Реферат
на тему:
Колоїдна хімія
Сучасна колоїдна хімія - це велика, самостійна частина хімічної науки, що вивчає дисперсний стан речовини і поверхневі явища в дисперсних системах. Курс колоїдної хімії ставить метою дати чітке уявлення про теоретичні і експериментальні основи цієї науки, виділяючи її особливу роль як міждисциплінарної науки, що синтезує знання з суміжних розділів хімії, фізики, біології і інших природних наук.
Колоїдна хімія виходить з уявлень про дисперсність - мікрогетерогеності як універсальному стані речовини у всіх природних об'єктах і технологічних системах. Такі гірські породи і грунти, тканини живих організмів, такі всілякі матеріали, суспензії, емульсії, піни, аерозолі, побудованіз малих (дуже малих, до нанометрів) часток: зерен, кліток, волокон, плівок, які зберігають ще, однак, властивості даної фази і межі розділу з сусідніми фазами. Високе розвиненняміжфазних поверхонь - носіїв енергетичних надлишків (тобто специфічного, активованого стану речовини)- служить спільною межею всіх цих об'єктів і систем і визначає різні їх властивості і протікаючі в них процеси. Особливе місце займає тут адсорбція - мимовільне концентрування певних, поверхово-активних компонентів на міжфазныхкордонах, що міняє хімічну природу кордонів і що дозволяє керувати процесами в природних і технологічних дисперсних системах.
Розвиваючи ці уявлення, колоїдна хімія послідовно розглядаєбудовуміжфазнихкордонів в дисперсних системах, закономірності і механізми фізико-хімічних процесів на цих кордонах; умови утворення нових дисперсних фаз і їх властивості (специфічні - колоїдно-хімічні властивості і "неспецифічні - загальні і для колоїдно-дисперсних, і для молекулярно-дисперсних систем); загальні закономірності стійкості дисперсних систем, принципи і методи їх стабілізації і дестабілізації і їх додаток до конкретних дисперсних систем з різними твердими, рідкими і газооподібними фазами; взаємодія часток і структуроутворення в дисперсних системах - як вступ в новий розділ колоїдної хімії - фізико-хімічну механіку.
Широта концепцій, об'єктів, проблем, методів колоїдної хімії зумовлює її участь в розвитку інших хімічних наук, а також геології, метеорології, біології, медицині. Разом з тим, розкриваються роль і перспективи колоїдної хімії як загальної наукової основи інтенсифікації і оптимізації технологічних процесів з участю дисперсних фаз буквально у всіх галузях виробництва: хімічної, нафтодобувної і нафтопереробної, гірнорудної, металургійної, легкої, харчової, фармацевтичної промисловості; пояснюються механізми природних колоїдно-хімічних явищ і регулювання впливів на природні об'єкти (структуроутворення в ґрунтах, колоїдно-хімічні аспекти функціонування клітинних структур);розглядаються корінні проблеми захисту навколишнього середовища.
"Питання колоїдної хімії
повиннівважати передовими і що можуть мати
значення у всій фізиці і хімії."
Д.І.Менделєєв
1. Склад, будова і властивості колоїдних часток.
2. Взаємодія часток з дисперсною середою (головним чином, з рідинами).
3. Контактні взаємодії часток один з одним, що призводять до утворення колоїдних структур.
Новизна і оригінальність проблем колоїдної хімії, відкриття цілком нових шляхів проникнення в світ молекулярних явищ на основі макроскопічних досліджень залучили до нової науки багатьох найбільших вчених. Цілком закономірно тому, що цей період колоїдної хімії виявився надзвичайно плідним. За роботи по колоїдній хімії стали лауреатами Нобелівської премії
Р.Зігмонді (1925 р.)
" за встановлення гетерогеної природи колоїдних розчинів і за розроблені в зв'язку з цим методи, що мають фундаментальне значення в сучасній колоїдній хімії";
Ж.Перрен (1926 р.) -
"за роботу за дискретній природою матерії і особливо за відкриття седиментационного рівноваги";
Т.Сведберг (1926 р.)
- "за роботи в області дисперсних систем" (передусім за використання ультрацентрифуги для дисперсійоного аналізу);
І.Ленгмюр (1932р.) -
"за відкриття і дослідження в області хімії поверхневих явищ".
Ці успіхи колоїдної хімії призвели до того, що в багатьох університетах і технологічних інститутах Європи створюються кафедри колоїдної хімії.
У Росії колоїдної хімії велика увага приділялася ще у 2-ой половині Х1Х віку, багато в чому під впливом Д.І. Менделеєва. Дослідження температурної залежності поверхневого натягнення органічних рідин (1861 р.) призвели Менделеєва до відкриття фундаментального поняття критичної температури речовин.
Менделеєв висловив також ідею про глибокий зв'язок між поверхневим натягненням і іншими властивостями речовини. У зв'язку з цим він ще на початку своєї діяльності сформулював наступну програму робіт в цьому напрямі: "Головна мета зроблених мною досліджень над капілярністю і питомою вагою рідин складаєзбори матеріалів, необхідних для молекулярної механіки. Для успіхів цієї науки необхідно мати наступні точні дані.
1) Вага частинки.
2) Питома вага.
3) Зчеплення, що визначається волосяними (тобто капілярними ) явищами, може служити до розуміння деяких фізичних і хімічних явищ".
На початку ХХ століття рівень колоїдної хімії в Росії відповідав самим високим стандартам. Вже згадувалося вище фундаментальне відкриття П.П.Веймарна про універсальність дисперсного стану речовини. Цей критерій швидко отримав світове визнання.
У 1913 р. була захищена перша в Росії магістерська дисертація по колоїдній хімії. Її автор А.В.Думанський став згодом однимз найбільших організаторів колоїдно-хімічних досліджень в СРСР. Таким чином, до початку 30-х років в СРСР були створені всі необхідні передумови для викладання колоїдної хімії у вищій школі.
|
