и температуры. 1/a = 0,1−1.
Более универсальной является теория межмолекулярной адсорбции
Ленгмюра.
Уравнение
изотермы
адсорбции
Ленгмюра
выведено
на
основании теоретических предпосылок и справедливо для широкого
интервала концентрации и разных границ раздела фаз (жидкость – газ;
жидкость – жидкость; твёрдое – газ; твёрдое – жидкость). Изотерма
адсорбции Ленгмюра выражается уравнением Г = Гmax
где Г – величина адсорбции, моль/кг;
Гmax – величина предельной адсорбции, моль/кг;
С – концентрация раствора, моль/кг;
В – константа равновесия адсорбции.
Величина константы В зависит от природы адсорбента и адсорбтива.
При низких концентрациях адсорбция растёт линейно с увеличением
концентрации. При высоких концентрациях (С>>В) значением В в
25
ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Современные проблемы физколлоидной химии
Идентификационный номер:
Контрольный экземпляр находится на
УМКД.12(32)-050100.68кафедре естественнонаучного
М2.В.ДВ.2.1-2012
образования
Разработчик: Потенко Е.И.
Лист 26 из
109
знаменателе можно пренебречь, тогда Г = Гmax. Это означает, что с
увеличением концентрации адсорбция достигает предельного значения
(Гmax).
Адсорбционные явления широко распространены в природе. Горные
породы и почвы являются адсорбентами, по которым перемещаются водные
и газовые растворы. Легочная ткань подобна адсорбенту носителю, на
котором
удерживается
гемоглобин
крови,
обеспечивающий
перенос
кислорода в организме. Многие функции биологических мембран живой
клетки
связаны
со
свойствами
их
поверхности.
Общая
площадь
биологических мембран в организме человека достигает тысяч квадратных
метров.
Активные методы обучения:
- лекция – беседа
Вопросы для обсуждения:
1.
Процесс, обратный адсорбции
2.
Дайте определение адсорбции
3.
Химическая адсорбция
Литература
Основная литература
1. Кругляков, П.М. Физическая и коллоидная химия: Учеб. пособие /
П.М. Кругляков, Т.Н. Хаскова. –– М.: Высш. Шк., 2007. – 319 с.
2. Маринкина, Г.А. Физическая и коллоидная химия: практикум / Г.А.
Маринкина, Н.П. Полякова, Ю.И. Коваль; Новосиб. Гос. Аграр. Ун-т. –
Новосибирск: НГАУ, 2009. – 151 с.
3. Сумм, Б.Д. Основы коллоидной химии: учеб. пособие для вузов / Б.Д.
Сумм. – М.: ACADEMIA, 2007. – 240 с.
26
Разработчик: Потенко Е.И.
ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Современные проблемы физколлоидной химии
Идентификационный номер:
Контрольный экземпляр находится на
УМКД.12(32)-050100.68кафедре естественнонаучного
М2.В.ДВ.2.1-2012
образования
Лист 27 из
109
4. Зельтина, Н.А. Физическая и коллоидная химия: метод. пособие и зад.
Для контр. работ / Н.А. Зельтина, Г.А. Маринкина. – Новосибирск, 2006. – 47
с.
5. Зельтина, Н.А. Физическая и коллоидная химия: метод. пособие / Н.А.
Зельтина, Г.А. Маринкина. – Новосибирск, 2006. – 65 с.
Дополнительная литература
1. Евстратова, К.И. Физическая и коллоидная химия / К.И. Евстратова,
Н.А. Купина, Е.Е.Малахова. – М.: Высшая школа, 1990.
2. Еремин, В.В. Физическая химия / В.В. Еремин, С.И. Коргов, И.А.
Успенская. – М.: Экзамен, 2005. – 480 с.
3. Романцева, Л.М. Сборник задач и упражнений по общей химии / Л.М.
Романцева, З.Л. Лещинская, В.А. Суханова. – М.: Высшая школа, 1991.
4. Хмельницкий, Р.А. Физическая и коллоидная химия. – М.: Высшая
школа, 1988.
5. Шиманович, И.Е. Общая химия в формулах, определениях, схемах /
И.Е. Шиманович, М.Л. Павлович и др. – Минск, 1996.
6. Ивашин С.А. Эквиваленты химических элементов и их соединений /
С.А. Ивашин, Г.А. Маринкина, Т.М. Простякова. – Новосибирск, 1996.
Электронные информационные образовательные ресурсы:
http://znanium.com Горбунцова С. В. Физическая и коллоидная химия (в
общественном питании): Учебное пособие. – М.: Альфа-М: ИНФРА-М, 2008.
– 270 с.
http://znanium.com
Рабухин
А.И. Физическая химия
тугоплавких
неметаллических и силикатных соединений: Учебник. – М.: ИНФРА-М,
2004. – 304 с.
27
Разработчик: Потенко Е.И.
ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Современные проблемы физколлоидной химии
Идентификационный номер:
Контрольный экземпляр находится на
УМКД.12(32)-050100.68кафедре естественнонаучного
М2.В.ДВ.2.1-2012
образования
Лист 28 из
109
http://lib.uspi.ru/ Харитонов Ю.Я., Хачатурян М.А. Физическая и
коллоидная химия: для высшего медицинского и фармацевтического
образования. — М.: Русский врач, 2005. — Т. 13.
Вопросы для самопроверки
1. Растворы, поверхностное натяжение растворов.
2. Химическая адсорбция.
3. Понятие процесса обратной адсорбции.
Тема 2. Хроматография (2 час), с использованием метода активного
обучения – лекция – беседа
Цель: Изучить процесс хроматографии
Задачи:
1.
Рассмотреть молекулярно-адсорбционная хроматография.
2.
Рассмотреть ионообменная хроматография.
3.
Рассмотреть распределительную хроматографию.
План:
1. Хроматография, молекулярно-адсорбционная хроматография.
2. Ионообменная хроматография.
3. Распределительная хроматографию.
На способности избирательного и последовательного поглощения
адсорбентами растворенных веществ основывается хроматография – метод
разделения и анализа многокомпонентных смесей. Впервые этот метод был
применен ботаником М.С. Цветом (1903 г.) для разделения зеленого
вещества растений хлорофилла на составные части.
Разделение веществ основано на различном распределении их между
двумя фазами – неподвижной и подвижной (элюентом). Неподвижной фазой
является сорбент с развитой поверхностью, а подвижной – поток газа или
28
ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Современные проблемы физколлоидной химии
Идентификационный номер:
Контрольный экземпляр находится на
УМКД.12(32)-050100.68кафедре естественнонаучного
М2.В.ДВ.2.1-2012
образования
Разработчик: Потенко Е.И.
Лист 29 из
109
жидкости, который фильтруется через слой сорбента или перемещается
вдоль сорбента.
По механизму разделения компонентов различают хроматографию
адсорбционную,
распределительную,
ионообменную
и
осадочную.
В
зависимости от агрегатного состояния элюэнта (подвижной фазы) различают
газовую и жидкостную хроматографию. По способу разделения различают
хроматографию колоночную, капиллярную, тонкослойную, бумажную.
В
зависимости
от
ввода
пробы
и
способа
перемещения
хроматографических зон по слою сорбента различают хроматографию
проявительную (или элюентную), фронтальную и вытеснительную.
Наиболее часто применяется проявительная хроматография. В этом
варианте хроматографии анализируемую смесь периодически вводят в поток
подвижной фазы. В колонке смесь разделяется на отдельные компоненты,
образуя слои (или зоны).
Во фронтальном варианте разделяемую смесь непрерывно подают в
колонку, часто вместе с подвижной фазой. В этом случае в чистом виде
получают только один наименее сорбируемый компонент. Остальные зоны
содержат два и большее число компонентов смеси. Полное разделение смеси
на отдельные компоненты происходит при многократном повторении
хроматографирования.
В вытеснительном варианте хроматографии в колонку после подачи
разделяемой смеси вводят специальное вещество (вытеснитель), которое
адсорбируется лучше любого из компонентов смеси. Разделяемые вещества
при этом образуют отдельные зоны.
Молекулярно-адсорбционная хроматография
Молекулярно-адсорбционная хроматография заключается в адсорбции
компонентов смеси на поверхности адсорбента. Адсорбция проходит в
соответствии с теорией Ленгмюра. Согласно этой теории, на поверхности
29
ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Современные проблемы физколлоидной химии
Идентификационный номер:
Контрольный экземпляр находится на
УМКД.12(32)-050100.68кафедре естественнонаучного
М2.В.ДВ.2.1-2012
образования
Разработчик: Потенко Е.И.
Лист 30 из
109
твердых тел имеются активные центры, обладающие способностью
притягивать молекулы адсорбтива (газа, жидкости, растворенных веществ).
Вследствие этого на поверхности адсорбента образуется мономолекулярный
адсорбционный слой. Процесс адсорбции продолжается до момента
установления равновесия адсорбция ↔ десорбция. В качестве адсорбентов
используют твердые вещества: активированный уголь, оксид алюминия,
силикагель, кремниевую кислоту, сахарозу, крахмал, различные полимеры.
Адсорбционную
хроматографию
проводят
в
хроматографической
колонке (трубка, заполненная адсорбентом). При пропускании через колонку
разделяемой смеси ее компоненты адсорбируются в порядке убывания их
сродства к адсорбенту.
Вследствие
различной
сорбционной
способности
компоненты
разделяемой смеси распределяются в адсорбенте слоями, образуя отдельные
зоны.
При
компоненты
продолжительном
выходят
с
пропускании
потоком
элюэнта
элюэнта
в
через
колонку
определенной
последовательности: первым компонент с минимальным сродством к
адсорбенту, последним – с наибольшим.
Если адсорбируемые вещества окрашены, то в хроматографической
колонке образуется несколько окрашенных зон, получается хроматограмма.
По характеру хроматограммы можно судить о составе анализируемой смеси.
Если адсорбируемые вещества бесцветны, то их можно обнаружить,
пропустив через колонку специальный реактив, образующий с этими
веществами окрашенные продукты реакции. Такой процесс называют
проявлением хроматограммы, а используемый реактив – проявителем.
Распределительная хроматография
Распределительная
хроматография
основана
на
распределении
компонентов смеси между двумя жидкими фазами, не смешивающимися
друг с другом, – неподвижной и подвижной. Неподвижная фаза находится в
30
ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Современные проблемы физколлоидной химии
Идентификационный номер:
Контрольный экземпляр находится на
УМКД.12(32)-050100.68кафедре естественнонаучного
М2.В.ДВ.2.1-2012
образования
Разработчик: Потенко Е.И.
Лист 31 из
109
порах адсорбента носителя, помещенного в колонку. Для разделения
анализируемой смеси ее вводят в колонку, в которой компоненты
перемещаются с помощью подвижной фазы. При этом происходит
перераспределение компонентов смеси между двумя фазами в соответствии с
коэффициентом распределения, который вычисляется по формуле
Ионообменная хроматография
Ионообменная хроматография – это жидкостная хроматография,
основанная на различной способности разделяемых ионов к ионному обмену
с ионами сорбента.Сорбенты, применяемые в ионообменной хроматографии,
называют
ионитами.
Иониты
–
полимерные
вещества,
содержащие
ионогенные группы, способные к обмену ионов при контакте с растворами
электролитов.
Большинство
ионитов
–
твердые
нерастворимые
полиэлектролиты аморфной или кристаллической структуры. Их основу
составляет молекулярный каркас (матрица), на котором закреплены
ионогенные группы.
По знаку заряда подвижных ионов различают катиониты (органические
кислоты), аниониты (основания) и амфотерные иониты (амфолиты).
Катиониты обычно содержат в своих молекулах группы:
–Н, –SO3H, –COOH; аниониты: (–NH2), (=NH). Ионообменный процесс
на катионите происходит по схеме:
2RH + Ca2+ ↔ R2Ca + 2H+
Ионообменный процесс на анионите протекает по схеме:
2ROH + H2SO4 ↔ R2SO4 + 2H2O
Для разделения катионов используют катиониты и в качестве элюента –
растворы кислот. Анионы разделяют с помощью анионитов, а в качестве
элюэнта используют растворы щелочей. Реакция обмена ионов обратима, что
позволяет регенерировать иониты.
31
Разработчик: Потенко Е.И.
ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Современные проблемы физколлоидной химии
Идентификационный номер:
Контрольный экземпляр находится на
УМКД.12(32)-050100.68кафедре естественнонаучного
М2.В.ДВ.2.1-2012
образования
Лист 32 из
109
Ионообменная хроматография широко применяется для умягчения и
обессоливания воды, очистки сточных вод, крови и лимфы, сахарных
сиропов, очистки и разделения витаминов, аминокислот, нуклеиновых
кислот, белков, для получения несвертывающейся крови, удаления кальция
из молока в производстве детского питания, понижения кислотности вина и
удаления из него превышающих нормы катионов меди, железа, кальция.
Осадочная хроматография
Осадочная хроматография основана на различной растворимости
осадков, образующихся при взаимодействии компонентов анализируемой
смеси с реагентом-осадителем. При этом анализируемая смесь находится в
подвижной фазе, а осадитель – в неподвижной. В качестве сорбентов
используют силикагель, оксид алюминия, целлюлозу, крахмал, уголь,
иониты, а в качестве подвижной фазы – чистый растворитель или растворы, в
которых растворимость осадков разного состава различна.
Для разделения смеси требуется многократное повторение процессов
образования и растворения осадков.
Осадочная хроматография применяется для анализа неорганических и
органических веществ, образующих с осадителем и элюэнтом осадки
различной растворимости.
Активные методы обучения:
- лекция – беседа
Вопросы для обсуждения:
1.
Осадочная хроматография
2.
Ионообменная хроматография
3.
Распределительная хроматография
Литература
Основная литература
32
Разработчик: Потенко Е.И.
ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Современные проблемы физколлоидной химии
Идентификационный номер:
Контрольный экземпляр находится на
УМКД.12(32)-050100.68кафедре естественнонаучного
М2.В.ДВ.2.1-2012
образования
Лист 33 из
109
1. Кругляков, П.М. Физическая и коллоидная химия: Учеб. пособие /
П.М. Кругляков, Т.Н. Хаскова. –– М.: Высш. Шк., 2007. – 319 с.
2. Маринкина, Г.А. Физическая и коллоидная химия: практикум / Г.А.
Маринкина, Н.П. Полякова, Ю.И. Коваль; Новосиб. Гос. Аграр. Ун-т. –
Новосибирск: НГАУ, 2009. – 151 с.
3. Сумм, Б.Д. Основы коллоидной химии: учеб. пособие для вузов / Б.Д.
Сумм. – М.: ACADEMIA, 2007. – 240 с.
4. Зельтина, Н.А. Физическая и коллоидная химия: метод. пособие и зад.
Для контр. работ / Н.А. Зельтина, Г.А. Маринкина. – Новосибирск, 2006. – 47
с.
5. Зельтина, Н.А. Физическая и коллоидная химия: метод. пособие / Н.А.
Зельтина, Г.А. Маринкина. – Новосибирск, 2006. – 65 с.
Дополнительная литература
1. Евстратова, К.И. Физическая и коллоидная химия / К.И. Евстратова,
Н.А. Купина, Е.Е.Малахова. – М.: Высшая школа, 1990.
2. Еремин, В.В. Физическая химия / В.В. Еремин, С.И. Коргов, И.А.
Успенская. – М.: Экзамен, 2005. – 480 с.
3. Романцева, Л.М. Сборник задач и упражнений по общей химии / Л.М.
Романцева, З.Л. Лещинская, В.А. Суханова. – М.: Высшая школа, 1991.
4. Хмельницкий, Р.А. Физическая и коллоидная химия. – М.: Высшая
школа, 1988.
5. Шиманович, И.Е. Общая химия в формулах, определениях, схемах /
И.Е. Шиманович, М.Л. Павлович и др. – Минск, 1996.
6. Ивашин С.А. Эквиваленты химических элементов и их соединений /
С.А. Ивашин, Г.А. Маринкина, Т.М. Простякова. – Новосибирск, 1996.
Электронные информационные образовательные ресурсы:
33
Разработчик: Потенко Е.И.
ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Современные проблемы физколлоидной химии
Идентификационный номер:
Контрольный экземпляр находится на
УМКД.12(32)-050100.68кафедре естественнонаучного
М2.В.ДВ.2.1-2012
образования
Лист 34 из
109
http://znanium.com Горбунцова С. В. Физическая и коллоидная химия (в
общественном питании): Учебное пособие. – М.: Альфа-М: ИНФРА-М, 2008.
– 270 с.
http://znanium.com
Рабухин
А.И. Физическая химия
тугоплавких
неметаллических и силикатных соединений: Учебник. – М.: ИНФРА-М,
2004. – 304 с.
http://lib.uspi.ru/ Харитонов Ю.Я., Хачатурян М.А. Физическая и
коллоидная химия: для высшего медицинского и фармацевтического
образования. — М.: Русский врач, 2005. — Т. 13.
Вопросы для самопроверки
1. Хроматография, молекулярно-адсорбционная хроматография.
2. Ионообменная хроматография.
3. Распределительная хроматографию.
Тема 3. Характеристика и свойства коллоидных систем (4 час), с
использованием метода активного обучения – лекция беседа
Цель: Изучить коллоидные системы
Задачи:
1.
Рассмотреть характеристику коллоидных систем
2.
Рассмотреть свойства коллоидных систем
План:
1. Коллоидные системы, их характеристика.
2. Свойства коллоидных систем.
Классификацию дисперсных систем проводят на основании различных
признаков: размера частиц, агрегатного состояния дисперсной фазы и
дисперсионной среды, характеристик взаимодействия частиц.
По степени дисперсности системы подразделяют на три типа:
34
Разработчик: Потенко Е.И.
ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Современные проблемы физколлоидной химии
Идентификационный номер:
Контрольный экземпляр находится на
УМКД.12(32)-050100.68кафедре естественнонаучного
М2.В.ДВ.2.1-2012
образования
Лист 35 из
109
1. Молекулярные или ионные растворы: а < 10 -9 м. Частицы этих
систем представляют собой молекулы или ионы, а сами системы являются
истинными растворами, обладающими кинетической и термодинамической
устойчивостью.
