Здесь можно найти учебные материалы, которые помогут вам в написании курсовых работ, дипломов, контрольных работ и рефератов. Так же вы мажете самостоятельно повысить уникальность своей работы для прохождения проверки на плагиат всего за несколько минут.
Предлагаем нашим посетителям воспользоваться бесплатным программным обеспечением «StudentHelp», которое позволит вам всего за несколько минут, выполнить повышение оригинальности любого файла в формате MS Word. После такого повышения оригинальности, ваша работа легко пройдете проверку в системах антиплагиат вуз, antiplagiat.ru, РУКОНТЕКСТ, etxt.ru. Программа «StudentHelp» работает по уникальной технологии так, что на внешний вид, файл с повышенной оригинальностью не отличается от исходного.
Работа № 118540
Наименование:
Реферат ОБРАЗОВАНИЕ И УСТОЙЧИВОСТЬ ДИСПЕРСНЫХ СИСТЕМЫ. ЛИОФИЛЬНЫЕ И ЛИОФОБНЫЕ СИСТЕМЫ
Информация:
Тип работы: Реферат.
Предмет: Химия.
Добавлен: 12.11.2019.
Год: 2019.
Страниц: 20.
Уникальность по antiplagiat.ru: 40. *
Описание (план):
СОДЕРЖАНИЕ
Ведение 2 Образование и устойчивость дисперсных системы. Лиофильные и лиофобные системы 3 1 Лиофильные и лиофобные дисперсные системы 3 2. Образование и свойства лиофильных и лиофобных дисперсных систем 5 3 Мицелл-образование в растворах поверхностно-активны вещества 7 4 Критические эмульсии. Лиофильные коллоидные системы в дисперсиях высокомолекулярных соединений 9 5 Критические эмульсии. Лиофильные коллоидные системы в дисперсиях высокомолекулярных соединений 12 Заключение 18 Литература 20
ВЕДЕНИЕ Дисперсные системы занимают промежуточное положение между макроскопическими гетерогенными системами и молекулярными растворами — гомогенными системами. Это обусловливает возможность возникновения дисперсных систем двумя путями: диспергированием макроскопических фаз (диспергационный путь образования) и конденсацией из истинных растворов или однокомпонентных гомогенных систем (конденсационное образование). Образование дисперсных систем из макроскопических фаз связано обычно с использованием процессов механического измельчения (диспергирования); вместе с тем, Ребиндером было показано, что при очень низких значениях межфазного натяжения, а может происходить самопроизвольное превращение макро-гетерогенных систем в термодинамически равновесные лиофильные коллоидные системы. Образование лиофильных коллоидных систем особенно характерно для поверхностно-активно о вещества (ПАВ), обладающих ионогенной или большой по размеру неионной полярной группой и длинной углеводородной цепью. Способность подобных ПАВ к мицелл-образованию — самопроизвольному возникновению равновесной коллоидно-дисперсной системы с частицами различной формы и размеров — лежит в основе их широкого применения в различных областях. При высоких значениях межфазной энергии образуются термодинамически неравновесные лиофобные дисперсные системы. Цель исследовать образование и устойчивость дисперсных системы, также лиофильные и лиофобные системы. Задачи: - показать лиофильные и лиофобные дисперсные системы; - рассмотреть образование и свойства лиофильных и лиофобных дисперсных систем; - проанализировать мицелл-образование в растворах поверхностно-активны вещества. ОБРАЗОВАНИЕ И УСТОЙЧИВОСТЬ ДИСПЕРСНЫХ СИСТЕМЫ. ЛИОФИЛЬНЫЕ И ЛИОФОБНЫЕ СИСТЕМЫ
1 Лиофильные и лиофобные дисперсные системы
