Коллоидная химия - презентация, доклад, проект скачать

Нажмите для полного просмотра!

Содержание ▲

Вы можете ознакомиться и скачать презентацию на тему Коллоидная химия. Доклад-сообщение содержит 116 слайдов. Презентации для любого класса можно скачать бесплатно. Если материал и наш сайт презентаций Mypresentation Вам понравились – поделитесь им с друзьями с помощью социальных кнопок и добавьте в закладки в своем браузере.

Слайды и текст этой презентации

Слайд 1

Описание слайда:

КОЛЛОИДНАЯ ХИМИЯ Цикл лекций для студентов фармацевтического факультета специальностей «фармация» и «ТПКС»

Слайд 2

Описание слайда:

Слайд 3

Описание слайда:

Слайд 4

Описание слайда:

Слайд 5

Описание слайда:

Дисперсная среда: газ Дисперсная фаза – газ: Всегда гомогенная смесь (воздух, природный газ)

Слайд 6

Описание слайда:

Дисперсная среда: жидкость Дисперсная фаза – газ: Шипучие напитки, пены, газовые эмульсии.

Слайд 7

Описание слайда:

Дисперсная среда: твердое вещество Дисперсная фаза – газ: Почва, текстильные ткани, кирпич и керамика, пемза, силикагель.

Слайд 8

Описание слайда:

Слайд 9

Описание слайда:

Слайд 10

Описание слайда:

Слайд 11

Описание слайда:

Слайд 12

Описание слайда:

Слайд 13

Описание слайда:

Слайд 14

Описание слайда:

Слайд 15

Описание слайда:

Слайд 16

Описание слайда:

Слайд 17

Описание слайда:

Слайд 18

Описание слайда:

Слайд 19

Описание слайда:

Слайд 20

Описание слайда:

Слайд 21

Описание слайда:

Слайд 22

Описание слайда:

Слайд 23

Описание слайда:

Слайд 24

Описание слайда:

Правило Панета-Фаянса Определить знак заряда поверхности AgI(крист.) полученного по реакции: АgNО3(р) + КI(р) = АgI(крист.) + KNO3(р) а) nАgNО3 = nКI : поверхность осадка не заряжена; б) nАgNO3 > nКI : в) nАgNО3 < nКI : избыток АgNO3  Аg+ + NО3- избыток КI  К+ + I- АgI + АgI - + - + -

Слайд 25

Описание слайда:

Слайд 26

Описание слайда:

Слайд 27

Описание слайда:

Слайд 28

Описание слайда:

Слайд 29

Описание слайда:

Слайд 30

Описание слайда:

Слайд 31

Описание слайда:

Слайд 32

Описание слайда:

Слайд 33

Описание слайда:

Слайд 34

Описание слайда:

Слайд 35

Описание слайда:

Слайд 36

Описание слайда:

Слайд 37

Описание слайда:

Слайд 38

Описание слайда:

Слайд 39

Описание слайда:

Слайд 40

Описание слайда:

Молекулярно-кинетические свойства дисперсных систем

Слайд 41

Описание слайда:

Броуновское движение Коллоидные частицы по молекулярно-кинетическим свойствам принципиально не отличаются от истинных растворов. Взвешенные в растворе частицы находятся постоянном беспорядочном тепловом движении.

Слайд 42

Описание слайда:

Броуновское движение При столкновении частиц происходит обмен количеством энергии и в результате устанавливается средняя кинетическая энергия, одинаковая для всех частиц.

Слайд 43

Описание слайда:

Средняя квадратичная величина всех смещений без учета направления движения равна: n- число смещений (число отрезков ломаной линии); - отдельные проекции смещения частицы на ось х.

Слайд 44

Описание слайда:

Элементарные исследования броуновского движения проводились Р. Зигмонди, Ж. Перреном, Т. Сведбергом, а теория этого движения была развита Эйнштейном и Смолуховским (1905). Уравнеие Эйнштейна-Смолуховского для среднего квадратичного смещения частицы за время t при броуновском движении имеет вид: R- универсальная газовая постоянная; T- абсолютная температура; ή - вязкость среды; r- радиус взвешенных частиц; NA- постоянная Авогадро; t- время.

