Файл: Содержание Введение 2 Понятие коллоидных систем 4 Классификация коллоидных систем 6 Особенные и общие свойства коллоидов 10 Способы образования коллоидов 12 Заключение 14 Список литературы 16 Введение.docx

3. Особенные и общие свойства коллоидов

Свойства коллоидных систем (или коллоидов), следующие:

1. Отличительный внешний вид, особенно если речь идет о гелях, эмульсиях и суспензиях, аэрозолях.

2. Особое отношение к проходящему сквозь вещество свету: большинство из них не препятствует этому, а часть (прозрачные) вообще рассеивают направленный пучок.

3. Постоянное движение частиц не позволяет в коллоидных системах образовываться осадку.

4. Так как среда и фаза могут быть очень разными по отношению друг к другу, то выделить общие физические параметры сложно. Они должны относиться к каждому конкретному веществу.

Если говорить об особых свойствах рассматриваемых состояний веществ, то следует указать на броуновское движение структурных элементов и на эффект Тиндаля, то есть на рассеивание света.

Данное явление входит в особые оптические свойства коллоидных систем. Суть его заключается в следующем: пучок света, проходящий через раствор (или аэрозоль) системы, рассеивается. Однако делает это не совсем обычно. Так как способность отражать или поглощать пучки света у всех частиц разная, показатель преломления варьируется, то получается, что можно наблюдать конусообразное пятно на темном фоне.

Этот эффект используется для определения качества, количества и размеров частиц, составляющих данную систему. Впервые методика была разработана и введена в использование Джоном Тиндалем, за что и получила такое название.

Очень простой и доступный опыт в домашних условиях позволит убедиться в наличии данного эффекта. Нужно приготовить раствор куриного белка в воде. Получится типичная лиофильная коллоидная система. Затем пропустить через него лазерный луч и обеспечить позади сосуда темный фон. Таким образом, конус Тиндаля будет виден очень отчетливо, а свет внутри раствора рассеется.

Броуновское движение частиц. Это еще одно особое свойство рассматриваемых систем. Заключается в постоянном движении частиц фазы в среде раствора как газообразной, так и жидкой. Молекулы, атомы, ионы находятся в беспрерывном хаотическом круговороте. Это позволяет коллоиду существовать в неизменном виде.

Кроме того, благодаря их одинаковым зарядам слипания между ними не происходит. Это позволяет системе быть достаточно устойчивой. Это явление характерно лишь для тех частиц, размер которых не превышает 3 мкм. Иначе наступает седиментация раствора.

---

4. Способы образования коллоидов

Методы получения коллоидных систем достаточно разнообразны, поскольку и сами системы неодинаковы. Можно выделить несколько наиболее часто применяемых приемов.

1. 
   Конденсация.
   
2. 
   Диспергирование.
   
3. 
   Пептизация.
   

Все эти методы коллоидных систем имеют широкое промышленное значение при работе с ними, при их получении и изучении свойств. Рассмотрим более подробно каждый из них.

Конденсация - это метод, в основе которого лежит способность молекул и ионов ассоциироваться друг с другом, слипаться, образуя более крупные частицы. Таким образом, формируется новая система, чаще всего обладающая свойствами коллоида.

Сделать это можно двумя путями:

- заменой растворителя (то есть среды);

- химической конденсацией, то есть рядом последовательных взаимодействий, приводящих к укрупнению частиц.

И в том, и в другом случае получаются настоящие коллоиды, в которых твердые частицы удерживаются броуновским движением во взвешенном состоянии.

Диспергирование, напротив, заключается в измельчении фазового компонента смеси до того состояния, когда раствор станет коллоидом.

Делают это несколькими способами:

- механическим дроблением;

- электродуговым распылением;

- измельчением ультразвуком и прочее.

Пептизация - химическое расщепление слипшихся коагулированных частиц на более мелкие структуры. Таким способом получают растворы в промышленности. При этом обязательное участие принимают специфические агенты - пептизаторы.

Устойчивость коллоидных систем требует определенных условий. Ведь мы уже говорили, что с течением времени они могут разрушаться, иногда необратимо. Особенно это касается лиофобных систем - золей.

Поэтому существуют методы, позволяющие сохранить и повысить устойчивость коллоидов:

1. Добавление специальных антикоагулянтов - стабилизаторов.

2. Введение постоянных и временных электролитов для изменения значения электродного потенциала участников системы.

Остальные способы являются узкоспецифичными для каждого конкретного коллоида, когда учитываются все свойства раствора.

Встретиться с коллоидами можно как в химической лаборатории, так и в природе. Известно, что практически все внутренние биологические вещества живого организма представляют собой именно такие дисперсные системы. Например: цитоплазма; строма; костный мозг и прочие. Среди строительных материалов очень много именно коллоидных систем, которые обладают хорошими техническими характеристиками. Это бетон, металлические сплавы, глиносодержащие соединения, пены, аэрозоли и так далее. Фармацевтика вообще невозможна без коллоидов. Все пасты, мази, гели, суспензии и эмульсии - это лекарственные средства, представляющие собой рассматриваемые нами системы. Поэтому переоценить значение и распространение коллоидов сложно, они одни из самых распространенных и широко используемых видов агрегатного состояния вещества.

