Материал: 3148
11
структурно-механического барьера и двойных диффузных слоев ионов. Обра-
зование и свойства растворов коллоидных поверхностно активных веществ (ас-
социативных коллоидов). Термодинамика и механизм мицеллообразования.
Строение мицелл ПАВ. Солюбилизация. Основные факторы, влияющие на кри-
тическую концентрацию мицеллообразования. Методы определения ККМ.
Применение поверхностно активных веществ. Образование и свойства раство-
ров молекулярных коллоидов (растворов ВМС).
Раздел 5. Структурно-механические свойства дисперсных систем
Образование, особенности и разрушение структурированных систем. Рео-
логические свойства дисперсных систем. Свойства коагуляционных структур.
Тиксотропия. Конденсационно-кристаллизационные структуры. Вязкость кол-
лоидных систем. Структурообразование в коллоидных системах. Факторы, оп-
ределяющие прочность структур и механизм структурообразования. Компози-
ционные материалы
Раздел 6. Оптические свойства дисперсных систем
Оптические явления в дисперсных системах. Рассеивание и поглощение света в коллоидных системах. Формула Релея, ее анализ. Оптическая плотность и уравнение Ламберта - Бера. Нефелометрия. Ультрамикроскопия. Определение размеров и формы коллоидных частиц оптическими методами.
Раздел 7. Молекулярно-кинетические свойства высокодисперсных
систем
Причина молекулярно-кинетических свойств. Броуновское движение.
Диффузия. Осмос.
Раздел 8. Виды дисперсных систем
Дисперсные системы с жидкой и газообразной дисперсионной средой; зо-
ли, суспензии, эмульсии, пены, пасты. Особенности золей и суспензий. Пасты,
гели и осадки - как структурированные системы. Эмульсии. Пены. Аэрозоли, их
12
классификация. Представление о дисперсных системах с твердой дисперсион-
ной средой.
4.3.Перечень занятий, проводимых в интерактивной форме
Втаблице 3 представлены темы и краткое содержание лекций по соответствующим разделам курса химии.
|
|
Таблица 3 |
|
|
|
№ п/п |
Тема занятия |
Форма прове- |
|
|
дения |
|
|
|
1 |
2 |
3 |
|
|
|
1 |
Дисперсные (коллоидные) системы и формы получения |
Публичная пре- |
|
лиофобных коллоидов |
зентация |
|
|
|
2 |
Устойчивость и коагуляция коллоидных систем |
Лекция «пресс- |
|
|
конференция» |
3 |
Кинетические и электрические свойства и методы |
Проблемная |
|
исследования дисперсных систем |
лекция |
|
|
|
4 |
Структурно-механические свойства дисперсных систем |
Проект |
5 |
Оптические свойства дисперсных систем |
Проект |
6 |
Виды дисперсных систем |
Коллоквиум |
5. ЛЕКЦИОННЫЕ, ЛАБОРАТОРНЫЕ И ПРАКТИЧЕСКИЕ ЗАНЯТИЯ
5.1. ЛЕКЦИИ
|
|
Таблица 4 |
|
№ |
№ раздела дисци- |
Наименование лекционных занятий |
|
п/п |
плины |
|
|
1 |
2 |
3 |
|
1 |
Раздел 1 |
Дисперсные (коллоидные) системы и формы получе- |
|
|
|
ния лиофобных коллоидов |
|
2 |
Раздел 2 |
Поверхностные явления и особые свойства поверх- |
|
|
|
ности раздела фаз, адсорбционные равновесия |
|
3 |
Раздел 3 |
Кинетические и электрические свойства и мето- |
|
|
|
ды исследования дисперсных систем |
|
4 |
Раздел 4 |
Устойчивость и коагуляция коллоидных систем |
|
5 |
Раздел 5 |
Структурно-механические свойства дисперсных сис- |
|
|
|
тем |
|
6 |
Раздел 6 |
Оптические свойства дисперсных систем |
|
7 |
Раздел 7 |
Молекулярно-кинетические свойства высокодис- |
|
|
|
13 |
|
|
|
|
|
персных систем |
8 |
Раздел 8 |
Виды дисперсных систем |
5.2 ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ
В таблице 5 приводится перечень наименований лабораторных занятий с указанием номера раздела, к которому относится данное лабораторное занятие.