Слайд 45

Описание слайда:

Для вращательного броуновского движения частиц сферической формы среднее квадратичное значение угла вращения составит:

Слайд 46

Описание слайда:

Диффузия Диффузия – самопроизвольный процесс выравнивания концентрации частиц по всему объему раствора или газа под влиянием теплового движения. Эйнштейн, изучая броуновское движение, установил связь коэффициента диффузии – D со средним сдвигом:

Слайд 47

Описание слайда:

Диффузия Уравнение Эйнштейна для коэффициента диффузии является одним из основных в коллоидной химии: с его помощью можно вычислить размер частиц золей и молекулярную массу полимера. Физический смысл коэффициента диффузии следующий – коэффициент равен массе вещества, продиффундировавшего в единицу времени через единицу площади при градиенте концентрации равном единице.

Слайд 48

Описание слайда:

Осмотическое давление Осмотическое давление в коллоидных системах составляет очень малую величину, трудно воспроизводимую в опытах. Осмотическое давление в коллоидных системах убывает обратно пропорционально кубу радиуса частиц:

Слайд 49

Описание слайда:

Седиментация Седиментацией (от лат. sedimentum – осадок) называют процесс оседания частиц дисперсной фазы в жидкой или газообразной среде под действием силы тяжести. Всплывание частиц (например, капель в эмульсиях) носит название обратной седиментации. Скорость оседания частиц подчиняется закону Стокса:

Слайд 50

Описание слайда:

Седиментационный анализ Измерив скорость оседания можно вычислить радиус частиц:

Слайд 51

Описание слайда:

Седиментационный анализ Величина обратная константе седиментации является мерой кинетической устойчивости системы:

Слайд 52

Описание слайда:

Седиментационный анализ Для проведения седиментационного анализа кинетически устойчивых систем с целью определения размеров и массы их частиц недостаточно силы земного тяготения. Русский ученый А.В. Думанский (1912) предложил подвергать коллоидные системы центрифугированию. Сведберг (1923г.) разработал специальные центрифуги с огромным числом оборотов, названные ультрацентрифугами.

Слайд 53

Описание слайда:

Седиментационный анализ

Слайд 54

Описание слайда:

Ультрацентрифуги Современные ультрацентрифуги дают возможность получить центробежную силу, превышающую ускорение силы тяжести в 105 раз. Современная ультрацентрифуга – сложный аппарат, центральная часть которого ротор (с частотой вращения 20-60000 об/мин и выше).

Слайд 55

Описание слайда:

Ультрацентрифугирование Скорость седиментации частиц в ультрацентрифуге рассчитывают по уравнению Стокса заменяя в нем ɡ на ώ2x :

Слайд 56

Описание слайда:

Оптические свойства дисперсных систем

Слайд 57

Описание слайда:

Рассеяние света Это наиболее характерное оптическое свойство для коллоидных систем. Свет рассеивается во всех направлениях. Это явление наблюдал Фарадей (1857) при исследовании золя золота. Описано явление Тиндалем в 1868 году. Через чистые жидкости и молекулярные растворы свет просто проходит. Через коллоидно-дисперсные системы луч света, встречая на своем пути частицу, не отражается, как бы огибает ее, отклоняется и несколько изменяет свое направление (дифракция). Чем меньше длина волны луча света, тем больше угол отклонения.

Слайд 58

Описание слайда:

Рассеяние света Тиндаль обнаружил, что при освещении коллоидного раствора ярким световым пучком путь его виден при наблюдении сбоку в виде светящегося конуса – конус Тиндаля.

Слайд 59

Описание слайда:

Слайд 60

Описание слайда:

Рассеяние света Опалесценцию следует отличать от флуоресценции – свечения истинных молекулярных растворов некоторых красителей в проходящем свете. Причинами флуоресценции является внутримолекулярное возбуждение.

Слайд 61

Описание слайда:

Уравнение Рэллея Теория светорассеяния была разработана Рэллеем (1871г) для сферических, не проводящих электрического тока частиц (разбавленных систем). Уравнение Рэллея имеет вид:

Слайд 62

Описание слайда:

Из уравнения Рэллея следуют выводы: При равенстве показателей преломления среды и частицы (n1=n2) Ip=0 – рассеяние света отсутствует. Чем меньше длина волны падающего света (λ) тем больше будет рассеяние. Если на частицу падает белый свет, то наиболее рассеиваются синие и фиолетовые компоненты (в проходящем свете раствор окрашен в красноватый цвет, в боковом отражении – в голубой). Дисперсные системы прозрачны по отношению к длинноволновой области спектра (красная, оранжевая, желтая). По отношению к коротковолновой части спектра (фиолетовой, зеленой, синей) – непрозрачны.

