спец. БТ, БЭ, ТЛП, форма обучения дневная

Утверждено на заседании кафедры
физической и коллоидной химии
12 декабря 2013 г., протокол № 5
Зав. кафедрой доцент ____________Г.П.Дудчик
ВОПРОСЫ
для самоподготовки студентов 3 курса ф-та ТОВ спец. 1-48 02 01, 1-57 01 03, 1-48 02 02 к
экзамену по дисциплине «Поверхностные явления и дисперсные системы» в 5 семестре
обучения (лектор – доцент Эмелло Г.Г.)
1. Понятие о дисперсных системах. Основные признаки дисперсных систем. Связь
между характеристиками дисперсности.
2. Классификация дисперсных систем по кинетическим свойствам дисперсной фазы.
Классификация дисперсных систем по агрегатному состоянию дисперсной фазы и
дисперсионной среды.
3. Классификация дисперсных систем по размерам частиц дисперсной фазы (по
дисперсности). Классификация дисперсных систем по интенсивности межфазных
взаимодействий.
4. Понятие о поверхностном натяжении. Поверхностное натяжение как энергия,
работа, сила. Метод Ребиндера – экспериментальный метод определения
поверхностного натяжения.
5. Межфазные взаимодействия на границе раздела двух жидкостей. Правило
Антонова. Сталагмометрический метод определения поверхностного натяжения.
6. Вещества поверхностно-активные, поверхностно-неактивные и поверхностноинактивные. Изотермы поверхностного натяжения, их анализ. Классификация
ПАВ, их строение. Уравнение Шишковского.
7. Поверхностная
активность
вещества.
Правила
Траубе
для
ПАВ.
Экспериментальный метод определения поверхностной активности ПАВ.
8. Истинные и коллоидные ПАВ. Диаграммы растворимости истинного и
коллоидного ПАВ.
9. Мицеллообразование в растворах коллоидных ПАВ. Строение и форма мицелл.
Солюбилизация и ее механизмы.
10. Экспериментальные
методы
определения
критической
концентрации
мицеллообразования в растворах коллоидных ПАВ.
11. Методы получения лиофильных дисперсных систем (на примере образования
коллоидного раствора ПАВ).
12. Понятие об адгезии, когезии и аутогезии. Виды адгезии. Количественная оценка
различных видов адгезии. Работа адгезии и работа когезии. Уравнение Дюпре.
13. Смачивание. Краевой угол (угол смачивания). Уравнение Юнга и его анализ. Связь
работы адгезии с краевым углом смачивания. Уравнение Дюпре-Юнга.
14. Влияние кривизны поверхности на внутреннее давление жидкости. Формула
Лапласа.
15. Капиллярное давление и капиллярные явления. Формула Жюрена.
16. Зависимость давления насыщенного пара от кривизны поверхности. Уравнение
Томсона (Кельвина) для выпуклой поверхности.
17. Зависимость давления насыщенного пара от кривизны поверхности. Уравнение
Томсона (Кельвина) для вогнутой поверхности.
18. Адсорбция как поверхностное явление. Адсорбент и адсорбат. Физическая и
химическая адсорбция. Количественные характеристики процесса адсорбции.
Теории, описывающие адсорбцию на различных границах раздела фаз.
19. Адсорбция по Гиббсу на границе раздела раствор - газ. Уравнение Гиббса.
Изотермы адсорбции по Гиббсу. Графический метод определения адсорбции по
Гиббсу.
20. Мономолекулярная адсорбция по Лэнгмюру на границе раздела раствор - газ.
Уравнение Лэнгмюра. Изотермы адсорбции по Лэнгмюру для растворов
поверхностно-активных, поверхностно-неактивных и поверхностно-инактивных
веществ.
21. Экспериментальный метод определения площади, занимаемой молекулой ПАВ в
поверхностном слое жидкости.
22. Мономолекулярная адсорбция по Лэнгмюру на границе твердое тело – раствор
неэлектролита. Основные положения теории. Вывод уравнения Лэнгмюра.
Факторы, влияющие на мономолекулярную адсорбцию.
23. Понятие об удельной поверхности. Экспериментальный метод определения
удельной поверхности твердого адсорбента.
24. Ионная адсорбция на границе раздела твердое тело – раствор электролита.
Уравнение Гиббса для ионной адсорбции. Уравнение Липпмана.
25. Понятие о двойном электрическом слое. Закономерности его образования. Общие
положения теории строения ДЭС.
26. Теория строения двойного электрического слоя в концентрированных водных
растворах электролитов (теория Гельмгольца–Перрена). Примеры.
