Аттестационная работа (ВАР/ВКР) на тему Коллоидно-дисперсные системы.

Содержание:

Введение 3
1. Основные определения и понятия. Классификация коллоидно-дисперсных систем 4
2. Устойчивость и коагуляция коллоидно-дисперсных систем 7
3. Получение и очистка коллоидно-дисперсных систем 10
4. Свойства коллоидно-дисперсных систем 13
4.1 Электрические свойства 13
4.2 Молекулярно-кинетические свойства 15
4.3 Оптические свойства 17
4.4 Структурно-механические свойства 19
Заключение 24
Список литературы 25
Приложение 1 26
Приложение 2 27
Приложение 3 28

Введение:

Введение
Коллоидная химия — это крупное направление химии, изучающее дисперсное состояние веществ и явления, которые в них проходят, и служит теоретической основой для технологий пищевых производств, фармацевтики, строительной промышленности, химической промышленности и многого другого.
Актуальность данной работы заключается в том, что коллоидно-дисперсные системы находятся вокруг каждого человека. Сюда относятся многие продукты питания, лекарственные препараты, строительные материалы, почва, атмосфера, туманы – всё это является коллоидно-дисперсными системами в разных проявлениях.
Целью данной работы является рассмотреть коллоидно-дисперсные системы как явление. Для решения этой цели необходимо выполнить следующие задачи:
1. Рассмотреть основные используемые понятия и классификацию коллоидно-дисперсных систем;
2. Рассмотреть устойчивость коллоидно-дисперсных систем и их коагуляцию;
3. Изучить методы получения и очистки коллоидно-дисперсных систем;
4. Изучить различные свойства коллоидно-дисперсных систем

Заключение:

На сегодняшний день дисперсность – это один из основных определяемых и задаваемых технологических параметров веществ и материалов во многих отраслях производства.
Целью данной работы было рассмотреть коллоидно-дисперсные системы как явление.
В первой части работы были рассмотрены основные используемые понятия и 4 классификации коллоидно-дисперсных систем.
Во второй части работы была изучена устойчивость коллоидно-дисперсных систем и механизмы коагуляции.
В третьей части работы рассматривались методы получения и очистки коллоидно-дисперсных систем.
В четвёртой части работы проводилось изучение различных свойств коллоидно-дисперсных систем – структурно-механических, оптический, электрических и молекулярно-кинетических.

Фрагмент текста работы:

1. Основные определения и понятия. Классификация коллоидно-дисперсных систем
Дисперсными системами или дисперсиями называются такие гетерогенные системы, в которых минимум одна фаза находится в дисперсном состоянии. Система состоит как минимум из двух фаз, которые не реагируют между собой и не смешиваются.
Дисперсная фаза – это вещество, мелко распределённое в дисперсионной среде. Такими системами является большинство окружающих людей реальных тел: эмульсии, пасты, пены, суспензии, почвы, туманы, строительные материалы, еда, напитки, лекарства и т.д. Степень дисперсности определяют исходя их размеров и геометрии частиц дисперсной фазы. Они могут иметь разную форму — сферы, прямоугольника, цилиндра, но чаще всего их форма неправильная. Частицы с геометрическими размерами ниже 10-9 м не считаются коллоидными, так как они образуют истинные молекулярные или ионные растворы.
Необходимое условие для образования системы – ограниченная растворимость дисперсной фазы в дисперсной среде.
В современной коллоидной химии различают 4 систематизации дисперсных систем.
1. Разница в агрегатных состояниях фазы и среды дисперсионной системы. Выделяют 9 типов коллоидно-дисперсных систем по трём агрегатным состояниям. Их обозначают дробью: в числителе указывается агрегатное состояние дисперсной фазы, а в знаменателе – дисперсионной среды. Обозначение Ж/Г указывает на то, что система состоит из жидкой дисперсионной фазы и газовой дисперсионной среды (жидкость, распылённая в газовой среде). Система газ-газ не может соответствовать коллоидно-дисперсной системе, так как смесь газов даёт истинный раствор. Но некоторые смеси газов могут проявлять свойства коллоидно-дисперсных систем из-за непрерывных флуктуаций плотности и концентрации, которые вызывают неоднородности в системе.
• Твёрдая-твёрдая (Т/Т) — твердые гетерогенные системы;
• Твёрдая-жидкая (Т/Ж) – газовые эмульсии и пены;
• Твёрдая-газовая (Т/Г) – пыль, дым;
• Жидкая-твёрдая (Ж/Т) – капиллярные системы: жидкости в пористых телах, почвы;
• Жидкая-жидкая (Ж/Ж) – эмульсии – нефть, молоко, смазки;
• Жидкая-газообразная (Ж/Г) – аэрозоли – туман, тучи, облака;
• Газовая-твёрдая (Г/Т) – пористые тела – адсорбенты, твёрдая пена;
• Газовая – жидкая (Г/Ж) – газовые эмульсии и пены;
• Газовая-газовая (Г/Г) – атмосфера Земли.
2. По кинетическим свойствам.
Все коллоидно-дисперсные системы можно подразделить на два вида:
• свободнодисперсные системы – при малых концентрациях частицы не взаимодействуют друг с другом, дисперсная фаза подвижная;
• связнодисперсные системы. – при больших концентрациях частицы контактируют друг с другом.
В зависимости от степени дисперсности разделяют:
• Ультрамикрогетерогенные (10-9 – 10-7 м) – золи различной природы;
• Микрогетерогенные (10-7 – 10-5 м) – суспензии, эмульсии, пены, порошки;
• Грубодисперсные (>10-5 м) – системы Т/Г – песок, щебень и т.д.
Связнодисперсные пористые тела также имеют классификацию:
• Микропористые (размер пор до 2*10-9 м);
• Переходнопористые (2*10-9 — 2*10-7 м);
• Макропористые (>2*10-7 м).
3. По взаимодействию между дисперсной фазой и дисперсионной средой. Дисперсионная среда и дисперсная фаза всегда взаимодействуют между собой за счёт воздействия межмолекулярных сил на границе раздела фаз, однако степень проявления взаимодействия может быть разной. В зависимости от этого существует следующая классификация:
• Лиофильные системы – сильное молекулярное взаимодействие, это приводит к образованию сольтватических оболочек. Такие системы термодинамически равновесны и самопроизвольно диспергируются (дробятся).
• Лиофобные системы — слабое молекулярное взаимодействие, не происходит процесса самопроизвольного диспергирования.
4. По фракционному составу частиц. По однородности размеров частиц дисперсной фазы выделяют две группы:
• Монодисперсные системы — частицы одного размера;
• Полидисперсные системы — частицы разного размера [1].
Таким образом, рассмотрев 4 классификации коллоидно-дисперсных систем, можно сделать вывод о многообразии разного рода дисперсий, окружающих человека в повседневной жизни.