Слайд 63

Описание слайда:

Из уравнения Рэллея следуют выводы: 3. Максимальное светорассеяние происходит в системах с размером частиц r(2-4)·10-8 м, что соответствует коллоидной дисперсности.

Слайд 64

Описание слайда:

Оптические методы исследования дисперсных систем. Ультрамикроскопия Схема ультрамикроскопа: 1- лампа, 2- конденсор, 3- линза, 4- кювета с золем, 5- оптический микроскоп, 6- фотоприемник, 7- фотоумножитель, 8 -ЭВМ

Слайд 65

Описание слайда:

Оптические методы исследования дисперсных систем. Ультрамикроскопия

Слайд 66

Описание слайда:

Оптические методы исследования дисперсных систем. Ультрамикроскопия

Слайд 67

Описание слайда:

Нефелометрия Нефелометрия (от др.-греч. νεφέλη — «облако» и μετρέω — «измеряю») — метод исследования и анализа вещества по интенсивности светового потока, рассеиваемого взвешенными частицами.

Слайд 68

Описание слайда:

Турбидиметрия Принцип метода основан на измерении интенсивности света определённой длины волны, ПРОШЕДШЕГО через кювету содержащую коллоидный раствор, чаще всего через суспензию, образованную частицами определяемого вещества.

Слайд 69

Описание слайда:

Световая и электронная микроскопия Световой микроскоп использует источник света, электронный микроскоп имеет пучки электронов фокусируется магнитными линзами. Разрешающая способность электронного микроскопа в 10 000 раз выше и поэтому гораздо более четко видны, например внутриклеточные структуры.

Слайд 70

Описание слайда:

Электрические свойства дисперсных систем

Слайд 71

Описание слайда:

ДЭС. Образование двойного электрического слоя Существование ДЭС ионов и скачка потенциала на границе раздела двух фаз играет важную роль во многих явлениях важных для теории и практики. К ним относятся: электродные процессы, электрокапиллярные и электрокинетические явления, явления связанные с электростатическим взаимодействием коллоидных частиц, в значительной степени определяющие устойчивость дисперсной системы. Все эти явления, взаимосвязанные посредством ДЭС, называются электроповерхностными. Различают три возможных механизма образования ДЭС: - в результате перехода ионов или электронов из одной фазы в другую (поверхностная ионизация) (1-й вариант); - в результате избирательной адсорбции в межфазном слое ионов электролитов (2-й вариант); - в результате ориентирования полярных молекул сопряженных фаз при их взаимодействии (3-й вариант).

Слайд 72

Описание слайда:

При погружении металлической пластинки в воду часть положительных ионов, которые находятся в узлах кристаллической решетки, в результате взаимодействия с диполями воды будут переходить в раствор. При погружении металлической пластинки в воду часть положительных ионов, которые находятся в узлах кристаллической решетки, в результате взаимодействия с диполями воды будут переходить в раствор.

Слайд 73

Описание слайда:

Двойной электрический слой 2-й вариант. При образовании золя AgI по реакции между AgNO3 и KI на микрокристалликах AgI адсорбируются ионы (Ag+, I-). Если в избытке нитрат серебра, то адсорбироваться будут ионы серебра. При этом твердая фаза заряжается положительно (вариант б). Избыточные анионы NO3- притягиваются к ионам Ag+

Слайд 74

Описание слайда:

Слайд 75

Описание слайда:

Двойной электрический слой 2-й вариант. Вследствие поверхностной реакции гидролиза и диссоциации ионы CaOH+ адсорбируются на карбонате кальция, а ионы гидроксила остаются в растворе

Слайд 76

Описание слайда:

Двойной электрический слой 3-й вариант. При ориентации полярных молекул на межфазной границе в присутствии ионов металла. При этом потенциалопределяющими являются анионы полярных (например) жирных кислот

Слайд 77

Описание слайда:

Строение ДЭС. Впервые представление о ДЭС было высказано Квинке (1859) и развито в работах Гельмгольца (1879). Теория ДЭС получила развитие в трудах ученых СССР А.Н. Фрумкина и Б.В. Дерягина. Первой теорией строения ДЭС была теория Гельмгольца: ДЭС состоит из двух плоских зарядов, расположенных на молекулярном расстоянии один от другого и взаимодействующих между собой только за счет электростатических сил притяжения.