Таблица 5
№ |
№ раздела дисци- |
Наименование лабораторных работ |
п/п |
плины |
|
1 |
2 |
3 |
1 |
Раздел 1 |
Техника безопасности и правила работы в химиче- |
|
|
ской лаборатории. |
|
|
Лабораторная работа № 1. Получение, очистка и ис- |
|
|
следование процесса коагуляции золя |
2 |
|
Лабораторная работа № 2. Получение ксерогеля |
|
|
кремниевой кислоты |
3 |
Раздел 2 |
Лабораторная работа № 3. Измерение поверхностного |
|
|
натяжения. Исследование взаимосвязи между поверх- |
|
|
ностным натяжением и адсорбцией |
4 |
|
Лабораторная работа № 4. Определение краевого уг- |
|
|
ла смачивания |
5 |
|
Лабораторная работа № 5. Определеиние степени ад- |
|
|
гезии и когезии в различных системах. |
6 |
|
Лабораторная работа № 6. Изучение процесса ад- |
|
|
сорбции метилоранжа из водных растворов на акти- |
|
|
вированном угле |
|
|
|
7 |
Раздел 1,2 |
Контрольная работа №1: «Поверхностные явления и |
|
|
адсорбция. Классификация коллоидных систем, ме- |
|
|
тоды их получения» |
|
|
|
8 |
Раздел 3 |
Лабораторная работа № 7. Определение величины |
|
|
электрокинетического потенциала методом электро- |
|
|
фореза |
|
|
|
9 |
Раздел 4 |
Лабораторная работа № 8. Получение золя гидрокси- |
|
|
да железа и определение порога его коагуляции. |
10 |
Разделы 5 |
Лабораторная работа № 9. Взаимосвязь кинетики |
|
|
процессов структурообразования и химических реак- |
|
|
ций |
11 |
Раздел 7 |
Лабораторная работа № 10. Влияние рН на вязкость |
14
растворов высокомолекулярных соединений
12 Раздел 3,4,5,7 Контроль № 2 Устойчивость, коагуляция и электрические свойства дисперсных систем.
Перечень вопросов к текущему контролю № 1
Билет №1
1.Мера дисперсности. Рассчитать Sуд для частиц кубической и шарообразной формы.
2.Специфические особенности лиофобных коллоидных систем. Доказать!
3.Получение коллоидных систем.
4.Свободная поверхностная энергия. Поверхностное натяжение. Понятия. Термодинамический смысл.
5.Уравнение Гиббса. Анализ. Уравнение Лэнгмюра, анализ.
6.Поверхностная активность. Правило Траубе.
7.Расчет молекулы ПАВ. Вывод.
8.Теплоты адсорбции.
Билет №2
1.Коллоиды. Специфика объектов коллоидной химии.
2.Специфические особенности лиофобных коллоидных систем. Рассмотреть с точки зрения химической термодинамики.
. ПАО и ПИВ – понятия. 3. Факторы, влияющие на величину
4.Смачивание.
5.Построение изотермы адсорбции по изотерме поверхностного натяжения.
6.Изотерма адсорбции Лэнгмюра. Определение констант.
7.Поверхностные пленки нерастворимых веществ. Определение площади и
15
длины молекулы, дающих пленки.
8. Методы определения адсорбции на границе твердая фаза-газ.
Билет №3
1.Специфические особенности лиофобных коллоидных систем. Доказать.
2.Типы классификации коллоидных систем.
3.Понятия: коллоиды, диализ, золь, пептизация.
4.Методы определения поверхностного натяжения.
5.Характеристика ПАВ и ПИВ; поверхностная активность. Правило ДюклоТраубе.
6.Уравнение Шишковского. Вывод. Пояснить константы уравнения.
7.Влияние температуры на физическую адсорбцию и хемосорбцию.
8.Эмпирические уравнения адсорбции Фрейндлиха. Константы, их нахождение. Применение.
Билет №4
1.Химическая теория мономолекулярной адсорбции Лэнгмюра. Вывод уравнения.
2.Виды адсорбции на границе твердое тело-газ. Характеристика хемосорбции. Зависимости, характеризующие адсорбцию.
3.Ориентация молекул ПАВ в поверхностном слое. Почему значение – Г – одинаково в данном гомологическом ряду.
4.Свободная поверхностная энергия твердых тел.
5.Очистка коллоидных систем.
6.Понятия: свободная поверхностная энергия, поверхностное натяжение и адсорбция.