2. Коллоидные системы: а =10 –7–10 –9 м.
Это системы с хорошо развитой поверхностью раздела между фазами.
Их частицы не оседают под действием силы тяжести, проходят через
бумажные фильтры, но задерживаются растительными и животными
мембранами. Благодаря малому размеру частиц и их непрерывному
движению, эти системы кинетически устойчивы. Важной особенностью
коллоидных систем является их высокая агрегативная устойчивость, которая
проявляется в способности системы сохранять постоянной во времени
степень дисперсности. Этот тип устойчивости связан с наличием на
поверхности частиц двойного ионного и адсорбционно-сольватного слоев.
Первый из них обусловливает электростатическое отталкивание одноименно
заряженных частиц, а второй препятствует соприкосновению частиц и их
слипанию.
Однако, являясь высокодисперсными гетерогенными системами с
высокоразвитой поверхностью раздела фаз, они обладают избытком
поверхностной
энергии,
что
неустойчивость.
Коллоидные
объясняет
системы
их
прозрачны,
термодинамическую
рассеивают
свет
(опалесцируют).
3. Грубодисперсные системы: а >10 -7 м.
Эти системы кинетически неустойчивы, под действием силы
тяжести расслаиваются на две фазы. К таким системам относят:
а) суспензии – взвеси глины, крахмала, муки, дрожжей в воде, холодное
молоко; б) эмульсии – масло в воде, вода в нефти; в) пены – пивная, мыльная,
противопожарная; г) дымы; д) пыли – сахарная, мучная, цементная и др.
35
ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Современные проблемы физколлоидной химии
Идентификационный номер:
Контрольный экземпляр находится на
УМКД.12(32)-050100.68кафедре естественнонаучного
М2.В.ДВ.2.1-2012
образования
Разработчик: Потенко Е.И.
Таким
образом,
коллоидные
системы
занимают
Лист 36 из
109
промежуточное
положение между истинными растворами и грубыми дисперсиями.
По кинетическим свойствам дисперсной фазы дисперсные системы
подразделяют на два класса:
1) свободнодисперсные – системы, в которых частицы дисперсной фазы
не связаны между собой и могут свободно перемещаться (лиозоли,
суспензии, эмульсии);
2) связанодисперсные – системы, в которых одна из фаз закреплена и не
может перемещаться свободно (гели, студни, пены).
По
характеру
дисперсионной
взаимодействия
среды
коллоидные
частиц
системы
дисперсной
делят
на
две
фазы
и
группы:
лиофильные и лиофобные. Лиофобными называют коллоидные системы, у
которых дисперсная фаза слабо взаимодействует с дисперсионной средой. К
ним относятся золи сульфидов мышьяка, сурьмы, кадмия, золи благородных
металлов. Лиофильными называют коллоидные системы, в которых
дисперсная фаза активно взаимодействует с дисперсионной
средой.
Лиофильные коллоиды образуются при самопроизвольном растворении
веществ в соответствующих растворителях. К ним относятся водные
растворы белков, целлюлозы, крахмала, растворы каучуков в жидких
углеводородах.
СТРОЕНИЕ ЛИОФОБНЫХ ЗОЛЕЙ
Коллоидные системы, в которых дисперсной фазой является не
растворимое вещество, а дисперсионной средой жидкость, называют золями.
Структурной единицей дисперсной фазы является мицелла, частица, состав
которой зависит от условий получения золя.
В качестве примера рассмотрим строение коллоидных частиц (мицелл)
сульфата бария, полученного в реакции обмена между сульфатом калия и
хлоридом бария: Na2SO4 + BaCl2 = BaSO4 + 2 NaCl.
36
Разработчик: Потенко Е.И.
ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Современные проблемы физколлоидной химии
Идентификационный номер:
Контрольный экземпляр находится на
УМКД.12(32)-050100.68кафедре естественнонаучного
М2.В.ДВ.2.1-2012
образования
Для получения
устойчивого
Лист 37 из
109
золя необходимо, чтобы один из
электролитов Na2SO4 или BaCl2 присутствовал в избытке в качестве
стабилизатора. В этих условиях нерастворимое вещество не выпадает в
осадок,
а
переходит
в
коллоидное
состояние
–
образуется
золь.
Нерастворимое вещество, образовавшееся в результате реакции, называют
зародышем или агрегатом и обозначают m BaSO4. Коэффициент m
указывает число частиц вещества. Написав уравнение диссоциации вещества,
взятого и избытке, определяют природу потенциалопределяющих ионов
(ПОИ), которые адсорбируются непосредственно на зародыше согласно
правилу Пескова – Фаянса: на твердой поверхности преимущественно
адсорбируются ионы, имеющие общую с данной поверхностью атомную
группировку. Другой ион электролита называют противоионом (ПИ).
Например, Na2SO4 = 2 Na++ SO4
Потенциалопределяющие ионы, которые адсорбируются на зародыше,
обозначаются n SO42-. Зародыш с потенциалопределяющими ионами
образуют
ядро
мицеллы.
Часть
противоионов
адсорбируется
непосредственно на ядре и составляет адсорбционный слой противоионов,
его обозначают 2 (n–х) Na+.
Ядро с адсорбционным слоем противоионов составляет гранулу
мицеллы или коллоидную частицу. Гранула имеет заряд, знак которого
определяется знаком заряда потенциалопределяющих ионов, в данном случае
его обозначают 2х.
Заряд гранулы нейтрализуется противоионами диффузного слоя, число
которых составит 2хNa+. Гранула вместе с диффузным слоем составляет
мицеллу золя, которая не имеет заряда. Таким образом, схема строения
мицеллы золя BaSO4, полученного в избытке Na2SO4, имеет вид:
{[m BaSO4] n SO4
2- 2 (n-х) Na+ }-2х 2хNa+
37
ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Современные проблемы физколлоидной химии
Идентификационный номер:
Контрольный экземпляр находится на
УМКД.12(32)-050100.68кафедре естественнонаучного
М2.В.ДВ.2.1-2012
образования
Разработчик: Потенко Е.И.
Лист 38 из
109
агрегат ПОИ адсорбционный диффузный слой ПИ слой ПИ
{ ← ядро → }
{ ← гранула → }
{ ← мицелла → }
Как следует из строения мицеллы BaSO4, на поверхности кристалла
BaSO4
образовался
двойной
электрический
слой
(ДЭС).
Потенциалопределяющие ионы адсорбционного слоя (n SO4 2-) образуют
первый слой двойного электрического слоя, а все противоионы – его второй
слой, ионы которого делятся на плотный адсорбционный слой 2 (n-х) Na+ и
подвижный диффузный слой (2х Na+).
Рассуждая подобным образом, можно записать формулу мицеллы в
избытке BaCl2.
Диссоциация BaCl2 = Ba2+ + 2 Cl–{[m BaSO4 ]n Ba2+ 2 (n-х) Cl–}+2х 2х
Cl–
{ ← гранула → }
{ ← мицелла → }
Мицеллы золей электронейтральны. Числа m,n,x изменяются в широких
пределах в зависимости от условий получения золя.
СПОСОБЫ ПОЛУЧЕНИЯ И ОЧИСТКИ
КОЛЛОИДНЫХ РАСТВОРОВ ИЛИ СИСТЕМ
Основными
способами
получения
дисперсных
систем
являются
диспергирование и конденсация.
Метод диспергирования заключается в тонком измельчении твердых
материалов или жидкостей и распределении их частиц в жидкой или
газообразной среде, в результате чего образуются коллоиднодисперсные
системы.
38
Разработчик: Потенко Е.И.
ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Современные проблемы физколлоидной химии
Идентификационный номер:
Контрольный экземпляр находится на
УМКД.12(32)-050100.68кафедре естественнонаучного
М2.В.ДВ.2.1-2012
образования
Лист 39 из
109
Механическое диспергирование включает дробление веществ до частиц
колоидных размеров.
Физико-химическое диспергирование (пептизация) – это процесс
превращения в коллоидную систему свежеприготовленного осадка с
частицами коллоидной степени дисперсности. В этом случае не изменяется
степень дисперсности частиц, а происходит их разъединение.
Метод основан на действии электролитов-пептизаторов, способных
хорошо адсорбироваться на поверхности частиц и сообщать им заряд.
Вследствие приобретенного заряда частицы отталкиваются друг от
друга, равномерно распределяются по объему раствора.
Метод конденсации состоит в укрупнении частиц или агрегации
молекул и ионов. Конденсация может быть физической и химической. В том
и в другом случае метод конденсации основан на образовании в гомогенной
среде новой фазы, имеющей коллоидную степень дисперсности частиц.
К методам физической конденсации относят метод конденсации
испаряющегося вещества при понижении температуры и метод замены
растворителя. Последний метод основан на том, что растворитель в истинном
растворе заменяется на другой, в котором это вещество не растворяется. К
методам химической конденсации относятся процессы получения золей в
ходе химических реакций различных типов: окисления- восстановления,
гидролиза, обмена, разложения.
Например, образование золя йодида серебра:
AgNO3 +KI = KNO3+ AgI или золя серы: 3Na2S2O3 + H2SO4 =
3Na2SO4 + H2O + 4S
В результате протекания подобных реакций в условиях малой
концентрации реагирующих веществ вместо ожидаемого осадка образуется
золь труднорастворимого вещества.
39
Разработчик: Потенко Е.И.
ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Современные проблемы физколлоидной химии
Идентификационный номер:
Контрольный экземпляр находится на
УМКД.12(32)-050100.68кафедре естественнонаучного
М2.В.ДВ.2.1-2012
образования
Лист 40 из
109
Коллоидные системы, полученные методом химической конденсации,
содержат примеси молекул и ионов электролитов. Для их очистки
используют способность мелкопористых пленок (мембран) задерживать
частицы дисперсной фазы. Метод основан на разнице размеров частиц и
скорости диффузии истинно и коллоидно растворенных веществ через
полупроницаемые перегородки и называется диализом. Прибор для очистки
золей называется диализатором. В качестве полупроницаемых мембран
используют пергамент, пленки из нитро- и ацетилцеллюлозы, коллодия и
целлофана. Скорость диализа мала, но ее можно значительно увеличивать
действием электрического тока на ионы растворенной примеси. Такой метод
очистки называют электродиализом.
Используя мелкопористые материалы, коллоидные системы можно
концентрировать, продавливая их через ультрафильтры (полимерные пленки
с размером пор 10-6–10-5 см). Этот метод называется ультрафильтрацией.
СТРОЕНИЕ ДВОЙНОГО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО CЛОЯ.
ПОТЕНЦИАЛЫ ДЭС
Независимо от механизма образования ДЭС непременным условием его
возникновения является достаточно высокая плотность расположения
зарядов в слое потенциалоопределяющих ионов. Электростатические силы
притяжения такого слоя способствуют возникновению второго слоя из ионов
противоположного знака. Образование двойного слоя ионов приводит к
появлению электрических потенциалов на границе раздела твердой и жидкой
фаз. Ионы первого слоя, фиксированные на твердой поверхности, придают
этой поверхности свой знак заряда и создают на ней поверхностный или φпотенциал. Знак φ-потенциала совпадает со знаком заряда ПОИ. Величина
φ-потенциала пропорциональна числу зарядов этих ионов на поверхности
частиц. Прямых методов его измерения не имеется.
40
ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Современные проблемы физколлоидной химии
Идентификационный номер:
Контрольный экземпляр находится на
УМКД.12(32)-050100.68кафедре естественнонаучного
М2.В.ДВ.2.1-2012
образования
Разработчик: Потенко Е.И.
Лист 41 из
109
Второй потенциал, характеризующий двойной слой ионов, называют
электрокинетическим или ζ - потенциалом (дзета – потенциалом). Он
представляет собой электрический потенциал в двойном слое на границе
между частицей, способной к движению в электрическом поле (гранулой) и
окружающей жидкостью. Дзета – потенциал близок по величине потенциалу
на границе адсорбционного и диффузного слоя противоионов.
Благодаря наличию дзета – потенциала на границах скольжения частиц
дисперсной фазы возникают одноименные заряды, и электростатические
силы отталкивания препятствуют процессам агрегации.
Таким образом, ζ – потенциал является одним из основных факторов
агрегативной устойчивости гидрофобных золей.
МОЛЕКУЛЯРНО-КИНЕТИЧЕСКИЕ И ЭЛЕКТРОКИНЕТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ДИСПЕРСНЫХ СИСТЕМ
К молекулярно-кинетическим свойствам дисперсных систем относятся
броуновское движение, диффузия, осмос.
Броуновское движение – это непрерывное хаотическое движение
частиц дисперсной фазы под действием ударов частиц дисперсионной среды.
Диффузия
–
это
самопроизвольный
процесс
выравнивания
концентрации частиц дисперсной фазы по всему объему системы под
влиянием броуновского движения.
Электрокинетические
явления
основаны
на
взаимосвязи
между
электрическими и кинетическими свойствами дисперсных систем.
Если к коллоидной системе приложить разность потенциалов, то
дисперсная фаза и дисперсионная среда двигаются в разных направлениях.
Перемещение частиц дисперсной фазы в электрическом поле называют
электрофорезом.
При
электрофорезе
происходит
направленное
перемещение частиц дисперсной фазы в электрическом поле постоянного
41
ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Современные проблемы физколлоидной химии
Идентификационный номер:
Контрольный экземпляр находится на
УМКД.12(32)-050100.68кафедре естественнонаучного
М2.В.ДВ.2.1-2012
образования
Разработчик: Потенко Е.И.
Лист 42 из
109
тока к электроду, знак которого противоположен знаку заряда коллоидных
частиц.
Противоионы
диффузного
слоя
перемещаются
при
этом
кпротивоположному электроду. Скорость движения частиц дисперсной фазы
пропорциональна величине ζ – потенциала.
Величина ζ – потенциала связана со скоростью электрофореза
заряженных частиц уравнением Гельмгольца – Смолуховского:
ζ =К η V/ ε X,
где К – коэффициент, зависящий от формы частиц;
η – вязкость среды;
V – линейная скорость перемещения частиц;
ε – относительная диэлектрическая проницаемость среды;
X – напряженность поля.
Наблюдая электрофоретическое движение частиц, можно определить
знак и величину ζ – потенциала.
Перемещение дисперсной фазы через неподвижную мембрану под
действием приложенного напряжения называют электроосмосом.
ОПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ДИСПЕРСНЫХ СИСТЕМ
Оптические
свойства
дисперсных
систем
обусловлены
их
гетерогенностью и дисперсностью. На оптические свойства влияют
структура, размер и форма частиц дисперсной системы. Прохождение света
через
дисперсную
систему
сопровождается
следующими
явлениями:
преломлением, поглощением, отражением и рассеянием. Преобладание
какого-либо из этих явлений зависит в основном от соотношения длины
волны света и размера частиц дисперсной фазы.
В
грубодисперсных
волнывидимого
света,
системах
поэтому
размер
световые
42
частиц
лучи,
больше
проходящие
длины
через
ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Современные проблемы физколлоидной химии
Идентификационный номер:
Контрольный экземпляр находится на
УМКД.12(32)-050100.68кафедре естественнонаучного
М2.В.ДВ.2.1-2012
образования
Разработчик: Потенко Е.И.
Лист 43 из
109
грубодисперсную систему, отражаются и преломляются на границе частиц со
средой, обусловливая их мутность.
В истинных растворах светорассеяние ничтожно мало, так как размер
частиц дисперсной фазы очень мал и нет препятствий для прохождения
лучей.Наиболее характерным оптическим свойством коллоидных систем
является опалесценция (светорассеяние). Коллоидные частицы меньше
длины волны света, поэтому рассеяние света обусловлено не отражением от
поверхности частиц, а дифракцией. Рассеяние света было исследовано
Тиндалем, который обнаружил, что при освещении коллоидного раствора
световым пучком его путь при наблюдении сбоку имеет форму светящегося
конуса – конуса Тиндаля.
На интенсивности рассеяния лучей коротковолновой части спектра
основано применение ламп синего цвета для светомаскировки и красного для
сигналов опасности. Красный свет виден на большом расстоянии из-за
малого светорассеяния. По этой причине противотуманные фары имеют
оранжевую окраску.
УСТОЙЧИВОСТЬ И КОАГУЛЯЦИЯ КОЛЛОИДНЫХ СИСТЕМ
Под устойчивостью дисперсной системы понимают постоянство во
времени ее состояния и основных свойств: дисперсности, равномерного
распределения частиц дисперсной фазы в объеме дисперсионной среды и
характера взаимодействия между частицами. Н.П. Песков ввел понятие о
двух
видах
устойчивости
дисперсных
систем:
седиментационной
(кинетической) и агрегативной. Седиментационная устойчивость позволяет
сохранять равномерное распределение частиц в объеме. Основными
условиями этой устойчивости являются высокая дисперсность и участие
частиц
дисперсной
фазы
в
броуновском
движении.
Агрегативная
устойчивость дисперсных систем – это способность сохранять во времени
43
Разработчик: Потенко Е.И.
ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Современные проблемы физколлоидной химии
Идентификационный номер:
Контрольный экземпляр находится на
УМКД.12(32)-050100.68кафедре естественнонаучного
М2.В.ДВ.2.1-2012
образования
Лист 44 из
109
степень дисперсности. Причиной этого типа устойчивости является наличие
одинакового заряда коллоидных частиц.
Вопросы устойчивости дисперсных систем занимают важное место в
коллоидной химии. Обладая большой суммарной площадью поверхности
раздела фаз, дисперсные системы имеют избыток свободной поверхностной
энергии
G = σ S,
где σ – поверхностное натяжение;
S – суммарная площадь поверхности раздела фаз.
Вследствие этого коллоидные системы термодинамически неустойчивы
и стремятся перейти в более устойчивое состояние с меньшим значением G.
Это возможно либо за счет уменьшения σ, либо уменьшения S (укрупнения
частиц). Процесс объединения частиц дисперсной фазы в более крупные
агрегаты, сопровождающиеся
выпадением осадка
труднорастворимого
вещества, называют коагуляцией.