---

Заключение

Термин «коллоид» был введен в 1861 году английским химиком Томасом Грэмом. В его экспериментах он заметил, что растворы желатина, крахмала и других клееподобных веществ очень отличаются по ряду свойств от растворов неорганических солей и кислот. Название произошло от греческой приставки «коло» - клей. Правильно говорить не о коллоидных веществах, а о коллоидных системах. Этот термин ввел русский ученый П.П. Веймарн в 1908 году.

Если говорить простым обыденным языком, то данная система - это нечто среднее между истинным раствором, который является 100% гомогенной средой и грубодисперсными взвесями, в которых четко прослеживается граница раздела фаз.

Если все коллоидные системы разделить на типы по характеру входящих в их состав частиц, то можно выделить основные из них:

- жидкость в газе - туман, например;

- твердые частицы в газовой среде - дым, пыль;

- жидкость в жидкости - различные эмульсии;

- твердые частицы в жидкости - суспензии;

- жидкость в твердом - эмульсии;

- твердые частицы в твердой среде - твердые золи.

Свойства коллоидных систем (или коллоидов), следующие:

1. Отличительный внешний вид, особенно если речь идет о гелях, эмульсиях и суспензиях, аэрозолях.

2. Особое отношение к проходящему сквозь вещество свету: большинство из них не препятствует этому, а часть (прозрачные) вообще рассеивают направленный пучок.

3. Постоянное движение частиц не позволяет в коллоидных системах образовываться осадку.

4. Так как среда и фаза могут быть очень разными по отношению друг к другу, то выделить общие физические параметры сложно. Они должны относиться к каждому конкретному веществу.

Методы получения коллоидных систем достаточно разнообразны, поскольку и сами системы неодинаковы. Можно выделить несколько наиболее часто применяемых приемов.

1. Конденсация.

2. Диспергирование.

3. Пептизация.

Список литературы

1. Арсланов, В.В. Нанотехнология. Коллоидная и супрамолекулярная химия: Энциклопедический справочник. Более 1000 словарных статей, упорядоченных по английским эквивалентам / В.В. Арсланов. - М.: Ленанд, 2019. - 400 c.

2. Белопухов, С.Л. Физическая и коллоидная химия. Основные термины и определения: Учебное пособие / С.Л. Белопухов, С.Э. Старых. - М.: Проспект, 2016. - 256 c.

3. Вережников, В.Н. Коллоидная химия поверхностно-активных веществ: Учебное пособие / В.Н. Вережников, И. Гермашева. - СПб.: Лань, 2015. - 304 c.

---

4. Гавронская, Ю.Ю. Коллоидная химия: Учебник и практикум для академического бакалавриата / Ю.Ю. Гавронская, В.Н. Пак. - Люберцы: Юрайт, 2016. - 287 c.

5. Гельфман, М.И. Коллоидная химия: Учебник / М.И Гельфман, О.В Ковалевич, В.П. Юстратов. - СПб.: Лань, 2008. - 336 c.

6. Зимон, А.Д. Коллоидная химия наночастиц. / А.Д. Зимон. - М.: Научный мир, 2012. - 224 c.

7. Кругляков, П.М. Физическая и коллоидная химия. Практикум: Учебное пособие / П.М. Кругляков, А.В. Нуштаева, Н.Г. Вилкова и др. - СПб.: Лань, 2012. - 208 c.

8. Кудряшева, Н.С. Физическая и коллоидная химия: Учебник и практикум для СПО / Н.С. Кудряшева, Л.Г. Бондарева. - Люберцы: Юрайт, 2016. - 473 c.

9. Назаров, В.В. Коллоидная химия. Практикум и задачник: Учебное пособие / В.В. Назаров, А.С. Гродский и др. - СПб.: Лань, 2019. - 436 c.

10. Сумм, Б.Д. Коллоидная химия: Учебник / Б.Д. Сумм. - М.: Академия, 2013. - 272 c.

11. Фриш, С.Э. Коллоидная химия. Поверхностные явления и дисперсные системы: Учебник / С.Э. Фриш. - СПб.: Лань, 2015. - 672 c.

12. Хмельницкий, Р.А. Физическая и коллоидная химия / Р.А. Хмельницкий. - М.: Альянс, 2015. - 400 c.

13. Хрущева, И.В. Физическая и коллоидная химия: Учебное пособие / И.В. Хрущева. - СПб.: Лань, 2015. - 288 c.

14. Щукин, Е.Д. Коллоидная химия: Учебник для академического бакалавриата / Е.Д. Щукин, А.В. Перцов, Е.А. Амелина. - Люберцы: Юрайт, 2016. - 444 c.

---