27. Теория строения двойного электрического слоя в разбавленных водных растворах
электролитов (теория Гуи–Чеппмена). Примеры.
28. Теория строения двойного электрического слоя в водных растворах средней
концентрации (теория Штерна).
29. Мономолекулярная адсорбция по Лэнгмюру на границе твердое тело – газ. Вывод
уравнения Лэнгмюра. Емкость монослоя. Изотерма адсорбции.
30. Теория БЭТ – теория полимолекулярной адсорбции на границе твердое тело – газ.
Основные положения теории. Виды изотерм. Уравнение изотермы. Расчет констант
уравнения изотермы. Практическое применение теории.
31. Потенциальная теория полимолекулярной адсорбции Поляни. Ее основные
положения и понятия.
32. Характеристическая кривая, ее построение по изотерме полимолекулярной
адсорбции. Температурная инвариантность и аффинность характеристических
кривых. Практическое применение теории Поляни.
33. Адсорбция газов и паров на переходно-пористой поверхности. Виды пор.
Закономерности капиллярной конденсации. Петля «гистерезиса».
34. Адсорбция газов в микропорах. Основные положения теории Дубинина. Уравнение
Дубинина-Радушкевича. Практическое применение теории.
35. Классификация методов получения дисперсных систем. Диспергирование,
физическая и химическая конденсация. Получение гидрозолей по реакциям
гидролиза и обмена. Строение СЕГ.
36. Получение «белого» золя канифоли методом физической конденсации. Строение
СЕГ. Фактор стабилизации. Экспериментальный метод определения размеров
частиц по Геллеру.
37. Получение гидрозоля скипидара методом физической конденсации. Фактор
стабилизации. Определение размеров частиц по уравнению Рэлея.
38. Виды устойчивости и факторы устойчивости дисперсных систем. Классификация
дисперсных систем по устойчивости. Коагуляция, коалесценция, седиментация.
Закономерности электролитной коагуляции.
39. Теория ДЛФО – теория устойчивости и коагуляции лиофобных дисперсных
систем. Виды энергетических кривых. Коагуляционные и конденсационнокристаллизационные структуры.
40. Экспериментальный метод определения порога медленной коагуляции гидрозоля
гидроксида железа (III).
41. Факторы стабилизации ДС. Экспериментальный метод определения «защитного
числа».
42. Влияние индифферентных электролитов на электрокинетический потенциал и на
строение структурной единицы дисперсной фазы гидрозоля (с примерами).
43. Влияние неиндифферентных электролитов на поверхностный потенциал,
электрокинетический потенциал и на строение структурной единицы дисперсной
фазы гидрозоля (с примерами).
44. Нейтрализационная и концентрационная коагуляция. Чередование зон коагуляции
(с примерами).
45. Флокуляция. Ее механизмы. Экспериментальный метод определения параметра
флокулирующего действия растворов ВМС.
46. Броуновское движение в дисперсных системах.
47. Диффузия в дисперсных системах. Первый закон Фика.
48. Осмос в гидрозолях. Понятие об осмотическом давлении, от каких факторов оно
зависит.
49. Закономерности седиментации частиц в гравитационном поле. Расчет радиуса
частиц по скорости их движения.
50. Электофорез. Экспериментальный метод определения электрокинетического
потенциала гидрозоля берлинской лазури.
51. Электроосмос в дисперсных системах.
52. Потенциал течения, причины его возникновения в дисперсных системах и связь с
электрокинетическим потенциалом.
53. Потенциал седиментации, причины его возникновения в дисперсных системах и
связь с электрокинетическим потенциалом.
54. Понятие о суспензиях. Классификация и свойства суспензий. Стабилизация
суспензий.
55. Осаждение агрегативно-устойчивых и агрегативно-неустойчивых суспензий под
воздействием электролитов.
56. Понятие об эмульсиях. Типы эмульсий и методы их установления. Классификации
эмульсий и их свойства. Виды эмульгаторов. Гидрофильно-липофильный баланс.
ЗАДАЧИ
Для подготовки используется методическое пособие «ПОВЕРХНОСТНЫЕ
ЯВЛЕНИЯ И ДИСПЕРСНЫЕ СИСТЕМЫ Вопросы и задачи для самостоятельной работы
и контроля текущих знаний студентов специальностей 1-47 02 01, 1-48 01 01, 1-48 01 02,
1-48 01 04, 1-48 01 05, 1-48 02 01, 1-54 01 03, 1-57 01 01, 1-57 01 03», составители: Эмелло
Г.Г., Шичкова Т.А., Крисько Л.Я., Клындюк А.И., Минск, 2004.: разделы 1.1 – 1.3, 1.5, 2.4,
2.5.