Коагуляция протекает самопроизвольно, т.к. ведет к уменьшению
суммарной поверхности и,следовательно, снижению поверхностной энергии.
Факторами, вызывающими коагуляцию, могут быть: изменение температуры,
действие света, различных излучений, механическое воздействие. Однако
наиболее важным фактором является действие электролитов. Электролиты,
добавленные к золям, быстро и резко влияют на величину φ и ζ –
потенциалов,вызывая сжатие ДЭС.
Закономерности
влияния
электролитов
на
процессы
коагуляции
установлены Шульце и Гарди и известны как правило Шульце – Гарди:
коагулирующим действием обладает тот ион электролита, который имеет
заряд, противоположный заряду гранулы; коагулирующее действие тем
сильнее, чем выше заряд иона-коагулятора.
44
ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Современные проблемы физколлоидной химии
Идентификационный номер:
Контрольный экземпляр находится на
УМКД.12(32)-050100.68кафедре естественнонаучного
М2.В.ДВ.2.1-2012
образования
Разработчик: Потенко Е.И.
Минимальная
концентрация
электролита,
при
которой
Лист 45 из
109
данный
электролит вызывает коагуляцию, называется порогом коагуляции.
Его рассчитывают:
γ = (Сэк . V) электролита / (V золя + V электролита) (моль/л),
где Сэк – молярная концентрация эквивалентов электролита;
V золя – объем золя (л); V электролита – объем электролита (л).
Величина, обратная порогу коагуляции, называется коагулирующей
способностью: Vк = 1/ γ (л/моль)
Коагулирующая
способность
равна
объему
золя
в
литрах,
скоагулированного одним молем электролита.
Отношение порогов коагуляции для ионов разных зарядов было найдено
теоретически Б.В.Дерягиным и Л.Д. Ландау, и названо законом шестой
степени. Согласно закону Дерягина- Ландау, соотношение порогов
коагуляции одно-, двух - и трехзарядных ионов имеет вид:
γI: γII: γ III = (1/1)6 : (1/2)6 : (1/3)6 = 730 : 11 : 1
Правило Шульце – Гарди на основании опытных данных дает для тех же
ионов соотношение 500 : 25 : 1.
Таким образом, с увеличение зарядов ионов – коагуляторов порог
коагуляции уменьшается, а коагулирующая способность возрастает.
ЗНАЧЕНИЕ КОЛЛОИДНЫХ СИСТЕМ
Коллоидные системы широко распространены в природе. Пыль, туман,
табачный дым, золи металлов, их сульфидов и солей являются важнейшей
составной частью животных и растительных организмов, например, белки,
кровь, лимфа, углеводы находятся в коллоидном состоянии. Коллоидные
системы занимают важное место в различных областях промышленности.
Пищевая,
текстильная,
резиновая,
кожевенная,
лакокрасочная,
мыловаренная, производство пластических масс, строительных материалов –
45
Разработчик: Потенко Е.И.
ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Современные проблемы физколлоидной химии
Идентификационный номер:
Контрольный экземпляр находится на
УМКД.12(32)-050100.68кафедре естественнонаучного
М2.В.ДВ.2.1-2012
образования
Лист 46 из
109
все это связано с коллоидными системами. Из продуктов питания – это соки,
мороженое, майонез, маргарин, бульоны, сливки и др.
Основной составной частью почвы, влияющей на ее плодородие,
являются
почвенные
коллоиды
минеральные,
органические
и
органоминеральные. Для борьбы с вредителями культурных растений
широкоиспользуются суспензии и эмульсии различных веществ и аэрозоли –
коллоидные системы с газообразной дисперсной средой.
Литература
Основная литература
1. Кругляков, П.М. Физическая и коллоидная химия: Учеб. пособие /
П.М. Кругляков, Т.Н. Хаскова. –– М.: Высш. Шк., 2007. – 319 с.
2. Маринкина, Г.А. Физическая и коллоидная химия: практикум / Г.А.
Маринкина, Н.П. Полякова, Ю.И. Коваль; Новосиб. Гос. Аграр. Ун-т. –
Новосибирск: НГАУ, 2009. – 151 с.
3. Сумм, Б.Д. Основы коллоидной химии: учеб. пособие для вузов / Б.Д.
Сумм. – М.: ACADEMIA, 2007. – 240 с.
4. Зельтина, Н.А. Физическая и коллоидная химия: метод. пособие и зад.
Для контр. работ / Н.А. Зельтина, Г.А. Маринкина. – Новосибирск, 2006. – 47
с.
5. Зельтина, Н.А. Физическая и коллоидная химия: метод. пособие / Н.А.
Зельтина, Г.А. Маринкина. – Новосибирск, 2006. – 65 с.
Дополнительная литература
1. Евстратова, К.И. Физическая и коллоидная химия / К.И. Евстратова,
Н.А. Купина, Е.Е.Малахова. – М.: Высшая школа, 1990.
2. Еремин, В.В. Физическая химия / В.В. Еремин, С.И. Коргов, И.А.
Успенская. – М.: Экзамен, 2005. – 480 с.
46
Разработчик: Потенко Е.И.
ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Современные проблемы физколлоидной химии
Идентификационный номер:
Контрольный экземпляр находится на
УМКД.12(32)-050100.68кафедре естественнонаучного
М2.В.ДВ.2.1-2012
образования
Лист 47 из
109
3. Романцева, Л.М. Сборник задач и упражнений по общей химии / Л.М.
Романцева, З.Л. Лещинская, В.А. Суханова. – М.: Высшая школа, 1991.
4. Хмельницкий, Р.А. Физическая и коллоидная химия. – М.: Высшая
школа, 1988.
5. Шиманович, И.Е. Общая химия в формулах, определениях, схемах /
И.Е. Шиманович, М.Л. Павлович и др. – Минск, 1996.
6. Ивашин С.А. Эквиваленты химических элементов и их соединений /
С.А. Ивашин, Г.А. Маринкина, Т.М. Простякова. – Новосибирск, 1996.
Электронные информационные образовательные ресурсы:
http://znanium.com Горбунцова С. В. Физическая и коллоидная химия (в
общественном питании): Учебное пособие. – М.: Альфа-М: ИНФРА-М, 2008.
– 270 с.
http://znanium.com
Рабухин
А.И. Физическая химия
тугоплавких
неметаллических и силикатных соединений: Учебник. – М.: ИНФРА-М,
2004. – 304 с.
http://lib.uspi.ru/ Харитонов Ю.Я., Хачатурян М.А. Физическая и
коллоидная химия: для высшего медицинского и фармацевтического
образования. — М.: Русский врач, 2005. — Т. 13.
Вопросы для самопроверки
1. Коллоидные системы, их характеристика.
2. Свойства коллоидных систем.
3. Способы получения и очистки коллоидных систем.
Тема 4. Растворы высокомолекулярных соединений (ВМС) (2 час), с
использованием методов активного обучения – лекция - беседа
Цель: Изучить растворы высокомолекулярных соединений
47
ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Современные проблемы физколлоидной химии
Идентификационный номер:
Контрольный экземпляр находится на
УМКД.12(32)-050100.68кафедре естественнонаучного
М2.В.ДВ.2.1-2012
образования
Разработчик: Потенко Е.И.
Лист 48 из
109
Задачи:
1.
Рассмотреть растворы ВМС.
2.
Рассмотреть высаливание ВМС.
План:
1. ВМС, растворы ВМС.
2. Высаливание ВМС.
Наряду с дисперсными системами в курсе коллоидной химии изучают
свойства растворов высокомолекулярных соединений (ВМС). Эти системы
принципиально отличаются от коллоидных систем.
Растворы
ВМС
–
гомогенные
термодинамически
устойчивые
обратимые системы, которые образуются самопроизвольно и по своей
природе являются истинными молекулярными растворами. Однако при всех
различиях их объединяет с коллоидными системами такой важные признак,
как размер частиц. Молекулы ВМС – макромолекулы; как и коллоидные
частицы, состоят из тысяч атомов. С этим связаны схожести оптических
свойств, малая скорость диффузии, низкое осмотическое давления.
К высокомолекулярным соединениям относят вещества с молекулярной
массой порядка 104–106 и выше. Они могут быть природного происхождения
(белки,
пектины,
натуральный
каучук,
высшие
полисахариды)
или
получаться синтетически в процессах полимеризации и поликонденсации
(пластмассы, синтетические волокна).
Природные
ВМС
(биополимеры)
характеризуются
постоянным
значением молекулярной массы (М). В отличие от них синтетические
полимеры являются полидисперсными системами, так как состоят из смеси
макромолекул, различных по длине и массе. Поэтому молекулярная масса
таких полимеров представляет собой среднее значение М.
ВМС могут образовывать как истинные, так и коллоидные растворы.
Характер
раствора
зависит
от
сродства
48
ВМС
к
растворителю.
В
ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Современные проблемы физколлоидной химии
Идентификационный номер:
Контрольный экземпляр находится на
УМКД.12(32)-050100.68кафедре естественнонаучного
М2.В.ДВ.2.1-2012
образования
Разработчик: Потенко Е.И.
растворителях,
полярность
которых
соответствует
полярности
Лист 49 из
109
ВМС,
происходит истинное растворение, с образованием молекулярных растворов
(например, агар-агар и желатин в воде или каучук в неполярном
растворителе). При несоответствии полярности растворителя и ВМС
образуются коллоидные системы. Истинному растворению полимеров
предшествует процесс набухания. Он заключается в увеличении объема и
массы полимера за счет поглощения им растворителя.
Растворы ВМС в хорошо растворяющих их веществах агрегативно
устойчивы. Нарушить устойчивость этих растворов можно путем ухудшения
растворимости – введением электролитов, плохо растворяющих данный
полимер. Например, для белков и полисахаридов такими жидкостями
являются этанол и ацетон. Под влиянием вышеназванных растворов
происходит процесс выделения ВМС в виде новой фазы, называемый
высаливанием.
В
основе
механизма
высаливания
лежит
процесс
дегидратации.
Высаливание ВМС имеет большое практическое значение. Его
применяют для фракционирования белков, полисахаридов и других веществ.
Одним из характерных свойств растворов ВМС является их старение,
которое проявляется в постепенном самопроизвольном изменении вязкости
растворов при стоянии. Старение вызывается действием на цепи полимеров
кислорода и примесей. В результате происходит разрушение макромолекул
или их агрегация.
В концентрированных растворах ВМС могут возникать ассоциаты,
которые
затем
становятся
новообразовавшейся
фазы
зарождением
в
виде
новой
мельчайших
фазы.
частиц
Выделение
называют
коацервацией, а образующуюся двухфазную систему – коацерватом.
Коацерват – термодинамически устойчивая неравновесная система, по
свойствам сходная с эмульсиями. Процессу коацервации способствует не
49
Разработчик: Потенко Е.И.
ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Современные проблемы физколлоидной химии
Идентификационный номер:
Контрольный экземпляр находится на
УМКД.12(32)-050100.68кафедре естественнонаучного
М2.В.ДВ.2.1-2012
образования
Лист 50 из
109
только высокая концентрация, но и низкая температура, изменение рН среды,
введение низкомолекулярных электролитов.
Осмотическое давление растворов ВМС существенно и может быть
измерено с достаточной точностью. Такие измерения используются для
определения молекулярной массы ВМС. Уравнение Вант – Гоффа π = СRT/M
при высоких концентрациях для определения осмотического давления
используют с поправкой Галлера: π = СRT/M+вС2,
где в – константа, характеризующая отклонение от закона Вант – Гоффа.
Она зависти от природы растворителя и растворенного вещества.
Характерной особенностью растворов ВМС является их высокая вязкость по
сравнению с чистым растворителем даже при малых концентрациях.
Особенно сильно это свойство проявляется у полимеров с длинными
линейными макромолекулами, например у каучука. Растворы ВМС с той же
молекулярной массой, но сферической формой молекул, имеют меньшую
вязкость. Отсюда следует, что вязкость ВМС возрастает пропорционально
асимметрии их молекул. При одинаковой химической структуре молекул
вязкость возрастает с увеличением молекулярной массы. Вязкость зависит
также от концентрации полимера и межмолекулярных сил взаимодействия.
Активные методы обучения:
- лекция с элементами беседы
Обсуждаемые вопросы:
1.
Осмотическое давление растворов ВМС.
2.
Применение высаливания ВМС.
Литература
Основная литература
1. Кругляков, П.М. Физическая и коллоидная химия: Учеб. пособие /
П.М. Кругляков, Т.Н. Хаскова. –– М.: Высш. Шк., 2007. – 319 с.
50
Разработчик: Потенко Е.И.
ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Современные проблемы физколлоидной химии
Идентификационный номер:
Контрольный экземпляр находится на
УМКД.12(32)-050100.68кафедре естественнонаучного
М2.В.ДВ.2.1-2012
образования
Лист 51 из
109
2. Маринкина, Г.А. Физическая и коллоидная химия: практикум / Г.А.
Маринкина, Н.П. Полякова, Ю.И. Коваль; Новосиб. Гос. Аграр. Ун-т. –
Новосибирск: НГАУ, 2009. – 151 с.
3. Сумм, Б.Д. Основы коллоидной химии: учеб. пособие для вузов / Б.Д.
Сумм. – М.: ACADEMIA, 2007. – 240 с.
4. Зельтина, Н.А. Физическая и коллоидная химия: метод. пособие и зад.
Для контр. работ / Н.А. Зельтина, Г.А. Маринкина. – Новосибирск, 2006. – 47
с.
5. Зельтина, Н.А. Физическая и коллоидная химия: метод. пособие / Н.А.
Зельтина, Г.А. Маринкина. – Новосибирск, 2006. – 65 с.
Дополнительная литература
1. Евстратова, К.И. Физическая и коллоидная химия / К.И. Евстратова,
Н.А. Купина, Е.Е.Малахова. – М.: Высшая школа, 1990.
2. Еремин, В.В. Физическая химия / В.В. Еремин, С.И. Коргов, И.А.
Успенская. – М.: Экзамен, 2005. – 480 с.
3. Романцева, Л.М. Сборник задач и упражнений по общей химии / Л.М.
Романцева, З.Л. Лещинская, В.А. Суханова. – М.: Высшая школа, 1991.
4. Хмельницкий, Р.А. Физическая и коллоидная химия. – М.: Высшая
школа, 1988.
5. Шиманович, И.Е. Общая химия в формулах, определениях, схемах /
И.Е. Шиманович, М.Л. Павлович и др. – Минск, 1996.
6. Ивашин С.А. Эквиваленты химических элементов и их соединений /
С.А. Ивашин, Г.А. Маринкина, Т.М. Простякова. – Новосибирск, 1996.
Электронные информационные образовательные ресурсы:
http://znanium.com Горбунцова С. В. Физическая и коллоидная химия (в
общественном питании): Учебное пособие. – М.: Альфа-М: ИНФРА-М, 2008.
51
Разработчик: Потенко Е.И.
ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Современные проблемы физколлоидной химии
Идентификационный номер:
Контрольный экземпляр находится на
УМКД.12(32)-050100.68кафедре естественнонаучного
М2.В.ДВ.2.1-2012
образования
Лист 52 из
109
– 270 с.
http://znanium.com
Рабухин
А.И. Физическая химия
тугоплавких
неметаллических и силикатных соединений: Учебник. – М.: ИНФРА-М,
2004. – 304 с.
http://lib.uspi.ru/ Харитонов Ю.Я., Хачатурян М.А. Физическая и
коллоидная химия: для высшего медицинского и фармацевтического
образования. — М.: Русский врач, 2005. — Т. 13.
Вопросы для самопроверки
1. ВМС, растворы ВМС.
2. Основные свойства ВМС.
3. Высаливание ВМС.
52
Разработчик: Потенко Е.И.
ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Современные проблемы физколлоидной химии
Идентификационный номер:
Контрольный экземпляр находится на
УМКД.12(32)-050100.68кафедре естественнонаучного
М2.В.ДВ.2.1-2012
образования
Лист 53 из
109
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Дальневосточный федеральный университет»
(ДВФУ)
ФИЛИАЛ ДВФУ В Г. УССУРИЙСКЕ
МАТЕРИАЛЫ ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАНЯТИЙ
по дисциплине «Современные проблемы физколлоидной химии»
050100.68 – Педагогическое образование
Магистерская программа – «Химическое образование»
г. Уссурийск
2012
53
ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Современные проблемы физколлоидной химии
Идентификационный номер:
Контрольный экземпляр находится на
УМКД.12(32)-050100.68кафедре естественнонаучного
М2.В.ДВ.2.1-2012
образования
Разработчик: Потенко Е.И.
Лист 54 из
109
Содержание практических занятий по курсу дисциплины
«Современные проблемы физколлоидной химии»
Занятие 1-2. Адсорбционная хроматография (4 часа), с использованием
метода активного обучения – круглый стол с выполнением опытов
Цель: исследовать хроматографическое разделение ионов методом
адсорбционной хроматографии.
Активные методы обучения:
- круглый стол с выполнением опытов
Реактивы: растворы FeCl3 (0,1н), CuCl2 (0,1 н), CoCl2 (0,1 н),
К3[Fе(СN)6] (0,1 н).
Приборы и материалы: хроматографические колонки, фарфоровые
ванночки, пипетки, красители метилвиолет и эозин, бумажные фильтры.
Опыт 1. Приготовление индивидуальных хроматограмм. Приготовьте
упрощенную хроматографическую колонку. Для этого возьмите стеклянную
трубку диаметром 0,5 см и длиной 8–9 см и один конец ее закройте
небольшим ватным тампоном. При помощи узкой ложечки насыпьте в
трубку оксид алюминия слоем 1,5–2 см, поставьте на фильтрованную бумагу
и прилейте в неё пипеткой несколько капель дистиллированной воды. Далее,
переставляя трубку по поверхностибумаги, вытяните из неё всю воду. После
увлажнения адсорбента хроматографическая колонка к работе готова.
Аналогично приготовьте ещё 4 хроматографические колонки.
Для получения индивидуальных хроматограмм прилейте в первую
колонку 5 капель 0,1 н раствора FeCl3, во вторую 5 капель 0,1 н раствора
CuCl2, в третью – 5 капель 0,1 н раствора CoCl2. Пропустите эти растворы
через
слой
адсорбента,
используя
для
удаления
растворителя
фильтровальную бумагу.