Слайд 78

Описание слайда:

Строение ДЭС Модель Гуи-Чепмена предполагала диффузионное расположение противоионов, находящихся под воздействием сил, действующих в противоположных направлениях: электростатических сил притяжения к поверхности и сил теплового движения ионов.

Слайд 79

Описание слайда:

Строение ДЭС По современным представлениям (теория Штерна) строение ДЭС: ионы входящие в состав твердой фазы, образуют внутреннюю обкладку двойного слоя; ионы противоположного знака, т.е. противоионы образуют внешнюю обкладку, при этом часть противоионов находится в непосредственном соприкосновении с ионами твердой фазы, образуя плотный слой, другая часть противоионов составляет диффузный слой. Система в целом всегда является электронейтральной, то есть число зарядов внутренней обкладки должно быть равно числу зарядов противоионов.

Слайд 80

Описание слайда:

Слайд 81

Описание слайда:

Слайд 82

Описание слайда:

Влияние различных факторов на электрокинетический потенциал Электрокинетический потенциал, зависит от природы поверхности контактирующих фаз. В этом отношении можно выделить два крайних положения: активные и инертные поверхности. Активную поверхность имеют полиэлектролиты – полимеры. К веществам, имеющим поверхности с ионогенными группами, можно отнести и многие неорганические оксиды. На таких поверхностях - потенциал может достигать высоких значений. Инертные поверхности лишены ионогенных групп, заряд на них возникает в результате специфической адсорбции ионов.

Слайд 83

Описание слайда:

Влияние различных факторов на электрокинетический потенциал Специфическая адсорбция может вызвать уменьшение потенциала, если адсорбируются противоионы, т.к. они имеют заряд, противоположный заряду поверхности. Такая адсорбция может привести к перезарядке поверхности.

Слайд 84

Описание слайда:

Влияние различных факторов на электрокинетический потенциал Значительное влияние на -потенциал оказывает рН среды. Можно предполагать, что при разбавлении всякой коллоидной системы - потенциал должен возрастать, т.к. толщина двойного электрического слоя увеличивается в результате уменьшения концентрации противоионов в растворе. При разбавлении может наблюдаться десорбция потенциалопределяющего иона с поверхности дисперсной фазы, что должно приводить к падению -потенциала. Потенциал дисперсной фазы тем больше, чем больше полярность растворителя, которая характеризуется его диэлектрической проницаемостью дипольным моментом.

Слайд 85

Описание слайда:

Слайд 86

Описание слайда:

Слайд 87

Описание слайда:

Слайд 88

Описание слайда:

Слайд 89

Описание слайда:

Слайд 90

Описание слайда:

Слайд 91

Описание слайда:

Слайд 92

Описание слайда:

Слайд 93

Описание слайда:

Слайд 94

Описание слайда:

Устойчивость и коагуляция коллоидных систем

Слайд 95

Описание слайда:

Слайд 96

Описание слайда:

Слайд 97

Описание слайда:

Слайд 98

Описание слайда:

Слайд 99

Описание слайда:

Слайд 100

Описание слайда:

Слайд 101

Описание слайда:

Слайд 102

Описание слайда:

Слайд 103

Описание слайда:

Слайд 104

Описание слайда:

Слайд 105

Описание слайда:

Слайд 106

Описание слайда:

Слайд 107

Описание слайда:

Слайд 108

Описание слайда:

Слайд 109

Описание слайда:

Слайд 110

Описание слайда:

Слайд 111

Описание слайда:

Слайд 112

Описание слайда:

Основными условиями защитного действия являются: Основными условиями защитного действия являются: — хорошая растворимость ВМС в дисперсионной среде коллоидного раствора; — хорошая адсорбируемость молекул ВМС на коллоидных частицах; — большая концентрация ВМС, полностью покрывающего всю поверхность мицелл.