Файл: История развития коллоидной химии в 19 20 века Выполнили Адилбаева Шахзода Алиева Алина Жанабайкызы аружан Юсупова шахло.pptx

коллоидная химия (англ. colloid chemistry или colloidal chemistry) — раздел химии, изучающий дисперсные системы (коллоидные растворы) и поверхностные явления, возникающие на границе раздела фаз.

Предшественники

Первые открытия в коллоидной химии принадлежат Якобу Берцелиусу и итальянскому химику Франческо Сельми.
В 30-е годы XIX века Берцелиус описал ряд осадков, проходящих при промывании через фильтр (кремниевая и ванадиевая кислоты, хлористое серебро, берлинская лазурь и др.). Эти проходящие через фильтр осадки Берцелиус назвал «растворами», но в то же время он указал на их близкое сродство с эмульсиями и суспензиями, со свойствами которых он был хорошо знаком.

Якоб Берцелиус

1779-1848

Франческо Сельми в 50-е годы XIX века продолжил работы в этом направлении, ища физико-химические различия между системами, образованными осадками, проходящими через фильтр (он назвал их «псевдорастворами») и обычными истинными растворами.

Английский ученый Майкл Фарадей в 1857 г. Синтезировал коллоидные растворы золота – взвесь Au в воде размерами частиц от 1 до 10 нм. и разработал методы их стабилизации.

Франческо Сельми

1817 - 1881

Майкл Фарадей

1791 - 1867

Основоположник коллоидной химии

Коллоидная химия возникла в середине ХIХ века. В 1861 г. известный английский химик Т. Грэм изучал диффузию различных веществ в водных растворах. Он обнаружил, что некоторые вещества (желатин, агар-агар и т.п.) диффундируют в воде во много раз медленнее, чем, например, соли и кислоты. Кроме того, эти вещества при пересыщении растворов не кристаллизовались, а формировали студнеобразную клейкую массу. По-древнегречески клей называется "колла", и эти "особые" вещества Грэм назвал "коллоидами".
Так появилось название науки - коллоидная химия.

Томас Грэм

1805-1869

На основе своих опытов Грэм выдвинул весьма смелую гипотезу о существовании в природе двух диаметрально противоположных классов химических веществ - "кристаллоидов" и "коллоидов". Эта идея вызвала большой интерес многих ученых, и во второй половине ХIХ века коллоидная химия стала развиваться очень быстро и плодотворно, причем основное внимание уделялось именно химическим аспектам. В эти годы были открыты многие вещества с типично коллоидными свойствами.

Вместе с тем были разработаны различные методы очистки и стабилизации коллоидов (неорганических, органических и белковых веществ), созданы оригинальные и высокочувствительные методы исследования коллоидов для измерения размеров дисперсных частиц, поверхностного натяжения чистых жидкостей и растворов, скорости электрофореза и ряда других параметров коллоидных систем.

Однако по мере открытия все новых коллоидных систем гипотеза Грэма утрачивала свою привлекательность. На смену ей пришла концепция универсальности коллоидного (дисперсного) состояния вещества. Решающую роль в ее утверждении сыграли экспериментальные работы профессора Санкт-Петербургского горного института П.П. Веймарна (1906 - 1910).

П.П. Веймарн

1879 - 1935

На множестве примеров Веймарн показал, что даже типичные коллоиды (например, желатин) можно выделить в кристаллическом виде и, напротив, из "кристаллоидных" веществ можно приготовить коллоидный раствор (например, поваренной соли в бензоле). На основании этих результатов Веймарн выдвинул следующее положение: "Коллоидное состояние не является обусловленным какими-либо особенностями состава вещества; наоборот, было доказано, что о коллоидах можно говорить как о твердых, жидких, газообразных, растворимых и нерастворимых веществах. При определенных условиях каждое вещество может быть в коллоидном состоянии".

Концепция универсальности значительно расширила область объектов коллоидной химии и оказала значительное влияние на ее развитие. На первый план было выдвинуто понятие дисперсного состояния вещества и как результат - осознание важнейшей роли поверхностных явлений. Веймарн считал необходимым вообще отказаться от термина "коллоид" и заменить его на понятие "дисперсоид", а коллоид-ную химию переименовать в дисперсоидологию - "науку о свойствах поверхностей и процессах, на них совершающихся". Это определение очень близко к современной трактовке коллоидной химии как науки о дисперсном состоянии веществ с определяющим влиянием поверхностных явлений.

Состав, строение и свойства коллоидных частиц.
Взаимодействие частиц с дисперсной средой (главным образом, с жидкостями).
Контактные взаимодействия частиц друг с другом, приводящие к образованию коллоидных структур.

Новизна и оригинальность проблем коллоидной химии, открытие совершенно новых путей проникновения в мир молекулярных явлений на основе макроскопических исследований привлекли к новой науке многих крупнейших ученых. Вполне закономерно поэтому, что этот период коллоидной химии оказался чрезвычайно плодотворным.

За работы по коллоидной химии стали лауреатами Нобелевской премии

Р.Зигмонди

(1925 г.)

"за установление гетерогенной природы коллоидных растворов и за разработанные в этой связи методы, имеющие фундаментальное значение в современной коллоидной химии"

Ж.Перрен

(1926 г.)

"за работу по дискретной природе материи и в особенности за открытие седиментационного равновесия"

Т.Сведберг

(1926 г.)

"за работы в области дисперсных систем" (прежде всего за использование ультрацент-рифуги для дисперсионного анализа)

И.Ленгмюр (1932 г.)

"за открытия и исследования в области химии поверхностных явлений"

Один из основоположников коллоидной химии в России – Антон Владимирович Думанский, создавший в г. Воронеже первый Государственный научно-исследовательский институт коллоидной химии. Еще в 1904 г. в г. Киеве он создал первую в тогдашней России лабораторию коллоидной химии. А.В. Думанский широко использовал физические методы для изучения коллоидных систем. С помощью калориметра он изучал взаимодействие дисперсной фазы с растворителем. Разработал новые методы определения связанной воды и общие принципы лиофилизации дисперсных систем. В 1935 г. основал «Коллоидный журнал».

Думанский А. В.

18880 - 1967

Коллоидная химия – наука динамичная, развитие ее интенсивно продолжается, особенно в части практического приложения ее достижений для разрешения многих технологических и экологических проблем.