Для проявления хроматограмм прилейте в каждую колонку по 3 капли
раствора проявителя –0,1 н раствора K4[Fe(CN)6] и также пропустите его
54
Разработчик: Потенко Е.И.
ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Современные проблемы физколлоидной химии
Идентификационный номер:
Контрольный экземпляр находится на
УМКД.12(32)-050100.68кафедре естественнонаучного
М2.В.ДВ.2.1-2012
образования
Лист 55 из
109
через слой адсорбента. После этого в колонке проявляются хорошо
окрашенные слои образовавшихся комплексных соединений: Fe4[Fe(CN)6]3,
Cu2[Fe(CN)6], Co2[Fe(CN)6]. Напишите уравнения реакций образования этих
соединений и отметьте цвет полученных хроматограмм.
Опыт 2. Получение хроматограммы смеси ионов.
Для получения хроматограммы смеси ионов внесите в чистую
хроматографическую колонку 5 капель раствора, содержащего ионы Fe3+,
Cu2+, Co2+. Пропустите через адсорбент. После пропускания всего раствора
через колонку добавьте в неё 5 капель проявителя 0,1 н раствора
K4[Fe(CN)6]. Обратите внимание на вид полученной хроматограммы и
расположите ионы в порядке возрастания их адсорбционной способности.
Опыт 3. Бумажная хроматография (разделение смеси органических
красителей) В фарфоровой ванночке приготовьте смесь из трех капель эозина
и трех капель метилвиолета. Смесь перемешайте и пипеткой перенесите одну
каплю на фильтровальную бумагу. В центр полученного пятна внесите
каплю воды. Наблюдайте появление зон различной окраски.
Отчет составляется по следующему плану:
1. Цель работы.
2. Краткое изложение материала в соответствии с поставленной целью.
3. Порядок работы, краткое изложение хода работы.
4. При необходимости составление таблиц и выполнение графиков на
миллиметровой бумаге.
5. Выводы, в которых формулируются итоги проделанной работы.
Контрольные вопросы:
1.Хроматографический анализ.
2.Характеристика
и
применение
распределительной хроматографии.
3 Гель- хроматография.
55
адсорбционной
ионной
и
Разработчик: Потенко Е.И.
ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Современные проблемы физколлоидной химии
Идентификационный номер:
Контрольный экземпляр находится на
УМКД.12(32)-050100.68кафедре естественнонаучного
М2.В.ДВ.2.1-2012
образования
Лист 56 из
109
Занятие 3-4. Разделение пигментов хлорофилла методом адсорбционной
хроматографии (4 часа), с использованием метода активного обучения –
круглый стол с выполнением опытов
Цель: получить хроматограмму при адсорбции хлорофилла.
Активные методы обучения:
- круглый стол с выполнением опытов
Реактивы: этиловый спирт, бензин, дистиллированная вода.
Приборы и материалы: хроматографическая колонка, заполненная сухим
крахмалом, свежие или высушенные зеленые листья.
Разотрите в ступке с песком свежие или высушенные зеленые листья
(лучше всего крапивы). В обычную пробирку поместите слой листьев (1–2
см), смочите 3–5 каплями этилового спирта и оставьте, слегка встряхивая, на
3–4 минуты. Затем в пробирку добавьте бензин, покрыв им листья. Спирт
хорошо экстрагирует хлорофилл из листьев, после встряхивания бензиновый
раствор
приобретает
темно-зеленую
окраску.
По
стенке
прилейте
дистиллированную воду в пробирку.
Всплывший бензиновый слой слейте в чистую пробирку и снова
промойте его водой от спирта, слегка встряхивая пробирку. Спирт мешает
разделению компонентов на колонке.
На дно хроматографической колонки (длиной 8–9 см и диаметром 1 см)
поместите ватный тампон слоем около 0,5 см, заполните ее сухим крахмалом,
внося небольшими порциями и уплотняя легкими постукиваниями колонки о
стол. Колонка должна быть равномерно заполнена на 2/3, без пустот, и
закреплена в вертикальном положении.
Несколько капель (8–10) бензинового экстракта внесите пипеткой в
верхнюю часть колонки, стараясь не допустить попадания воды. При
56
Разработчик: Потенко Е.И.
ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Современные проблемы физколлоидной химии
Идентификационный номер:
Контрольный экземпляр находится на
УМКД.12(32)-050100.68кафедре естественнонаучного
М2.В.ДВ.2.1-2012
образования
Лист 57 из
109
перемещении экстракта вдоль колонки идет разделение на адсорбционные
слои (первичная хроматография). Хроматограмму проявите, добавляя сверху
чистый бензин. Он увлекает с собой разделяемые вещества по степени их
адсорбируемости. Основные пигменты зеленого листа располагаются сверху
вниз следующим образом: I – желтая (ксантофилл β); II – желто-зеленая
(хлорофиллин β); III – сине-зеленая (хлорофиллин α); IV – желтая
(ксантофилл); V – желтая (ксантофилл α); VI – желтая (ксантофилл α); VII –
красная (каротин).
Ксантофиллы слабо адсорбируются, а каротин на крахмале не
адсорбируется совсем. Для получения зоны адсорбции каротина в нижнюю
часть колонки на ватный тампон помещают слой прокаленного оксида
алюминия.
Отчет составляется по следующему плану:
1. Цель работы.
2. Краткое изложение материала в соответствии с поставленной целью.
3. Порядок работы, краткое изложение хода работы.
4. При необходимости составление таблиц и выполнение графиков на
миллиметровой бумаге.
5. Выводы, в которых формулируются итоги проделанной работы
Контрольные вопросы:
1.Хроматографический анализ.
2.Характеристика
и
применение
адсорбционной,
ионной
распределительной хроматографии.
Занятие 5. Обессоливание воды с помощью ионитов (2 часа), с
использованием метода активного обучения – круглый стол с
выполнением опытов
Цель: получить обессоленную воду при помощи ионного обмена.
57
и
Разработчик: Потенко Е.И.
ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Современные проблемы физколлоидной химии
Идентификационный номер:
Контрольный экземпляр находится на
УМКД.12(32)-050100.68кафедре естественнонаучного
М2.В.ДВ.2.1-2012
образования
Лист 58 из
109
Активные методы обучения:
- круглый стол с выполнением опытов
Реактивы: (NH4)2C2O4 (0,1н), ВаСl2 (0,5н), метилоранж.
Приборы и материалы: бюретки, катиониты и аниониты.
Опыт 1. Подготовка хроматографических колонок к работе
Для выполнения работы используйте 2 хроматографические колонки
(бюретки), заполненные зернами ионитов: в одной из них катионит в Н+
форме, в другой – анионит в ОН– форме. Перед началом работы промойте
обе колонки дистиллированной водой по два раза. Для этого заполните
каждую из них до верха водой и дайте ей медленно стечь в стакан со
скоростью 1 мл в минуту (так же и во всех остальных опытах).
Скорость вытекания воды из колонок отрегулируйте поворотом крана
бюретки или зажимом Гофмана. Промывание колонок прекратите, когда
уровень воды в них окажется на 2–3 см выше уровня ионитов.
Опыт 2. Определение состава жесткой воды.
Перед умягчением воды определите в ней ионы Ca2+, SO42– и
установите реакцию среды. Для этого налейте в 3 пробирки по 1 мл
испытуемой воды и добавьте в одну из пробирок 5 капель 0,1н раствора
(NH4)2C2O4, в другую столько же 0,5 н раствора ВаСl2, а в третью – две
капли метилоранжа.
Объясните наблюдаемые явления, напишите уравнения реакций, по окраске
индикатора определите реакцию среды в третьей пробирке.
Опыт 3. Умягчение жесткой воды.
Отмерьте цилиндром 10 мл воды и влейте её в колонку с катионитом
КУ–2. Пропустите исследуемую воду через катионит и соберите элюат (1) в
чистый стакан. После этого промойте колонку 10 мл дистиллированной воды
и промывную воду соберите в тот же стакан. Напишите уравнение реакции
ионного обмена в колонке с катионитом.
58
Разработчик: Потенко Е.И.
ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Современные проблемы физколлоидной химии
Идентификационный номер:
Контрольный экземпляр находится на
УМКД.12(32)-050100.68кафедре естественнонаучного
М2.В.ДВ.2.1-2012
образования
Лист 59 из
109
Определите состав и реакцию среды элюата (1). Далее налейте по 1 мл
элюата в 3 пробирки и добавьте в одну из них 5 капель 0,5 н раствора ВаСl2,
во вторую – две капли метилоранжа.
Определите, какой из ионов присутствует в элюате (1), напишите
уравнение реакции его обнаружения. Определите рН воды и используйте её в
следующем опыте.
Опыт 4. Обессоливание умягчённой воды.
Отмерьте цилиндром 10 мл умягчённой воды-элюата (1), пропустите её
через колонку с анионитом и соберите вытекающий из неё элюат (2) в
чистый стакан. Напишите уравнение реакции ионообменного процесса с
анионитом.
Определите реакцию среды элюата (2), исследуйте его на присутствие
ионов (SO42–). Затем налейте в две пробирки по 1 мл элюата и добавьте в
одну из них 5 капель 0,5 н раствора ВаСl2, а в другую – 2 капли
метилоранжа. Отметьте свои наблюдения.
После работы промойте дважды обе колонки дистиллированной водой и
залейте ею иониты на 2–3 см выше их уровня в колонке.
Отчет составляется по следующему плану:
1. Цель работы.
2. Краткое изложение материала в соответствии с поставленной целью.
3. Порядок работы, краткое изложение хода работы.
4. При необходимости составление таблиц и выполнение графиков на
миллиметровой бумаге.
5. Выводы, в которых формулируются итоги проделанной работы
Контрольные вопросы:
1. Понятие о катионах.
2. Сущность осадительной хроматографии.
3. Методика разделения смеси ионов.
59
ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Современные проблемы физколлоидной химии
Идентификационный номер:
Контрольный экземпляр находится на
УМКД.12(32)-050100.68кафедре естественнонаучного
М2.В.ДВ.2.1-2012
образования
Разработчик: Потенко Е.И.
Лист 60 из
109
4. Жесткость воды, её устранение ионообменной хроматографией.
Занятие 6-8. Определение количества уксусной кислоты,
адсорбированного почвой (6 часов)
Цель работы: определить количество уксусной кислоты, адсорбированное
почвой.
Реактивы: NaОН или КОН (0,1н), СH3СОOН (1М).
Приборы и материалы: пипетки, бюретки, весы технические, образцы
почвы.
1. В четыре колбочки налейте по 100 мл раствора уксусной кислоты
различной концентрации: 0,025 н; 0,05 н; 0,1 н; 0,2 н и добавьте по 100 г
почвы. Колбочки с растворами и почвой встряхивайте в течение 20–30 минут
для установления адсорбционного равновесия.
2. В это время определите точную концентрацию исходных растворов
уксусной кислоты. Для этого пипеткой отберите по 25 мл каждого из
исходных растворов и оттитруйте 0,1 н раствором щелочи, применяя в
качестве индикатора фенолфталеин. Рассчитайте молярные концентрации
эквивалентов исходных растворов Сэк и титр (Т).
3.
После
установления
адсорбционного
равновесия
растворы
отфильтруйте отдельно из каждой колбы, причем первые небольшие порции
фильтрата отбросьте. В фильтрате определите титрованием равновесную
концентрацию уксусной кислоты. Результаты титрования запишите в
таблицу.
Отчет составляется по следующему плану:
1. Цель работы.
2. Краткое изложение материала в соответствии с поставленной целью.
3. Порядок работы, краткое изложение хода работы.
60
Разработчик: Потенко Е.И.
ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Современные проблемы физколлоидной химии
Идентификационный номер:
Контрольный экземпляр находится на
УМКД.12(32)-050100.68кафедре естественнонаучного
М2.В.ДВ.2.1-2012
образования
Лист 61 из
109
4. При необходимости составление таблиц и выполнение графиков на
миллиметровой бумаге.
5. Выводы, в которых формулируются итоги проделанной работы
Контрольные вопросы:
1.Адсорбционная способность почв, значение.
2. Значение сорбционных процессов в биологических системах.
3. Сущность методов хроматографии, их классификация.
4. Молекулярно–адсорбционная хроматография.
5. Сущность распределительной хроматографии.
6. Ионообменная хроматография.
Занятие 9-10. Получение и очистка коллоидных растворов (4 часа)
Цель: 1) получить золи различными способами; 2) очистить дисперсные
системы методом диализа.
Реактивы: FeCl3 (2 и 5%), KMnO4 (1,5%), Na2S2O3 (1%),
K3[Fe(CN)6] (1,5%), H2C2O4 (2%), K2SO4 (1,5%), BaCl2 (1н), спиртовой
раствор йода.
Приборы и материалы: пробирки, термостойкий стакан (200–500 мл),
технические весы, электроплитка, фильтры.
Опыт 1. Получение золя гидроксида железа (III) по реакции гидролиза
Нагрейте до кипения 5 мл дистиллированной воды в пробирке, добавьте в
кипящую воду 10–15 капель 2%-го раствора FeCl3, прокипятите полученный
раствор. Сравните окраску полученного раствора с окраской раствора,
приготовленного с использованием холодной воды.
В растворе FeCl3 протекает гидролиз, усиливающийся с повышением
температуры. При нагревании раствора до кипения гидролиз протекает до
конца с образованием Fe(OH)3: FeCl3+Н2О = Fe(OH)3+3НCl
61
ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Современные проблемы физколлоидной химии
Идентификационный номер:
Контрольный экземпляр находится на
УМКД.12(32)-050100.68кафедре естественнонаучного
М2.В.ДВ.2.1-2012
образования
Разработчик: Потенко Е.И.
Лист 62 из
109
Таким образом, при нагревании раствора следует ожидать выпадение
осадка.
Однако
этого
не
происходит.
Образующийся
гидроксид
взаимодействует с соляной кислотой и превращается в основную соль:
Fe(OH)3+НCl = Fe(OH)2Cl + Н2О
Основная соль дегидратируется: Fe(OH)2Cl = FeOCl + Н2О.
Образовавшийся
оксохлорид
диссоциирует
на
ионы,
которые
адсорбируются на зародыше коллоидной частицы. Напишите схему строения
мицеллы золя гидроксида железа (III).
Опыт 2. Получение золя оксида марганца (IV).
К 1 мл 1,5% -го раствора KMnO4 в пробирке добавьте 10 мл воды. По
каплям прилейте 0,5 мл 1%- го раствора Na2S2O3. При этом протекает
окислительно-восстановительная реакция:
8KMnO4 + 3Na2S2O3+ Н2О =8MnO2 + 3K2SO4+ 2KОН+ 3Na2SO4
В результате реакции следует ожидать выпадение осадка, однако этого
не происходит. Объясните наблюдаемое явление, напишите формулу
мицеллы в избытке одного, а затем другого реагента.
Опыт 3. Получение золя берлинской лазури пептизацией Приготовьте
осадок Fe4[Fe(CN)6]3 из 5%-го раствора FeCl3 и раствора К3[Fe(CN)6]
4FeCl3+ 3К4[Fe(CN)6] = Fe4[Fe(CN)6]3 + 12КCl
Полученный осадок перенесите
на фильтр и промойте водой,
наблюдайте цвет промывных вод. Обработайте осадок 2-3 мл 2%- го раствора
щавелевой
кислоты,
используя
при
этом
стеклянную
палочку
для
перемешивания. Отметьте цвет и прозрачность промывных вод в этом
случае. Объясните наблюдаемые явления.
Опыт 4. Получение золя гидроксида железа (III) пептизацией осадка К 5 мл
2%-го раствора FeCl3 добавьте NH4ОН до получения осадка:
FeCl3+3NH4ОН = Fe(ОН)3↓+3NH4Cl
62
Разработчик: Потенко Е.И.
ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Современные проблемы физколлоидной химии
Идентификационный номер:
Контрольный экземпляр находится на
УМКД.12(32)-050100.68кафедре естественнонаучного
М2.В.ДВ.2.1-2012
образования
Лист 63 из
109
Полученный осадок отфильтруйте и промойте водой на фильтре,
опишите цвет промывных вод. Осадок обработайте горячим 5%-м раствором
FeCl3. Объясните наблюдаемое явление, напишите формулу мицеллы.
Опыт 5. Очистка дисперсных систем методом диализа.
Отмерьте цилиндром 50 мл дистиллированной воды, перелейте ее в
стакан объемом 100 мл и нагрейте до кипения. Взвесьте на технических весах
0,1 г крахмала, перенесите его в фарфоровую чашку, добавьте 3 мл холодной
дистиллированной воды и тщательно размешайте смесь стеклянной
палочкой. Перелейте полученную смесь крахмала в стакан с кипящей водой
при непрерывном помешивании.
Отмерьте цилиндром 3–5 мл раствора K2SO4 и добавьте к полученному золю
крахмала. Смочите дистиллированной водой вырезанный в виде круга
пергамент и придайте ему форму мешочка. Наденьте мешочек на конец
специальной воронки и закрепите его резиновым кольцом.
Опустите воронку в стакан с дистиллированной водой и налейте в нее
золь крахмала с электролитом. Учтите при этом, что уровень воды в стакане
должен быть ниже уровня резинового кольца на воронке, а уровень золя в
мешочке – чуть ниже уровня воды в стакане.
Примерно через 20 минут перенесите в 2 пробирки по пять капель золя
из мешочка, а в две другие – по пять капель из большого стакана. В одну из
пробирок каждой пары добавьте по одной капле спиртового раствора йода, а
в другую – несколько капель1н раствора BaCl2. Объясните наблюдаемые
явления, сделайте выводы о составе фильтрата и исходного золя.
Опыт 6. Определение знака заряда коллоидных частиц.
Приготовленный в опыте 1 коллоидный раствор FeCl3 налейте в
мешочек из пергамента, подвесьте его на стеклянной палочке и опустите в
стакан с дистиллированной водой. Подберите реагент для определения
наличия золя в стакане. Добавьте в коллоидный раствор
63
Разработчик: Потенко Е.И.
ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Современные проблемы физколлоидной химии
Идентификационный номер:
Контрольный экземпляр находится на
УМКД.12(32)-050100.68кафедре естественнонаучного
М2.В.ДВ.2.1-2012
образования
Лист 64 из
109
несколько капель 1%-го раствора NaCl и через 20 минут определите наличие
ионов хлора в стакане. Объясните наблюдаемые явления инапишите
уравнения соответствующих реакций.
Целлюлозные
стенки
капилляров
заряжены
отрицательно,
а
пропитывающая бумагу вода – положительно. В зависимости от знака заряда
коллоидных частиц они будут либо адсорбироваться на стенках капилляров
бумаги, либо оставаться в пропитывающей бумагу воде.
Таким образом, капля окрашенного золя, в зависимости от знака заряда
его частиц, будет либо окрашенным в центре и бесцветным по краям пятном,
либо дает равномерно окрашенное пятно. Предскажите вид пятен от капель
золей, полученных в вашей работе. Проверьте ваши выводы опытным путем.
Отчет составляется по следующему плану:
1. Цель работы.
2. Краткое изложение материала в соответствии с поставленной целью.
3. Порядок работы, краткое изложение хода работы.
4. При необходимости составление таблиц и выполнение графиков на
миллиметровой бумаге.
5. Выводы, в которых формулируются итоги проделанной работы
Контрольные вопросы:
1.Какие дисперсные системы относятся к коллоидным?
2. Может ли существовать слой этилового спирта в водной среде?
3. Чем отличаются лиофобные системы от лиофильных?
4. Какими методами получают коллоидные системы?
5. Какими методами коллоидные системы очищают от примесей
электролитов?
Занятие 11-12. Коагуляция золей под действием электролитов (4 часа)
Цель: исследовать коагуляцию золей действием электролитов.
64
Разработчик: Потенко Е.И.
ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Современные проблемы физколлоидной химии
Идентификационный номер:
Контрольный экземпляр находится на
УМКД.12(32)-050100.68кафедре естественнонаучного
М2.В.ДВ.2.1-2012
образования
Лист 65 из
109
Реактивы: FeCl3 (5%), Na2SO4 (0,005н), K3[Fe(CN)6] (0,0003н),
CH3СОONa (2н), раствор желатина (0,5%).
Приборы и материалы: бюретки, коническая колба или термостойкий
стакан на 200 мл, конические колбы на 25 мл.
Опыт
1.
Изучение
коагуляции
золей
различными
электролитами.
Приготовьте золь гидроксида железа (III). Для этого отмерьте цилиндром 200
мл дистиллированной воды, перелейте ее в колбу и нагрейте до кипения. В
кипящую воду добавьте 10–15 капель насыщенного раствора хлорида железа
(III). Охладите полученный золь.
Отмерьте в три конические колбы по 25 мл полученного золя. Заполните
3 бюретки растворами электролитов: первую – 2 н раствором СН3СООNa,
вторую – 0,005 н раствором Na2SO4, третью – 0,0003 н раствором
K3[Fe(CN)6]. В каждую из колб по каплям при энергичном перемешивании
добавляйте из бюретки электролиты до появления признаков явной
коагуляции (слабого помутнения системы). Значения израсходованных
объемов электролитов занесите в таблицу.
Отметьте, как зависят значения объемов электролитов, вызывающих
коагуляцию золя,от величины заряда иона – коагулятора.
Опыт 2. Защита золей от коагуляции.
Налейте в 2 пробирки по 5 мл золя гидроксида железа (III). Добавьте в
первую пробирку 1 мл дистиллированной воды, а во вторую 1 мл 0,5%-го
раствора желатина (свежеприготовленного) и перемешайте растворы.
В обе пробирки налейте по 1 мл 1н раствора сульфата алюминия,
взболтайте содержимое пробирок. Через некоторое время наблюдайте
коагуляцию в одной из пробирок и ее отсутствие в другой. Убедитесь в
защитном действии желатина и объясните его.
Отчет составляется по следующему плану:
1. Цель работы.
65
Разработчик: Потенко Е.И.
ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Современные проблемы физколлоидной химии
Идентификационный номер:
Контрольный экземпляр находится на
УМКД.12(32)-050100.68кафедре естественнонаучного
М2.В.ДВ.2.1-2012
образования
Лист 66 из
109
2. Краткое изложение материала в соответствии с поставленной целью.
3. Порядок работы, краткое изложение хода работы.
4. При необходимости составление таблиц и выполнение графиков на
миллиметровой бумаге.
5. Выводы, в которых формулируются итоги проделанной работы
Контрольные вопросы:
1.Каково строение мицеллы, как ведет себя мицелла в электрическом
поле?
2. Что такое коагуляция и какие факторы ее вызывают?
3. Какой ион электролита обладает коагулирующим действием, и как
коагулирующая способность связана с зарядом иона?
4. Как изменяются поверхностные и электрокинетические потенциалы
при концентрационной и нейтрализационной коагуляции?
5. Какое состояние золя называют изоэлектрическим?
6. В чем отличие оптических свойств коллоидных свойств от
грубодисперсных и истинных растворов?
7. В чем заключается практическое значение коагуляции?
8. Сформулируйте правило, которое применяют при определении
потенциалобразующих ионов.
Занятие 13-14. Получение почвенных коллоидов путем пептизации
почвы водой (4 часа)
Цель: получить почвенный коллоид методом пептизации.
Реактивы: NaCl (1 н и 2 н), СаCl2 (0,01н), АlCl3 (0,001н).
Приборы и материалы: колбы конические на 250 мл, на 25 мл, воронки,
бюретки, фильтры, почва.
66
Разработчик: Потенко Е.И.
ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Современные проблемы физколлоидной химии
Идентификационный номер:
Контрольный экземпляр находится на
УМКД.12(32)-050100.68кафедре естественнонаучного
М2.В.ДВ.2.1-2012
образования
Лист 67 из
109
Обработка почвы раствором соли с одновалентным катионом приводит к
пептизации ее коллоидных частей. В этом случае имеет место не адсорбция
потенциалов определяющих ионов, а обмен ионами в диффузном слое. В
черноземных почвах коллоидные частицы содержат в диффузном слое
преимущественно ионы Са2+ и Mg2+, что обусловливает небольшую
величину дзета -потенциала и слабые силы отталкивания. Формулу золя
почвенного коллоида можно представить следующим образом:
{m гумат Са n ( гумат)-(n-x) Ca2+}х- х Са2+
Почвенные коллоиды находятся в коагулированном состоянии, поэтому
они не вымываются из почвы. При обработке почвы раствором хлорида
натрия ионы Са2+ и Mg2+ в диффузном слое в результате ионного обмена
замещаются на ионы натрия, что приводит к пептизации почвенных
коллоидов и к переходу их при достаточном увлажнении в состояние золя.
Перешедшие в состояние золя коллоиды легко вымываются водой из верхних
горизонтов почвы в нижние, в результате чего почва теряет свои ценные
агрономические свойства, становится бесструктурной. Подобные процессы
происходят в солонцовых почвах, содержащих значительное количество
ионов натрия.
Основатель учения о почвенном поглощающем комплексе (ППК) К.К.
Гедройц назвал кальций стержнем плодородия почв.
Для получения почвенных коллоидов:
1. Навеску почвы 5 г обработайте на фильтре 2 М раствором NaCl для
вытеснения из почвопоглощающего комплекса ионов Са2+ и Mg2+ ионами
натрия, обладающими меньшей коагулирующей способностью;
2. Промойте почву водой сначала для удаления NaCl, а затем для
перевода противоионов из адсорбционного слоя в диффузионный.
Промывать следует до тех пор, пока раствор не станет бурым;
67
Разработчик: Потенко Е.И.
ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Современные проблемы физколлоидной химии
Идентификационный номер:
Контрольный экземпляр находится на
УМКД.12(32)-050100.68кафедре естественнонаучного
М2.В.ДВ.2.1-2012
образования
Лист 68 из
109
3. Бурый раствор отфильтруйте в колбы и для дальнейших опытов
возьмите самый темный, но прозрачный раствор;
4. Исследуйте зависимость коагуляции почвенного коллоида (золя) от
природы и концентрации электролита. Для этого в колбу для титрования с
помощью пипетки отмерьте определенный объем почвенного коллоида и
добавляйте при постоянном перемешивании электролиты из бюретки до
устойчивого помутнения золя.
Рассчитайте порог коагуляции и коагулирующую способность:
Отчет составляется по следующему плану:
1. Цель работы.
2. Краткое изложение материала в соответствии с поставленной целью.
3. Порядок работы, краткое изложение хода работы.
4. При необходимости составление таблиц и выполнение графиков на
миллиметровой бумаге.
5. Выводы, в которых формулируются итоги проделанной работы
Контрольные вопросы:
1. Поясните, возможно ли самопроизвольное диспергирование частиц до
коллоидных размеров.
2. Объясните, какое значение имеет процесс пептизации, и какие
вещества могут быть пептизаторами.
3. Назовите сходства и различия коллоидных растворов и растворов
ВМС.
4. Сходства и различия процессов коагуляции и высаливания.
5. Понятие об изоэлектрической точке белковых систем (ИЭТ).
Занятие 15-16. Получение растворов ВМС и изучение их свойств (4 часа)
Цель: получить раствор желатина и исследовать его свойства.
68
Разработчик: Потенко Е.И.
ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Современные проблемы физколлоидной химии
Идентификационный номер:
Контрольный экземпляр находится на
УМКД.12(32)-050100.68кафедре естественнонаучного
М2.В.ДВ.2.1-2012
образования
Лист 69 из
109
Реактивы: (NH4)2SO4, C2H5OH, AgNO3 (1%), HCl (0,1M), буферные
растворы с различным значением рН.
Приборы и материалы: рН-метр, пробирки, желатин.
Опыт 1. Получение раствора желатина.
В пробирку налейте 4 мл воды и нагрейте до кипения. В кипящую воду
поместите 3-4 крупинки желатина. Вращая пробирку, нагрейте её до
растворения желатина. Полученный раствор охладите.
Опыт 2. Высаливание желатина из водного раствора и дегидратация его
спиртом. В две пробирке налейте по 2 мл водного раствора желатина и
прибавьте из бюретки по каплям до появления мути в одну пробирку
перенасыщенный раствор сульфата аммония (NН4)2SО4, в другую этиловый спирт. Объясните наблюдаемые явления и механизм выделения
осадков в обоих случаях.
Опыт 3. Определение изоэлектрической точки белка (ИЭТ) В четыре
пробирки налейте по 6 мл раствора, соответствующего буферным системам с
различными рН: 4,1; 4,2; 6,5; 8,0. В каждую из пробирок добавьте по 2 мл
1%-го раствора желатина и по 2 мл этилового спирта. Пробирки поставьте в
штатив и через 30 минут установите, при каком значении рН наиболее
интенсивно произошла дегидратация.
Сделайте вывод о связи процесса выпадения осадка при дегидратации с
изоэлектрической точкой. Отметьте величину ИЭТ. Результаты занесите в
таблицу.
Опыт 4. Сравнение явлений коагуляции и высаливания.
В пробирку налейте 2 мл золя сульфида мышьяка (As2S3) и добавьте из
бюретки перенасыщенный раствор сульфата аммония (NH4)2SO4 до
появления мути. Сравните это количество с тем, которое затрачено на
высаливание желатина из раствора. В две пробирки из первого опыта
добавьте дистиллированной воды до исчезновения мути. Такое же
69
Разработчик: Потенко Е.И.
ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Современные проблемы физколлоидной химии
Идентификационный номер:
Контрольный экземпляр находится на
УМКД.12(32)-050100.68кафедре естественнонаучного
М2.В.ДВ.2.1-2012
образования
Лист 70 из
109
количество воды добавьте в пробирки с золем As2S3. Объясните все
наблюдаемые явления. При выборе ответа учтите, что в растворе (NH4)2SO4
среда кислая вследствие гидролиза и ИЭТ желатина лежит в кислой среде.
Опыт 5. Коллоидная защита.
Возьмите две пробирки и налейте в каждую по 1 мл раствора нитрата
серебра AgNO3. В одну из пробирок добавьте 1 мл золя желатина,
перемешайте. Затем в обе пробирки прибавьте по 1мл раствора соляной
кислоты, перемешайте. Объясните наблюдаемые явления, а также влияние
желатина на величину дзета - потенциала образующегося золя AgCl и его
стабилизирующее действие.
Занятие 17-19. Исследование процессов набухания ВМС (6 часов)
Цель: исследовать параметры процесса набухания.
Реактивы: крахмал сухой, ацетатный буферный раствор, 1н растворы
K2SO4, CH3COOK, KCl, KNO3, KI, KCN.
Приборы и материалы: термометр, весы, эксикатор, тигли, пробирки,
цилиндры (10–25 мл), зерновые культуры.
Опыт 1. Наблюдение теплоты набухания.
Взвесьте на технических весах 5г высушенного крахмала, который
хранился в бюксе, помещенном в эксикатор. Заранее приготовьте 5 мл
дистиллированной воды.
Пересыпьте крахмал в сухой тигель и с помощью термометра
определите температуру крахмала. Не вынимая термометра из тигля,
прилейте к крахмалу приготовленную воду. Осторожно размешайте
термометром содержимое тигля и снова отмерьте показания термометра.
По результатам наблюдений определите
t=t2–t1,
где
t – изменение температуры;
t1 – температура до набухания,°С;
70
t в системе, используя формулу
Разработчик: Потенко Е.И.
ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Современные проблемы физколлоидной химии
Идентификационный номер:
Контрольный экземпляр находится на
УМКД.12(32)-050100.68кафедре естественнонаучного
М2.В.ДВ.2.1-2012
образования
Лист 71 из
109
t2 – температура после набухания, °С.
Сделайте вывод о природе теплового эффекта процесса набухания ( Н)
и отметьте его знак.
Опыт 2. Зависимость степени набухания от рН раствора Насыпьте лопаткой
в шесть мерных пробирок сухого измельченного желатина объемом 0,5 мл.
Добавьте в каждую пробирку по 6 мл одного из ацетатных буферных
растворов.
Хорошо
перемешайте
содержимое
пробирок
стеклянной
палочкой. Через час измерьте объем набухшего желатина и рассчитайте
величину степени набухания (ά):
ά = V-V0/V0 или ά= m-m0/m0,
где V0 и V – объемы исходного и набухшего полимера, мл;
m0 и m – массы исходного и набухшего полимера, г.
Результаты всех измерений и расчетов внесите в таблицу.
По полученным данным постройте график зависимости степени
набухания желатина от значения рН буферных растворов. Для этого
отложите на оси абсцисс значения рН буферных растворов, а на оси ординат
– значения степени набухания (ά).
Опыт 3. Влияние электролита на степень набухания.
Насыпьте лопаткой в шесть мерных пробирок сухого измельченного
желатина по 0,5мл и добавьте в каждую из них по 6 мл 1н растворов
электролитов: K2SO4, CH3COOK, KCl, KNO3, KI, KSCN. Хорошо
перемешайте содержимое пробирок стеклянной палочкой.
Через час отметьте объем набухшего желатина в каждой пробирке и
вычислите степень набухания. Результаты измерений и вычислений занесите
в таблицу. Составьте лиотропный ряд анионов в порядке уменьшения
степени набухания.
Опыт 4. Кинетика набухания зерна.
71
Разработчик: Потенко Е.И.
ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Современные проблемы физколлоидной химии
Идентификационный номер:
Контрольный экземпляр находится на
УМКД.12(32)-050100.68кафедре естественнонаучного
М2.В.ДВ.2.1-2012
образования
Лист 72 из
109
Зерновые культуры (пшено, рис, ячмень и др.) ограниченно набухают в
воде. Для изучения кинетики набухания в мерные цилиндры объемом 25 мл
засыпьте зерно (примерно на 1/3) так, чтобы во всех цилиндрах по высоте
было одинаковое количество зерна. Зерно залейте дистиллированной водой,
чтобы вместе с зерном цилиндры были заполнены на 3/4 объема.
Наблюдения за процессом набухания проводите в течение 40 – 50 минут,
полученные данные занесите в таблицу.
Отчет составляется по следующему плану:
1. Цель работы.
2. Краткое изложение материала в соответствии с поставленной целью.
3. Порядок работы, краткое изложение хода работы.
4. При необходимости составление таблиц и выполнение графиков на
миллиметровой бумаге.
5. Выводы, в которых формулируются итоги проделанной работы
Контрольные вопросы:
1. Сущность и практическое значение высаливания. Порог высаливания.
2. Понятие о процессе набухания.
3. Стадии набухания, их сущность и внешнее проявление.
4. Понятие об ограниченном и неограниченном набухании. Области их
применения.
5. Степень набухания, факторы, влияющие на ее величину.
6. Влияние электролитов на степень набухания. Лиотропные ряды.
7. Назовите сходства и различия коллоидных растворов и растворов
ВМС.
72
Разработчик: Потенко Е.И.
ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Современные проблемы физколлоидной химии
Идентификационный номер:
Контрольный экземпляр находится на
УМКД.12(32)-050100.68кафедре естественнонаучного
М2.В.ДВ.2.1-2012
образования
Лист 73 из
109
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Дальневосточный федеральный университет»
(ДВФУ)
ФИЛИАЛ ДВФУ В Г. УССУРИЙСКЕ
МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ОРГАНИЗАЦИИ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТОВ
по дисциплине «Современные проблемы физколлоидной химии»
050100.68 – Педагогическое образование
Магистерская программа – «Химическое образование»
г. Уссурийск
2012
73
ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Современные проблемы физколлоидной химии
Идентификационный номер:
Контрольный экземпляр находится на
УМКД.12(32)-050100.68кафедре естественнонаучного
М2.В.ДВ.2.1-2012
образования
Разработчик: Потенко Е.И.
Лист 74 из
109
Студенту рекомендуется следующая схема подготовки к семинарскому
занятию:
1.
Проработать конспект лекций;
2.
Прочитать
основную
и
дополнительную
литературу,
рекомендованную по изучаемому разделу;
3.
Ответить на вопросы плана семинарского занятия;
4.