Образование частиц дисперсной фазы приводит, к увеличению свободной энергии системы за счет возрастания свободной поверхности энергии ?Fs = ??S при увеличении площади межфазной поверхности S. Вместе с тем, образование частиц дисперсной фазы, включающихся в самостоятельное броуновское движение, вызывает рост энтропии системы ?S и уменьшение свободной энергии системы на величину Т?S, что, как будет видно из дальнейшего изложения, может существенно изменять соотношение между энергиями макрофаз и дисперсной системы. Впервые роль теплового движения частиц в термодинамике образования коллоидных систем была рассмотрена М. Фольмером (1927 — 1931). К сожалению, примерно в то же время А. Марх, сопоставив энтропию коллоидной системы с поверхностной энергией частиц дисперсной фазы, пришел к ошибочному выводу, что роль энтропийных эффектов пренебрежимо мала; это существенно замедлило развитие теории дисперсных систем. Ошибочность вывода Марха была связана с тем, что он ограничился анализом систем с достаточно высокой межфазной энергией (выше 1 мДж/м2, см. ниже) [3]. Представления Фольмера были развиты в работах Ребиндера и Щукина, где дано общее и последовательное рассмотрение роли энтропийного фактора в термодинамике дисперсных систем, которое определило пути дальнейших исследований в этом направлении. Введение концентрации частиц дисперсной фазы как самостоятельной переменной сближает описание термодинамических свойств коллоидных систем и молекулярных. Промежуточное положение коллоидно-дисперсных систем между типичными гетерогенными системами, включающими макрофазы, и гомогенными растворами приводит к тому, что по мере роста дисперсности частиц дисперсной фазы становятся все более существенными характерные особенности молекулярно-днсперсн го состояния вещества и постепенно ослабевает роль свойств дисперсных систем, роднящих их с макрофазами. Так, грубодисперсным системам свойственно наличие хорошо сформированной поверхности раздела фаз, к которой может быть отнесена поверхностная энергия. Частицы в таких системах содержат достаточно большое число молекул, чтобы можно было говорить об их статистических (усредненных) свойствах. Вместе с тем, уже в этих системах возникают характерные отличия свойств частиц от макроскопических фаз: химический потенциал вещества дисперсной фазы начинает зависеть от размера частиц. При увеличении дисперсности системы, когда размер частиц оказывается соизмеримым с толщиной поверхностного слоя, понятие поверхностной энергии, а, следовательно, и величины, оказывается более условным. Характерным свойством таких высокодисперсных (коллоидных) систем становится возрастающая роль участия частиц дисперсной фазы в тепловом движении, т. е. статистический характер совокупности большого числа образующих систему частиц. Для коллоидного состояния наиболее характерен этот переход от статистических свойств молекул, образующих одну частицу, к статистическим свойствам совокупности коллоидных частиц [2]. Такое совмещение черт, присущих двухфазным и однофазным системам, позволяет рассматривать дисперсные системы с разных точек зрения. Дисперсии можно считать двухфазными системами с некоторыми особыми свойствами, а именно, химический потенциал вещества дисперсной фазы зависит от дисперсности и в рассмотрение должна вводиться энтропия смешения частиц с молекулами дисперсной среды. С другой стороны, высокодисперсную (несвязную!) систему можно условно трактовать и как однофазный коллоидный раствор с крупными молекулами-частицами В этом случае поверхностную энергию одного моля частиц (6?1013 частиц) можно рассматривать как свободную энергию их «растворения». Такое смыкание понятий (поверхностная энергия — теплота растворения, дисперсная система — раствор ин др.) при переходе от макрофаз к дисперсным и коллоидно-дисперсным системам, а затем к истинным растворам служит яркой иллюстрацией того, как накопление количественных изменений системы диалектически приводит к возникновению качественно новых ее состояний н описывающих эти состояния понятий.
2. Образование и свойства лиофильных и лиофобных дисперсных систем...
