Читайте также:
|
(лекции – 8 часов; практические занятия – 4 часов)
Отличительной особенностью дисперсных систем является наличие межфазной поверхности между двумя и более фазами. Соприкасающиеся фазы (например, жидкая и твердая) определяют форму и строение поверхностного слоя – переходной области от одной фазы к другой. Свойства поверхности непосредственно связаны с объемной структурой жидких и твердых фаз.
Следует знать также, что поверхностный слой жидкости вследствие подвижности молекул в объеме, а также в результате постоянно протекающих процессов испарения и конденсации находится в состоянии непрерывного обновления, а поверхность твердого тела, в отличие от жидкости в течение долгого времени остается такой же, какой она была в момент образования. Однако многие твердые тела обладают пластическими свойствами и при определенных условиях могут течь. Таким образом, они могут характеризоваться также, как и жидкости, объемной и поверхностной подвижностью.
Формирование поверхностного слоя на границе раздела различных фаз обусловлено особенными свойствами систем, которые называют поверхностными явлениями. К ним относятся, например, смачивание жидкостями поверхности твердых тел и адсорбция. Поверхностные явления имеют место на границе раздела твердое тело-газ (жидкость), жидкость-жидкость, жидкость-газ.
Причиной проявления поверхностных явлений оказывается избыточная энергия, сосредоточенная на границе раздела фаз.
Изучая этот раздел, необходимо обратить внимание на многообразие поверхностных явлений, возникающих в результате различных процессов в коллоидных системах. В зависимости от вида соприкасающихся фаз различают адсорбцию на границах твердое тело – газ, жидкость (раствор) – твердое тело, жидкость – газ. Все эти процессы объединены общими закономерностями – концентрированием на поверхности раздела молекул подвижной фазы − адсорбата (вещества, которое адсорбируется на поверхности раздела фаз). Однако, в зависимости от природы и свойств адсорбента (вещества, на поверхности которого происходит адсорбция), поверхностная энергия, сопровождающая процесс, может переходить в другие формы: химическую[1], механическую[2] или тепловую[3]. Кроме того, следует знать, что адсорбционные процессы могут сопровождаться возникновением на поверхности раздела двойного электрического слоя (ДЭС). Поэтому необходимо различать механизмы возникновения ДЭС, а также понимать причины его возникновения.
Таким образом, изучая адсорбцию, необходимо обратить особое внимание на ее различные виды и методы подхода к рассмотрению этого явления. Существует несколько адсорбционных теорий. Поэтому при их освоении необходимо знать: для характеристики какой системы лучше всего подходит та или иная адсорбционная теория. Полученные знания важны не только вследствие большого практического значения адсорбционных процессов, но и для понимания вопросов устойчивости дисперсных систем их получения и разрушения. К явлениям адсорбции близки явления смачивания и адгезии, определяющие интенсивность взаимодействия между молекулами разных веществ. Эти самопроизвольные процессы играют также важную роль в различных областях человеческой деятельности.
В результате освоения данного материала студент должен:
Знать
¶ классификации и основные понятия и определения учения о поверхностных явлениях;
¶ методы и приемы изучения поверхностных явлений;
¶ основные положения адсорбционных теорий (Ленгмюра, БЭТ, Гиббса и др.);
¶ капиллярные явления;
Уметь
¶ измерять поверхностное натяжение на границе жидкость-газ;
¶ экспериментально определять величину мономолекулярной адсорбции по данным измерения поверхностного натяжения;
¶ экспериментально определять величину адсорбции на поверхности активированных углей.
Дата добавления: 2014-12-15; просмотров: 151 | Поможем написать вашу работу | Нарушение авторских прав |