Выполнить домашнее задание;
5.
Проработать тестовые задания и задачи;
6.
При затруднениях сформулировать вопросы к преподавателю.
Тема 1. Физическая химия ее значение в изучении биохимических
процессов. (24 часа)
Вопросы:
Термодинамика.
Термохимия.
Химическая
кинетика
и
катализ.
Основные понятия.
Рекомендуемая литература по теме:
Основная литература
1. Кругляков, П.М. Физическая и коллоидная химия: Учеб. пособие /
П.М. Кругляков, Т.Н. Хаскова. –– М.: Высш. Шк., 2007. – 319 с.
2. Маринкина, Г.А. Физическая и коллоидная химия: практикум / Г.А.
Маринкина, Н.П. Полякова, Ю.И. Коваль; Новосиб. Гос. Аграр. Ун-т. –
Новосибирск: НГАУ, 2009. – 151 с.
3. Сумм, Б.Д. Основы коллоидной химии: учеб. пособие для вузов / Б.Д.
Сумм. – М.: ACADEMIA, 2007. – 240 с.
4. Зельтина, Н.А. Физическая и коллоидная химия: метод. пособие и зад.
Для контр. работ / Н.А. Зельтина, Г.А. Маринкина. – Новосибирск, 2006. – 47
с.
74
ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Современные проблемы физколлоидной химии
Идентификационный номер:
Контрольный экземпляр находится на
УМКД.12(32)-050100.68кафедре естественнонаучного
М2.В.ДВ.2.1-2012
образования
Разработчик: Потенко Е.И.
Лист 75 из
109
5. Зельтина, Н.А. Физическая и коллоидная химия: метод. пособие / Н.А.
Зельтина, Г.А. Маринкина. – Новосибирск, 2006. – 65 с.
Дополнительная литература
1. Евстратова, К.И. Физическая и коллоидная химия / К.И. Евстратова,
Н.А. Купина, Е.Е.Малахова. – М.: Высшая школа, 1990.
2. Еремин, В.В. Физическая химия / В.В. Еремин, С.И. Коргов, И.А.
Успенская. – М.: Экзамен, 2005. – 480 с.
3. Романцева, Л.М. Сборник задач и упражнений по общей химии / Л.М.
Романцева, З.Л. Лещинская, В.А. Суханова. – М.: Высшая школа, 1991.
4. Хмельницкий, Р.А. Физическая и коллоидная химия. – М.: Высшая
школа, 1988.
5. Шиманович, И.Е. Общая химия в формулах, определениях, схемах /
И.Е. Шиманович, М.Л. Павлович и др. – Минск, 1996.
6. Ивашин С.А. Эквиваленты химических элементов и их соединений /
С.А. Ивашин, Г.А. Маринкина, Т.М. Простякова. – Новосибирск, 1996.
Тема 2. Растворы. (24 часа)
Вопросы:
Классификация,
осморегуляция).
физико-химические
Буферные
системы.
свойства
Регуляция
(диффузия,
осмос,
кислотно-щелочного
равновесия в организме.
Рекомендуемая литература по теме:
Основная литература
1. Кругляков, П.М. Физическая и коллоидная химия: Учеб. пособие /
П.М. Кругляков, Т.Н. Хаскова. –– М.: Высш. Шк., 2007. – 319 с.
2. Маринкина, Г.А. Физическая и коллоидная химия: практикум / Г.А.
Маринкина, Н.П. Полякова, Ю.И. Коваль; Новосиб. Гос. Аграр. Ун-т. –
Новосибирск: НГАУ, 2009. – 151 с.
75
Разработчик: Потенко Е.И.
ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Современные проблемы физколлоидной химии
Идентификационный номер:
Контрольный экземпляр находится на
УМКД.12(32)-050100.68кафедре естественнонаучного
М2.В.ДВ.2.1-2012
образования
Лист 76 из
109
3. Сумм, Б.Д. Основы коллоидной химии: учеб. пособие для вузов / Б.Д.
Сумм. – М.: ACADEMIA, 2007. – 240 с.
Дополнительная литература
1. Евстратова, К.И. Физическая и коллоидная химия / К.И. Евстратова,
Н.А. Купина, Е.Е.Малахова. – М.: Высшая школа, 1990.
2. Еремин, В.В. Физическая химия / В.В. Еремин, С.И. Коргов, И.А.
Успенская. – М.: Экзамен, 2005. – 480 с.
Тема 3. Коллоидная химия. (24 часа)
Вопросы:
Классификация коллоидных растворов. Строение и физико-химические
свойства коллоидных мицелл.
Рекомендуемая литература по теме:
Основная литература
1. Кругляков, П.М. Физическая и коллоидная химия: Учеб. пособие /
П.М. Кругляков, Т.Н. Хаскова. –– М.: Высш. Шк., 2007. – 319 с.
2. Маринкина, Г.А. Физическая и коллоидная химия: практикум / Г.А.
Маринкина, Н.П. Полякова, Ю.И. Коваль; Новосиб. Гос. Аграр. Ун-т. –
Новосибирск: НГАУ, 2009. – 151 с.
Дополнительная литература
1. Евстратова, К.И. Физическая и коллоидная химия / К.И. Евстратова,
Н.А. Купина, Е.Е.Малахова. – М.: Высшая школа, 1990.
2. Еремин, В.В. Физическая химия / В.В. Еремин, С.И. Коргов, И.А.
Успенская. – М.: Экзамен, 2005. – 480 с.
Тема 4. Растворы высокомолекулярных соединений (24 часа)
Вопросы:
Особенности физико-химических свойств ВМС, биологическая роль.
76
Разработчик: Потенко Е.И.
ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Современные проблемы физколлоидной химии
Идентификационный номер:
Контрольный экземпляр находится на
УМКД.12(32)-050100.68кафедре естественнонаучного
М2.В.ДВ.2.1-2012
образования
Лист 77 из
109
Рекомендуемая литература по теме:
Основная литература
1. Кругляков, П.М. Физическая и коллоидная химия: Учеб. пособие /
П.М. Кругляков, Т.Н. Хаскова. –– М.: Высш. Шк., 2007. – 319 с.
2. Маринкина, Г.А. Физическая и коллоидная химия: практикум / Г.А.
Маринкина, Н.П. Полякова, Ю.И. Коваль; Новосиб. Гос. Аграр. Ун-т. –
Новосибирск: НГАУ, 2009. – 151 с.
3. Сумм, Б.Д. Основы коллоидной химии: учеб. пособие для вузов / Б.Д.
Сумм. – М.: ACADEMIA, 2007. – 240 с.
Дополнительная литература
1. Евстратова, К.И. Физическая и коллоидная химия / К.И. Евстратова,
Н.А. Купина, Е.Е.Малахова. – М.: Высшая школа, 1990.
2. Еремин, В.В. Физическая химия / В.В. Еремин, С.И. Коргов, И.А.
Успенская. – М.: Экзамен, 2005. – 480 с.
3. Романцева, Л.М. Сборник задач и упражнений по общей химии / Л.М.
Романцева, З.Л. Лещинская, В.А. Суханова. – М.: Высшая школа, 1991.
Вопросы для самоконтроля
1. Особенность поведения веществ на границе раздела фаз.
2. Что такое адсорбция? Виды адсорбции. Факторы, влияющие на
процессы адсорбции.
3. Уравнение Гиббса, его анализ.
4. Изотерма адсорбции, типы изотерм адсорбции.
5. Поверхностно-активные вещества (ПАВ), особенности строения
молекул.
6. Примеры применения ПАВ.
7. Изотерма адсорбции Фрейндлиха. Области применения адсорбции.
8. Изотерма адсорбции Фрейндлиха в логарифмических координатах.
77
Разработчик: Потенко Е.И.
ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Современные проблемы физколлоидной химии
Идентификационный номер:
Контрольный экземпляр находится на
УМКД.12(32)-050100.68кафедре естественнонаучного
М2.В.ДВ.2.1-2012
образования
Лист 78 из
109
9. Графическое изображение изотермы адсорбции Фрейдлиха и
определение её констант.
10. Понятие об ионообменной адсорбции.
11. Адсорбционная способность почв, значение.
12. Значение сорбционных процессов в биологических системах.
13. Сущность методов хроматографии, их классификация.
14. Молекулярно–адсорбционная хроматография.
15. Сущность распределительной хроматографии.
16. Ионообменная хроматография.
17. Понятие о катионах.
18. Сущность осадительной хроматографии.
19. Методика разделения смеси ионов.
20. Жесткость воды, её устранение ионообменной хроматографией.
21. Практическое значение хроматографии.
22.Что
называется
дисперсной
системой,
дисперсной
фазой,
дисперсионной средой?
23. Какие процессы характерны для дисперсных систем?
24. Как связана дисперсность с размером частиц?
25. Что такое удельная поверхность и как она меняется с увеличением
дисперсности?
26. Чем объясняется термодинамическая неустойчивость дисперсных
систем?
27. Какие дисперсные системы относятся к коллоидным?
28. Может ли существовать слой этилового спирта в водной среде?
29. Чем отличаются лиофобные системы от лиофильных?
30. Какими методами получают коллоидные системы?
31. Какими методами коллоидные системы очищают от примесей
электролитов?
78
Разработчик: Потенко Е.И.
ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Современные проблемы физколлоидной химии
Идентификационный номер:
Контрольный экземпляр находится на
УМКД.12(32)-050100.68кафедре естественнонаучного
М2.В.ДВ.2.1-2012
образования
Лист 79 из
109
32. Каково строение мицеллы, как ведет себя мицелла в электрическом
поле?
33. Что такое коагуляция и какие факторы ее вызывают?
34. Какой ион электролита обладает коагулирующим действием, и как
коагулирующая способность связана с зарядом иона?
35. Как изменяются поверхностные и электрокинетические потенциалы
при концентрационной и нейтрализационной коагуляции?
36. Какое состояние золя называют изоэлектрическим?
37. В чем отличие оптических свойств коллоидных свойств от
грубодисперсных и истинных растворов?
38. В чем заключается практическое значение коагуляции?
39. Сформулируйте правило, которое применяют при определении
потенциалобразующих ионов.
40. Поясните, возможно ли самопроизвольное диспергирование частиц
до коллоидных размеров.
41. Объясните, какое значение имеет процесс пептизации, и какие
вещества могут быть пептизаторами.
42. Назовите сходства и различия коллоидных растворов и растворов
ВМС.
43. Сходства и различия процессов коагуляции и высаливания.
44. Понятие об изоэлектрической точке белковых систем (ИЭТ). Ее
влияние на процесс коагуляции.
45.
Сущность
и
практическое
значение
высаливания.
Порог
высаливания.
46. Понятие о процессе набухания.
47. Стадии набухания, их сущность и внешнее проявление.
48. Понятие об ограниченном и неограниченном набухании. Области их
применения.
79
Разработчик: Потенко Е.И.
ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Современные проблемы физколлоидной химии
Идентификационный номер:
Контрольный экземпляр находится на
УМКД.12(32)-050100.68кафедре естественнонаучного
М2.В.ДВ.2.1-2012
образования
49. Степень набухания, факторы, влияющие на ее величину.
50. Влияние электролитов на степень набухания. Лиотропные ряды.
80
Лист 80 из
109
Разработчик: Потенко Е.И.
ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Современные проблемы физколлоидной химии
Идентификационный номер:
Контрольный экземпляр находится на
УМКД.12(32)-050100.68кафедре естественнонаучного
М2.В.ДВ.2.1-2012
образования
Лист 81 из
109
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Дальневосточный федеральный университет»
(ДВФУ)
ФИЛИАЛ ДВФУ В Г. УССУРИЙСКЕ
КОНТРОЛЬНО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
по дисциплине «Современные проблемы физколлоидной химии»
050100.68 – Педагогическое образование
Магистерская программа – «Химическое образование»
г. Уссурийск
2012
81
ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Современные проблемы физколлоидной химии
Идентификационный номер:
Контрольный экземпляр находится на
УМКД.12(32)-050100.68кафедре естественнонаучного
М2.В.ДВ.2.1-2012
образования
Разработчик: Потенко Е.И.
Лист 82 из
109
Тесты для промежуточной аттестации
1. Осмотическое давление 1М раствора глюкозы при 25◦С равно
• 619кПа
•2476 кПа
• 1238 кПа
•516 кПа
2. Для полимеров с сетчатой структурой характерно уменьшение
• прочности
•стереорегулярности
• степени полимеризации
•эластичности
3. Для золя иодида серебра, полученного по уравнению
AgNO3 +KI(избыток)→AgI +KNO3,
наилучшим коагулирующим действием обладает ион
• Al3+
•Mg2+
• Ca2+
•Na+
4. Образование коллоидного раствора возможно по реакции
• KOH+H2SO4→
•Cl2+KOH→
• AgNO3+KI→
•MnO2+HCl→
5. С увеличением температуры удельная поверхностная энергия
• не изменяется
•изменяется неоднозначно
• уменьшается
•увеличивается
6. Коллоидная частица, образующаяся в результате взаимодействия
иодида калия с избытком нитрата серебра,
• является электронейтральной
• имеет отрицательный заряд
• имеет положительный заряд
• выпадает в осадок
7. В соответствии с термохимическим уравнением
FeO(тв)+H2(г)=Fe(тв)+H2O(г), ΔH0=23кДж
для получения 560г железа необходимо затратить _______ тепла.
82
ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Современные проблемы физколлоидной химии
Идентификационный номер:
Контрольный экземпляр находится на
УМКД.12(32)-050100.68кафедре естественнонаучного
М2.В.ДВ.2.1-2012
образования
Разработчик: Потенко Е.И.
• 23
•230
• 560
•115
8.
Процесс
образования
полимеров
путем
Лист 83 из
109
последовательного
присоединения молекул мономера называется реакцией
• полиэтерификации
•поликонденсации
• полипептизации
•полимеризации
9. Зависимость величины адсорбции от равновесной концентрации или
парциального давления при постоянной температуре называется
__________ адсорбции.
• адиабатой
•изохорой
• изотермой
•изобарой
10. Световой поток при прохождении через коллоидный раствор
подвергается
• интерференции
•адсорбции
• дифракционному рассеянию
•флуоресценции
11. Кристаллические полимеры в отличие от аморфных обладают
• интервалом температуры размягчения
• определенным значением температуры плавления
• температурой плавления, зависящей от нагревания
• неопределенным значением температуры плавления
12. Коллоидная частица, образующаяся в результате взаимодействия
раствора хлорида бария с избытком серной кислоты,
• является электронейтральной • имеет отрицательный заряд
• имеет положительный заряд •выпадает в осадок
13. Реакцией поликонденсации можно получить
• полистирол
•нейлон
• тефлон
•полинитрил
83
Разработчик: Потенко Е.И.
ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Современные проблемы физколлоидной химии
Идентификационный номер:
Контрольный экземпляр находится на
УМКД.12(32)-050100.68кафедре естественнонаучного
М2.В.ДВ.2.1-2012
образования
Лист 84 из
109
14. Молярная масса неэлектролита, раствор 9,2г которого в 400 г воды
замерзает при –0,93◦С (Кн2о =1,86 град・кг/моль), равна
• 92 г/моль
•120 г/моль
• 60 г/моль
•46 г/моль
15. Дым и туман относятся к дисперсным системам типа
• эмульсия
•пена
• золь
•аэрозоль
16. Процесс объединения коллоидных частиц в более крупные
называется
• пептизация
•седиментация
• коацервация
•коагуляция
17. Продуктами, выделяющимися на инертных электродах при
электролизе водного раствора сульфата меди, являются
• Н2 и О2
•Сu и O2
• Сu и SO2
•Сu и H2
18. Особенностью реакции полимеризации, отличающей её от реакции
поликонденсации, является
• образование разветвленных структур
• отсутствие побочных низкомолекулярных продуктов
• отсутствие разветвленных структур
• образование побочных низкомолекулярных продуктов
19. Вещество, обладающее поглотительной способностью, называется
• адсорбер
•адсорбтив
• адсорбент
•адсорбат
20. Ион, адсорбируемый на поверхности ядра и определяющий заряд
коллоидной частицы (гранулы), называется
• коагулирующим
•потенциалопределяющим
• адсорбирующим
•поверхностным
84
Разработчик: Потенко Е.И.
ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Современные проблемы физколлоидной химии
Идентификационный номер:
Контрольный экземпляр находится на
УМКД.12(32)-050100.68кафедре естественнонаучного
М2.В.ДВ.2.1-2012
образования
Лист 85 из
109
21. Для повышения температуры кипения раствора на 1,04◦С
(КэН2О=0,52 град.кг/моль) необходимо, чтобы концентрация растворенного
в нем неэлектролита составила __________моль/кг
• 0,2
•0,5
•2
•1
22. Метод получения коллоидных частиц, основанный на физическом
дроблении крупных частиц, называется
• гидролитическим
•пептизационным
• конденсационным
•дисперсионным
23.
Уравнение
зависимость
π
=
СRT(закон
осмотического
Вант-Гоффа),
давления
от
характеризующее
концентрации
температуры,
применимо
• только к растворам неэлектролитов
• к любым растворам
• к растворам слабых электролитов
• только к растворам сильных электролитов
24. Изменение смачиваемости твердых тел под действием ПАВ
используют при
• восстановлении металлов
•флотации руд
• растворении электролитов
•синтезе аммиака
25.
Разрушением
полимеров
под
действием
физико-химических
факторов называется
• деструкция
•девулканизация
• дестабилизация
•десорбция
Тесты для итоговой аттестации
1. Олигомеры от полимеров отличаются
• пространственным строением
•характером связей
• меньшей молекулярной массой
•природой мономера
85
Разработчик: Потенко Е.И.
ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Современные проблемы физколлоидной химии
Идентификационный номер:
Контрольный экземпляр находится на
УМКД.12(32)-050100.68кафедре естественнонаучного
М2.В.ДВ.2.1-2012
образования
Лист 86 из
109
2. Коллоидные частицы, в которых растворитель (вода) взаимодействует
с ядрами коллоидных частиц, называются
• гидрофильными
• гетерогенными
• гидрогенными
•гидрофобными
3. Физическая адсорбция от химической отличается
• низким тепловым эффектом и обратимостью
• высоким тепловым эффектом и необратимостью
• высоким тепловым эффектом и обратимостью
• низким тепловым эффектом и необратимостью
4. Молярная масса неэлектролита, раствор 11,6 г которого в 200 г воды
замерзает при –1,86◦С (Кн2о =1,86 град.кг/моль), равна
• 116
•29
• 58
•232
5.