ЗАКЛЮЧЕНИЕ Дисперсные системы делят на лиофильные, обладающие термодинамической агрегативной устойчивостью, и лиофобные, которые термодинамически неустойчивы к агрегации, но могут быть устойчивы кинетически. Термодинамическая устойчивость лиофильных дисперсных систем означает, что они равновесны (состояние отвечает минимуму энергии Гиббса), обратимы и образуются самопроизвольно как из макрофаз, так и из истинного раствора. Процесс образования лиофильных дисперсных систем аналогичен процессу растворения и может быть представлен термодинамическим соотношением: ?G=?H-T?S Самопроизвольному образованию лиофильной дисперсной системы отвечает условие: ?G‹0 или ?H-T?S‹0 Поскольку образуется гетерогенная система, поверхностная энергия должна быть скомпенсирована энтропийной составляющей, т.е. частицы дисперсной системы должны участвовать в молекулярно-кинетиче ком (тепловом) движении. Отсюда следует, что лиофильные системы могут быть только ультрамикрогетероген ыми, а поверхностное натяжение на границе частица - среда должно быть очень малым. Значение поверхностного натяжения, при котором обеспечивается термодинамическая устойчивость дисперсных систем, определяется соотношением Ребиндера - Щукина: ?max‹??T/a2, где ? - безразмерный коэффициент; ? - константа Больцмана; а — средний размер частиц. Расчеты показывают, что межфазное поверхностное натяжение в лиофильных дисперсных системах в зависимости от размера частиц может иметь значения в пределах от 1,4?10-4 до 1,4 мДж/м?. Опыт показывает, что такие малые межфазные поверхностные натяжения на границе жидкость - жидкость в широком температурном и концентрационном интервале характерны при резко выраженной лиофильности молекул компонента, образующего дисперсную фазу, т.е. одна часть молекулы должна быть гидрофильной, другая - олеофильной. Типичными представителями лиофильных дисперсных систем являются растворы коллоидных ПАВ (ассоциативные коллоиды) и растворы полимеров (молекулярные коллоиды). В растворах коллоидных ПАВ мицеллы (частицы) образуются вследствие ассоциации дифильных молекул. При ассоциации лиофильные части молекул ПАВ (имеющие большее сродство к растворителю) располагаются на периферии мицеллы, внутри ее находятся лиофобные части молекул. Так, в водных растворах неполярные углеводородные радикалы молекул ПАВ образуют ядро мицеллы, а полярные группы обращены к воде. В неполярных средах образуются обратные мицеллы, т. е. внутри мицеллы располагаются полярные группы.
ЛИТЕРАТУРА
1. Поверхностные явления и дисперсные системы. Коллоидная химия. Сборник примеров и задач: учебное пособие для студентов ХТФ, ФТФ, ЭЭФ, ИГНД и ИДО. /Михеева Е.В., Пикула Н.П., Карбаинова С.Н. – Томск: Изд-во ТПУ, 2008. – 116 с. 2. Савицкая Т. А., Котиков Д. А., Шичкова Т. А. Коллоидная химия: строение двойного электрического слоя, получение и устойчивость дисперсных систем: пособие для студентов химического факультета/ТА Савицкая, ДА Котиков, ТА Шичкова. – 2011. 3. Шершавина А. А. и др. Поверхностные явления и дисперсные системы. – 2005. 4. Широкова И. Ю. и др. Агрегативная устойчивость дисперсных систем. Часть 1. Исследование электроповерхностных свойств и кинетики коагуляции монодисперсных полимерных частиц с карбоксилированной поверхностью //Бутлеровские сообщения. – 2014. – Т. 37. – №. 2. – С. 29-38. 5. Щукин, Е. Д. Коллоидная химия: учебник для бакалавров / Е. Д. Щукин, А. В. Перцов, Е. А. Амелина. — 7-е изд., испр. и доп. — Москва: Издательство Юрайт, 2016. — 444 с.
* Примечание. Уникальность работы указана на дату публикации, текущее значение может отличаться от указанного.