Полимеры,
образующиеся
в
результате
сшивки
цепей
при
вулканизации и при получении термореактивных смол, называются
• термопластичные
•стереорегулярные
• разветвленные
•сетчатые
6. Коагулирующее действие на золь, полученный по реакции
AgNO3+NaCl (избыток)→AgCl+NaNO3, будут оказывать
• катионы электролита
•катионы и анионы одновременно
• анионы электролита
•нейтральные молекулы
7. В качестве низкомолекулярного вещества в реакции поликонденсации
чаще всего образуется
• NaCl
•H2S
• CO2
•H2O
8. Поверхностно-активным является вещество, формула которого имеет
вид
• C17H35COONa
•CH3COONa
86
Разработчик: Потенко Е.И.
ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Современные проблемы физколлоидной химии
Идентификационный номер:
Контрольный экземпляр находится на
УМКД.12(32)-050100.68кафедре естественнонаучного
М2.В.ДВ.2.1-2012
образования
• Na2SO4
Лист 87 из
109
•H2SO4
9. Нейтрализация электрического заряда и удаление гидратной оболочки
коллоидной частицы вызывает их
• перераспределение
•разрушение
• перезарядку
•стабилизацию
10.
Основной
характеристикой
дисперсной
системы
является
__________частиц дисперсной фазы
• форма •количество
• масса •размер
11. При полном ферментативном гидролизе белков образуется смесь
• аминов
•карбоновых кислот
• аминокислот
•углеводов
12. Для процесса адсорбции справедливы соотношения
• ΔG ‹ 0; ΔS ‹ 0
•ΔG › 0; ΔS ‹ 0
• ΔG ‹ 0; ΔS › 0
•ΔG › 0; ΔS › 0
13. Метод анализа, основанный на зависимости электропроводности
раствора от концентрации электролита, называется
• кулонометрия
•потенциометрия
• кондуктометрия
•полярография
14. Для получения искусственных полимеров используются реакции
• поликонденсации и гидролиза
• полимеризации и этерификации
• полимеризации и поликонденсации
• полимеризации и изомеризации
15. В коллоидном растворе, полученном при взаимодействии избытка
иодида калия с нитратом серебра, потенциалопределяющим является ион
• K+ •NO3
• Ag+ • J –
87
ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Современные проблемы физколлоидной химии
Идентификационный номер:
Контрольный экземпляр находится на
УМКД.12(32)-050100.68кафедре естественнонаучного
М2.В.ДВ.2.1-2012
образования
Разработчик: Потенко Е.И.
Лист 88 из
109
16. Количественной мерой адсорбции служит величина, единицей
измерения которой является
• моль/м2
•г/л
• г/м
•моль/л
121
17. Грубодисперсные системы, в которых дисперсионной средой
является жидкость, а дисперсной фазой – твердое вещество, называются
• суспензиями
•аэрозолями
• эмульсиями
•пенами
18. В методе экстракции в качестве экстрагентов чаще других
используются
• сильные кислоты
•неорганические вещества
• сильные основания
•органические вещества
19. При прохождении светового потока через коллоидный раствор
наблюдается дифракционное рассеяние света, называемое
• конус Стокса
•конус Тиндаля
• эффект Рэлея
•эффект Шульца-Гарди
20. Методами кондуктометрии можно анализировать только вещества, являющиеся
• коллоидами
•высокомолекулярными
• диэлектролитами
•электролитами
21.
Метод
кулонометрии
основан
на
зависимости
количества
выделившегося на электродах вещества от
• потенциала электрода
•количества электричества
• длины волны
•ЭДС
22. В спектральных методах анализа величиной, пропорциональной
количеству определяемого вещества, является
• оптическая плотность
•сила тока
88
ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Современные проблемы физколлоидной химии
Идентификационный номер:
Контрольный экземпляр находится на
УМКД.12(32)-050100.68кафедре естественнонаучного
М2.В.ДВ.2.1-2012
образования
Разработчик: Потенко Е.И.
• напряжение поля
23.
Работа,
необходимая
Лист 89 из
109
•электродный потенциал
для
образования
единицы
площади
поверхности раздела фаз, называется
• энергией расширения
•удельной поверхностью
• поверхностным натяжением
•поверхностным потенциалом
24. Раствор ацетона в 200 г воды (КэН2О=0,52 град.кг/моль)
кипит при температуре 100,26 ◦С. Масса ацетона в воде равна
• 2,9 г
•5,8 г
• 1,5 г
•8,7 г
25. Суммарный заряд всех частиц, образующих мицеллу,
• равен нулю
•дробная величина
• положителен
•отрицателен
26. Метод определения веществ, основанный на их различной
способности адсорбироваться, называется
• хроматография
•топография
• полярография
•спектрография
27. Буферными свойствами обладает раствор, содержащий вещества
• CH3COONa и CH3COOH
•Na2SO4 и H2SO4
• KCl и HCl
•CH3COOH и NaCl
28. Уравнение реакции, для которой энтропия уменьшается, имеет вид
• 2CH4(г)=C2H2(г)+H2 (г)
•C2H2(г)+H2(г)=C2H6 (г)
• 2NO(г)+O2(г)=2NO2 (г)
•2H2(г)+O2(г)=2H2O (г)
29. Метод, основанный на поглощении (адсорбции) электромагнитного
излучения атомами вещества в свободном состоянии, называется
• атомно-адсорбционным
•эмиссионным
• спектрофотометрическим
•люминесцентным
30. Примером системы, в которой дисперсная фаза и дисперсионная
среда – жидкости, являются
89
ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Современные проблемы физколлоидной химии
Идентификационный номер:
Контрольный экземпляр находится на
УМКД.12(32)-050100.68кафедре естественнонаучного
М2.В.ДВ.2.1-2012
образования
Разработчик: Потенко Е.И.
• взбитые сливки
•майонез
• аэрозоль
•желе
Лист 90 из
109
Вопросы к зачету
1. Возникновение физической и коллоидной химии как самостоятельных
дисциплин.
Роль
отечественных
ученых
в развитии
физической и
коллоидной химии. Предмет физической и коллоидной химии. Значение
физической и коллоидной химии в биологической и сельскохозяйственной
науках.
Вклад
физической
и
коллоидной
химии
в
решение
продовольственной программы страны.
2. Растворы неэлектролитов. Способы выражения состава растворов.
Понижение давления насыщенного пара растворителя над раствором. 1-й
закон Рауля.
3. Замерзание (кристаллизация) и кипение разбавленных растворов.
Криоскопия и эбулиоскопия. 2-ой закон Рауля.
4. Осмос. Осмотическое давление разбавленных растворов. Закон ВантГоффа. Биологические процессы и осмос.
5. Раствор электролитов, возникновение ионов в растворах. Процессы
сольватации
(гидратации).
Слабые
и
сильные
электролиты.
Теория
Аррениуса. Развитие теории сильных электролитов в работах Дебая и
Хюккеля. Активность. Коэффициент активности, ионная сила растворов.
6. Ионное произведение воды. Водородный показатель рН. Вычислите
рН водных растворов солей.
7. Буферные системы, их состав и механизм действия.
8. Вывод формул для расчета рН буферных систем. Уравнение
Гендерсона-Гассельбаха. Влияние разбавления на рН буферных систем.
9. Буферная емкость буферных систем. Формула для расчета буферной
емкости. Значение концентрации и соотношения компонентов буферных
систем для величины буферной емкости.
90
ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Современные проблемы физколлоидной химии
Идентификационный номер:
Контрольный экземпляр находится на
УМКД.12(32)-050100.68кафедре естественнонаучного
М2.В.ДВ.2.1-2012
образования
Разработчик: Потенко Е.И.
10.
Электропроводность
растворов
электролитов.
Лист 91 из
109
Удельная
электропроводность, ее зависимость от различных факторов. Эквивалентная
электропроводность и ее связь с удельной электропроводностью.
11.
Влияние
Эквивалентная
Применение
разбавленных
растворов
электропроводность
при
закона
действия
масс
к
на
электропроводность.
бесконечном
слабым
разбавлении.
электролитам.
Закон
разбавления Оствальда.
12.
Закон
Подвижность
независимости
ионов.
движения
Практическое
ионов
применение
(Закон
Кольрауша).
электропроводности.
Определение степени и константы диссоциации слабых электролитов.
Кондуктометрическое
титрование.
Применение
методов
измерения
электропроводности в сельском хозяйстве.
13. Теория возникновения электродного потенциала на границе
металл/раствор. Гальванический элемент, его устройство и работа. ЭДС
гальванических элементов.
14.
Уравнение
Нернста.
Измерение
электродных
потенциалов.
Электроды сравнения (водородный, каломельный, хлорсеребряный). Их
устройство, процесс возникновения электродного потенциала, величина
потенциала. Нормальный (стандартный) потенциал. Ряд напряжений.
15.
Электроды
хингидронный.
Их
определения
(индикаторные):
устройство, процесс
возникновения
стеклянный,
электродного
потенциала. Величина потенциала.
16. Методы измерения ЭДС гальванических элементов. Сущность
компенсационного метода.
17. Электрометрический (потенциометрический) метод определения рН.
Расчет
рН
исследуемых
растворов
по
ЭДС
водородно-водородной,
водородно-каломельной и хингидронно-каломельной цепи.
91
ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Современные проблемы физколлоидной химии
Идентификационный номер:
Контрольный экземпляр находится на
УМКД.12(32)-050100.68кафедре естественнонаучного
М2.В.ДВ.2.1-2012
образования
Разработчик: Потенко Е.И.
18.
Концентрационные
гальванические
элементы.
Лист 92 из
109
Диффузионный
потенциал. Методы устранения диффузионных потенциалов.
19. Окислительно-восстановительные электроды и цепи. Формулы для
расчета потенциала окислительно-восстановительного электрода (редокспотенциала). Нормальный редокс-потенциал.
20. Свободная энергия систем и величина поверхности. Способы
уменьшения свободной энергии системы. Физическая и химическая
адсорбция.
21. Адсорбция на жидкой поверхности. Поверхностно-активные и
поверхностно-неактивные вещества. Уравнение Гиббса.
22. Влияние строения молекул растворенного вещества на адсорбцию.
Правило Траубе. Молекулярный слой. Расчет толщины слоя и площади,
занимаемой каждой молекулой в слое.
23.
Адсорбция
газообразных
веществ
на
твердой
поверхности.
Уравнение Лэнгмюра и Фрейндлиха. Изотерма адсорбции.
24. Адсорбция из растворов на твердой поверхности. Молекулярная
адсорбция. Влияние концентрации растворенного вещества, природы
адсорбента и растворителя на адсорбируемость растворенных веществ.
25. Избирательная (ионная)
адсорбция. Правило Панета-Фаянса.
Лиотропные ряды ионов.
26.
Обменная
адсорбция.
Иониты
(катиониты
и
аниониты).
и
применение
Представление об их строении. Применение ионитов.
27.
Хроматографический
адсорбционной
ионной
и
анализ.
Характеристика
распределительной
хроматографии.
Гель-
хроматография.
Вопросы к экзамену
1. Дисперсные системы. Классификация дисперсных систем по величине
дисперсной фазы, по агрегатному состоянию дисперсионной среды.
92
Разработчик: Потенко Е.И.
ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Современные проблемы физколлоидной химии
Идентификационный номер:
Контрольный экземпляр находится на
УМКД.12(32)-050100.68кафедре естественнонаучного
М2.В.ДВ.2.1-2012
образования
Лист 93 из
109
2. Характеристика дисперсионного и конденсатного методов получения
коллоидных растворов (приведите примеры)
3. Электрокинетические свойства коллоидных систем. Возникновение
двойного электрического слоя. Его структура.
4. Термодинамический и электрокинетический потенциал. Зависимость
потенциала от толщины двойного электрического слоя.
5. Строение мицелл золей. Изображение формул мицелл. Определение
заряда коллоидных частиц.
6. Устройство и коагуляция коллоидных систем. Кинетическая и
агрегативная устойчивость. Коагуляция (скрытая и явная).
7. Электролитная коагуляция. Порог коагуляции. Правило ШульцеГарди (правило знака и валентности). Лиотропные ряды анионов и катионов.
8. Коагуляция золей смесями электролитов: аддитивность, антогонизм и
синергизм. Взаимная коагуляция коллоидов.
9. Кинетика коагуляции. Изменение скорости коагуляции золей в
зависимости от концентрации электролита. Критический потенциал.
10. Коллоидная защита. Теория Зигмонди. "Золотое" и "железное" числа.
Значение коллоидной защиты.
11. Высокомолекулярные соединения (ВМС). Классификация и методы
получения ВМС.
12. Строение и свойства ВМС. Набухание и растворение ВМС. Степень
и скорость набухания. Влияние рН среды на набухание.
13. Вязкость растворов ВМС. Относительная, удельная, приведенная и
характеристическая
вязкость.
Визкозиметрический
метод
определения
молекулярных масс полимеров.
14.
Электролитные
свойства
растворов
состояние и ИЭТ белка.
93
ВМС.
Изоэлектрическое
Разработчик: Потенко Е.И.
15.
ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Современные проблемы физколлоидной химии
Идентификационный номер:
Контрольный экземпляр находится на
УМКД.12(32)-050100.68кафедре естественнонаучного
М2.В.ДВ.2.1-2012
образования
Осаждение
ВМС
из
растворов
(высаливание).
Лист 94 из
109
Механизм
высаливания. Лиотропные ряды ионов (ряды Гофмейстера).
16.
Фракционное
высаливание
ВМС.
Денатурация.
Понятие
о
коацервации растворов ВМС.
17. Суспензии, эмульсии, обратимость фаз.
18. Эмульгаторы, пены, аэрозоли.
19. Гели, их образование, строение, свойства.
20. Отличие и сходство гелей и студней.
21. Примеры гелей и студней в природе и в биологических объектах.
Синерезис.
94
Разработчик: Потенко Е.И.
ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Современные проблемы физколлоидной химии
Идентификационный номер:
Контрольный экземпляр находится на
УМКД.12(32)-050100.68кафедре естественнонаучного
М2.В.ДВ.2.1-2012
образования
Лист 95 из
109
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Дальневосточный федеральный университет»
(ДВФУ)
ФИЛИАЛ ДВФУ В Г. УССУРИЙСКЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
по дисциплине «Современные проблемы физколлоидной химии»
050100050100.68 – Педагогическое образование
Магистерская программа – «Химическое образование»
г. Уссурийск
2012
95
Разработчик: Потенко Е.И.
ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Современные проблемы физколлоидной химии
Идентификационный номер:
Контрольный экземпляр находится на
УМКД.12(32)-050100.68кафедре естественнонаучного
М2.В.ДВ.2.1-2012
образования
Лист 96 из
109
Основная литература
1. Кругляков, П.М. Физическая и коллоидная химия: Учеб. пособие /
П.М. Кругляков, Т.Н. Хаскова. –– М.: Высш. Шк., 2007. – 319 с.
2. Маринкина, Г.А. Физическая и коллоидная химия: практикум / Г.А.
Маринкина, Н.П. Полякова, Ю.И. Коваль; Новосиб. Гос. Аграр. Ун-т. –
Новосибирск: НГАУ, 2009. – 151 с.
3. Сумм, Б.Д. Основы коллоидной химии: учеб. пособие для вузов / Б.Д.
Сумм. – М.: ACADEMIA, 2007. – 240 с.
4. Зельтина, Н.А. Физическая и коллоидная химия: метод. пособие и зад.
Для контр. работ / Н.А. Зельтина, Г.А. Маринкина. – Новосибирск, 2006. – 47
с.
5. Зельтина, Н.А. Физическая и коллоидная химия: метод. пособие / Н.А.
Зельтина, Г.А. Маринкина. – Новосибирск, 2006. – 65 с.
Дополнительная литература
1. Евстратова, К.И. Физическая и коллоидная химия / К.И. Евстратова,
Н.А. Купина, Е.Е.Малахова. – М.: Высшая школа, 1990.
2. Еремин, В.В. Физическая химия / В.В. Еремин, С.И. Коргов, И.А.
Успенская. – М.: Экзамен, 2005. – 480 с.
3. Романцева, Л.М. Сборник задач и упражнений по общей химии / Л.М.
Романцева, З.Л. Лещинская, В.А. Суханова. – М.: Высшая школа, 1991.
4. Хмельницкий, Р.А. Физическая и коллоидная химия. – М.: Высшая
школа, 1988.
5. Шиманович, И.Е. Общая химия в формулах, определениях, схемах /
И.Е. Шиманович, М.Л. Павлович и др. – Минск, 1996.
6. Ивашин С.А. Эквиваленты химических элементов и их соединений /
С.А. Ивашин, Г.А. Маринкина, Т.М. Простякова. – Новосибирск, 1996.
96
Разработчик: Потенко Е.И.
ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Современные проблемы физколлоидной химии
Идентификационный номер:
Контрольный экземпляр находится на
УМКД.12(32)-050100.68кафедре естественнонаучного
М2.В.ДВ.2.1-2012
образования
Лист 97 из
109
Электронные информационные образовательные ресурсы:
http://znanium.com Горбунцова С. В. Физическая и коллоидная химия (в
общественном питании): Учебное пособие. – М.: Альфа-М: ИНФРА-М, 2008.
– 270 с.
http://znanium.com
Рабухин
А.И. Физическая химия
тугоплавких
неметаллических и силикатных соединений: Учебник. – М.: ИНФРА-М,
2004. – 304 с.
http://lib.uspi.ru/ Харитонов Ю.Я., Хачатурян М.А. Физическая и
коллоидная химия: для высшего медицинского и фармацевтического
образования. — М.: Русский врач, 2005. — Т. 13. – 567 с.
97
Разработчик: Потенко Е.И.
ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Современные проблемы физколлоидной химии
Идентификационный номер:
Контрольный экземпляр находится на
УМКД.12(32)-050100.68кафедре естественнонаучного
М2.В.ДВ.2.1-2012
образования
Лист 98 из
109
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗ АНИЯ
И НАУКИ РОССИЙСКОЙ
ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Дальневосточный федеральный университет»
(ДВФУ)
ФИЛИАЛ ДВФУ В Г. УССУРИЙСКЕ
ГЛОССАРИЙ
по дисциплине «Современные проблемы физколлоидной химии»
050100.68 – Педагогическое образование
Магистерская программа – «Химическое образование»
г. Уссурийск
2012
98
ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Современные проблемы физколлоидной химии
Идентификационный номер:
Контрольный экземпляр находится на
УМКД.12(32)-050100.68кафедре естественнонаучного
М2.В.ДВ.2.1-2012
образования
Разработчик: Потенко Е.И.
Лист 99 из
109
Основные понятия дисциплины
Агрегат – составная часть мицеллы лиофобного золя, нерастворимая в
дисперсионной среде, кристаллическая или аморфная микрочастица.
Адгезия – сцепление приведенных в контакт разнородных тел
(разновидность контактного взаимодействия).
Адсорбат – вещество, адсорбированное адсорбентом.
Адсорбент
–
конденсированная
фаза,
на
поверхности
которой
происходит адсорбция.
Адсорбтив – адсорбирующееся вещество (потенциально возможный
адсорбат).
Адсорбция – самопроизвольное концентрирование газообразного или
растворенного вещества на поверхности раздела фаз:
- гидролитическая – разновидность обменной адсорбции, при которой
адсорбирующее вещество вытесняет с поверхности адсорбента ионы
водорода или гидроксильную группу;
-
обменная
повышенными
–
процесс,
при
котором
вещество,
обладающее
адсорбционными свойствами, вытесняет в раствор с
поверхности адсорбента эквивалентное количество поверхностных ионов
того же знака при сохранении условия электронейтральности;
-
специфическая
–
избирательное
концентрирование
ионов
на
поверхности твердого адсорбента;
- эквивалентная – концентрирование на поверхности адсорбента
нейтральных
молекул.
Антагонизм – уменьшение коагулирующего действия электролита в
присутствии другого электролита.
Аэрозоли – системы с газовой дисперсионной средой и твердой или
жидкой подвижной дисперсной фазой.
99
ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Современные проблемы физколлоидной химии
Идентификационный номер:
Контрольный экземпляр находится на
УМКД.12(32)-050100.68кафедре естественнонаучного
М2.В.ДВ.2.1-2012
образования
Разработчик: Потенко Е.И.
Лист 100 из
109
Белки – биополимеры, образованные полипептидами, построенными из
остатков α-аминокислот:
- глобулярные – белки, форма которых приближается к сферической, а
отношение длины пептидной цепи к ее ширине меньше 10;
- фибриллярные – волокнистые белки, у которых отношение длины
пептидной цепи к ее ширине больше 10.
Броуновское движение – беспорядочное движение частиц дисперсной
фазы, которое вызывается соударениями этих частиц с находящимися в
непрерывном тепловом движении молекулами дисперсионной среды.
Ван-дер-ваальсовы силы – силы, обусловленные электростатическим
притяжением
отрицательно
заряженных
электронов
одного
атома
положительно заряженным ядром другого атома.
Взаимодействие в дисперсных системах:
- гидрофобное – взаимодействие в водной среде неполярных молекул
или радикалов сложных молекул, результатом которого является ассоциация
названных частиц с образованием гидрофобной области, способной к
дальнейшему взаимодействию с другими неполярными радикалами;
- электростатическое – притяжение между заряженными группами.
Высаливание – выделение в осадок растворенного компонента
высокомолекулярного соединения под действием больших концентраций
электролитов
или
неэлектролитов
вследствие
разрушения
защитных
сольватных оболочек молекул ВМС.
Высокомолекулярные
соединения
(ВМС)
–
природные
и
синтетические вещества,образованные из цепных макромолекул, масса
которых составляет десятки и сотни тысяч единиц, а размеры соответствуют
размерам частиц золей.
Вязкость – свойство жидкостей и газов оказывать сопротивление
перемещению отдельных частей относительно друг друга под нагрузкой.
100
Разработчик: Потенко Е.И.
ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Современные проблемы физколлоидной химии
Идентификационный номер:
Контрольный экземпляр находится на
УМКД.12(32)-050100.68кафедре естественнонаучного
М2.В.ДВ.2.1-2012
образования
Лист 101 из
109
Количественно вязкость представляют как силу трения, возникающую между
двумя ламинарно движущимися слоями жидкости или газа.
Гели
–
структурированные
дисперсные
системы
с
жидкой
дисперсионной средой, образованные в результате коагуляции золей.
Гетерогенная система – система, состоящая из различных по своим
свойствам частей, разделенных поверхностью раздела.
Гидрофильность – сродство молекул поверхностно-активных веществ
(ПАВ) к воде за счет полярных групп.
Двойной
электрический
слой
(ДЭС)
коллоидной
мицеллы
-
образование,
включающее поверхность агрегата и прилегающие к ней заряженные
слои из
адсорбированных ионов и приповерхностной жидкости (диффузный
слой).
Денатурация – частичное или полное разрушение пространственной
структуры молекулы полимера при сохранении первичной структуры.
Десорбция – процесс, обратный адсорбции (часто выполняют путем
вытеснения адсорбата другим веществом, уменьшением давления или
повышением температуры).
Дзета (ζ)-потенциал – разность потенциалов, возникающая на границе
между
подвижной и неподвижной частями мицеллы золя.
Диализ – диффузия низкомолекулярных веществ (ионов, реже
небольших молекул) через мембрану.
Диспергирование – тонкое измельчение твердых тел или распыление
жидкостей, приводящее к образованию дисперсных систем (обычно
микрогетерогенных и грубодисперсных, в том числе порошков, суспензий,
эмульсий).
101
Разработчик: Потенко Е.И.
ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Современные проблемы физколлоидной химии
Идентификационный номер:
Контрольный экземпляр находится на
УМКД.12(32)-050100.68кафедре естественнонаучного
М2.В.ДВ.2.1-2012
образования
Лист 102 из
109
Дисперсная система – гетерогенная, многофазная система, одна из фаз
которой представляет собой непрерывную дисперсионную среду, а другие
фазы распределены в ней в виде мелких частиц.
Дисперсность – мера раздробленности материала.
Диффузия – самопроизвольное выравнивание концентрации вещества
(ионов,
молекул, частиц дисперсной фазы) в исходно неоднородной системе под
действием градиента химического потенциала и теплового движения
молекул.
Дым – седиментационно устойчивая двухфазная система т/г (твердое
тело/газ)
частицами дисперсной фазы коллоидной степени дисперсности.
Защитное действие ВМС – способность поверхностно-активных
высокомолекулярных соединений образовывать механически прочные
защитные слои на поверхности дисперсных частиц.
Золи (коллоидные системы) – дисперсные системы, у которых частицы
дисперсной фазы имеют размер в поперечнике, равный примерно 10-5 … 107 см:
- гидрофильные – термодинамические устойчивые коллоидные системы,
состоящие из двух частей: гидрофобного углеводородного радикала и
гидрофильной полярной группы (типа ОН-, -СООН и др.);
- гидрофобные – термодинамически неустойчивые коллоидные системы,
в которых дисперсная фаза образована мицеллами из неорганических
веществ с агрегатом, малорастворимым в данной дисперсионной среде.
Изоэлектрическая точка молекулы белка – значение рН, при котором
белок
находится в изоэлектрическом состоянии, характеризуемом одинаковым
количеством сумм положительных и отрицательных зарядов.
102
ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Современные проблемы физколлоидной химии
Идентификационный номер:
Контрольный экземпляр находится на
УМКД.12(32)-050100.68кафедре естественнонаучного
М2.В.ДВ.2.1-2012
образования
Разработчик: Потенко Е.И.
Лист 103 из
109
Коагулянты – электролиты, добавки которых способны вызвать или
ускорить
коагуляцию золей.
Коагуляция
–
объединение
вследствие
адгезии
при
взаимных
соударениях частиц дисперсной фазы в агрегаты, выпадающие в осадок.
Коацерваты – растворы ВМС, в которых происходит коацервация.
Коацервация – разделение системы на две фазы, из которых одна
является раствором ВМС в растворителе, а другая – раствором растворителя
в ВМС.
Коэффициент
диффузии
–
основная
характеристика
процесса
диффузии, численно равен, как следует из анализа уравнения Фика, числу
молекул
диффундирующего
вещества
при
условии,
что
градиент
концентрации, время диффузии, а также величина площади поперечного
сечения равны единице.
Ламинарное движение – движение, при котором не нарушается
непрерывность слоев жидкости.
Лиофильная дисперсная система – термодинамически устойчивая
дисперсия, частицы которой хорошо взаимодействуют с дисперсионной
средой и, как правило, образуются самопроизвольно при растворении
органического вещества.
Лиофобная дисперсная система – термодинамически неустойчивая
дисперсия, как правило, неорганических веществ, образующих частицы,
плохо взаимодействующие с дисперсионной средой.
Мембраны – проницаемые разделительные перегородки (пленки,
пластины, трубки или полые нити из стекла, металла, полимера), селективно
пропускающие ионы, молекулы.
Мицеллы – нейтральные частицы дисперсной фазы коллоидных
размеров, равномерно распределенные в дисперсионной среде; строение
103
Разработчик: Потенко Е.И.
ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Современные проблемы физколлоидной химии
Идентификационный номер:
Контрольный экземпляр находится на
УМКД.12(32)-050100.68кафедре естественнонаучного
М2.В.ДВ.2.1-2012
образования
Лист 104 из
109
мицеллы характеризуется некоторым образованием (например, агрегатом из
неорганического вещества в случае лиофобных дисперсных систем),
окруженным двойным электрическим слоем.
Мицеллярная масса – произведение массы мицеллы на число
Авогадро.
Молекулярная адсорбция – адсорбция неэлектролитов из растворов.
Набухание – самопроизвольное поглощение жидкости или ее паров
твердым телом, структура которого образована молекулами ВМС:
- неограниченное – заканчивается полным растворением образца в
низкомолекулярном растворителе;
- ограниченное – заканчивается образованием набухшего, сохраняющего
форму исходного образца полимера, студня.
Опалесценция – рассеяние света (в простейшем случае за счет
дифракции).
Осмос – транспорт растворителя через полупроницаемую мембрану из
слабо концентрированного истинного или коллоидного раствора в более
концентрированный;
процесс
протекает
самопроизвольно
и
носит
диффузионный характер.
Осмотическое давление – параметр, характеризующий стремление
раствора к понижению концентрации при соприкосновении с чистым
растворителем.
Пептидная связь – структурный фрагмент (–СО–NH–), образованный
взаимодействием α-аминокислот.
Пептиды – соединения с пептидной связью.
Поверхностно-активные вещества (ПАВ) – вещества, которые хорошо
адсорбируются на границе раздела фаз, уменьшая поверхностное натяжение.
104
ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Современные проблемы физколлоидной химии
Идентификационный номер:
Контрольный экземпляр находится на
УМКД.12(32)-050100.68кафедре естественнонаучного
М2.В.ДВ.2.1-2012
образования
Разработчик: Потенко Е.И.
Лист 105 из
109
Поверхностное натяжение – поверхностная энергия Гиббса единицы
поверхности,
равная
работе,
затраченной
на
образование
единицы
поверхности.
Поверхностно-инактивные вещества (ПИВ) – вещества, которые
плохо адсорбируются на поверхности и увеличивают поверхностное
натяжение.
Полимеры – см. Высокомолекулярные соединения.
Правило - Траубе-Дюкло: удлинение цепи в ряду молекул жирных
кислот на радикал –СН2 увеличивает их способность к адсорбции в 3,2 раза;
- Пескова-Фаянса-Панета: на поверхности кристаллического агрегата
значительно адсорбируются из окружающего раствора ионы, способные
достраивать кристаллическую решетку или образовывать в противоположно
заряженными
ионами
кристаллической
поверхности
малорастворимые
соединения, т.е. лучше адсорбируются ионы одинаковые или изоморфные с
ионами, находящимися на поверхности кристалла.
Пыль – седиментационно неустойчивая двухфазная система (твердое
тело/газ)
частицами
дисперсной
фазы
микрогетерогенной
степени
дисперсности.
Свободная поверхностная энергия – величина, равная ΔGS=σΔS1,2.
Свободнодисперсные системы – системы, в которых частицы
дисперсной фазы не связаны между собой и могут свободно перемещаться в
дисперсионной среде.
Связнодисперсные
которых
связанымежду
системы – системы, частицы дисперсной фазы
собой
молекулярными
силами
и
образуют
пространственные сетки или структуры.
Синергизм – усиление коагулирующего действия одного иона в
присутствии других ионов.
105
ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Современные проблемы физколлоидной химии
Идентификационный номер:
Контрольный экземпляр находится на
УМКД.12(32)-050100.68кафедре естественнонаучного
М2.В.ДВ.2.1-2012
образования
Разработчик: Потенко Е.И.
Лист 106 из
109
Синерезис – самопроизвольное выделение жидкости из коагуляционнотиксотропной структуры.
Степень дисперсности (D) – величина, обратно пропорциональная
наименьшему размеру в поперечнике α частицы дисперсной фазы (D= 1/ α).
Тиксотропия
–
способность
дисперсной
системы
образовывать
студнеобразную массу, которая при механическом воздействии или при
нагревании легко переходит в состояние вязкой жидкости.
Туман
–
седиментационно
неустойчивая
двухфазная
система
(жидкость/газ) с
частицами дисперсной фазы микрогетерогенной степени дисперсности.
Удельная поверхность – отношение общей площади межфазной
поверхности (s1,2) к объему (V1) или массе (m1) дисперсной фазы.
Уравнение- Ленгмюра – характеризует мономолекулярную адсорбцию;
- Нернста – описывает электрохимическое равновесие на границе
поверхность-раствор;
- Фика (уравнения) дают количественные соотношения между
скоростью диффузии и градиентом концентрации;
- Фрейндлиха – эмпирическое, для представления адсорбционных
данных.
Устойчивая система – система, в которой основные параметры,
определяющие дисперсность и равновесное распределение дисперсной фазы
в дисперсионной среде, меняются с пренебрежимо малой скоростью.
Хемосорбция – химическая адсорбция.
Хроматография – метод разделения сложных смесей растворенных и
взвешенных веществ путем сорбции или экстракции с помощью специально
подобранного
сорбента
или
экстрагента
и
последующим
дробным
извлечением сконцентрированных компонентов подходящим растворителем.
106
Разработчик: Потенко Е.И.
ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Современные проблемы физколлоидной химии
Идентификационный номер:
Контрольный экземпляр находится на
УМКД.12(32)-050100.68кафедре естественнонаучного
М2.В.ДВ.2.1-2012
образования
Лист 107 из
109
Электродиализ – транспорт ионов через ионообменную мембрану,
помещенную между двумя электродами, подключенными к внешнему
источнику питания.
Электрофорез – движение частиц дисперсной фазы в дисперсионной
среде под действием внешнего электрического поля.
Эмульсии – дисперсные системы с жидкой дисперсной фазой и жидкой
дисперсионной средой:
- множественные – дисперсионная среда частично диспергирована в
каплях дисперсной фазы;
- обратные – более полярная жидкость образует дисперсную фазу;
- прямые – дисперсионной средой является полярная жидкость (часто
вода),
дисперсную фазу образует неполярная жидкость.
Список использованной литературы:
1. Кругляков, П.М. Физическая и коллоидная химия: Учеб. пособие /
П.М. Кругляков, Т.Н. Хаскова. –– М.: Высш. Шк., 2007. – 319 с.
2. Маринкина, Г.А. Физическая и коллоидная химия: практикум / Г.А.
Маринкина, Н.П. Полякова, Ю.И. Коваль; Новосиб. Гос. Аграр. Ун-т. –
Новосибирск: НГАУ, 2009. – 151 с.
3. Сумм, Б.Д. Основы коллоидной химии: учеб. пособие для вузов / Б.Д.
Сумм. – М.: ACADEMIA, 2007. – 240 с.
4. Зельтина, Н.А. Физическая и коллоидная химия: метод. пособие и зад.
Для контр. работ / Н.А. Зельтина, Г.А. Маринкина. – Новосибирск, 2006. – 47
с.
5. Зельтина, Н.А. Физическая и коллоидная химия: метод. пособие / Н.А.
Зельтина, Г.А. Маринкина. – Новосибирск, 2006. – 65 с.
107
Разработчик: Потенко Е.И.
ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Современные проблемы физколлоидной химии
Идентификационный номер:
Контрольный экземпляр находится на
УМКД.12(32)-050100.68кафедре естественнонаучного
М2.В.ДВ.2.1-2012
образования
Лист 108 из
109
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Дальневосточный федеральный университет»
(ДВФУ)
ФИЛИАЛ ДВФУ В Г. УССУРИЙСКЕ
ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
по дисциплине «Современные проблемы физколлоидной химии»
050100.68 – Педагогическое образование
Магистерская программа – Химическое образование
г. Уссурийск
2012
108
Разработчик: Потенко Е.И.
ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Современные проблемы физколлоидной химии
Идентификационный номер:
Контрольный экземпляр находится на
УМКД.12(32)-050100.68кафедре естественнонаучного
М2.В.ДВ.2.1-2012
образования
Лист 109 из
109
Электронные информационные образовательные ресурсы:
http://znanium.com Горбунцова С. В. Физическая и коллоидная химия (в
общественном питании): Учебное пособие. – М.: Альфа-М: ИНФРА-М, 2008.
– 270 с.
http://znanium.com
Рабухин
А.И. Физическая химия
тугоплавких
неметаллических и силикатных соединений: Учебник. – М.: ИНФРА-М,
2004. – 304 с.
http://lib.uspi.ru/ Харитонов Ю.Я., Хачатурян М.А. Физическая и
коллоидная химия: для высшего медицинского и фармацевтического
образования. — М.: Русский врач, 2005. — Т. 13.
109