ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЕ ВОПРОСЫ

ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЕ ВОПРОСЫ
1. Коллоидное состояние вещества. Дисперсные системы. Особенности коллоидных систем.
2. Природа и классификация дисперсных систем. Значение ДС для процессов
нефтегазодобывающей отрасли.
3. Броуновское движение. Средний сдвиг. Уравнение Эйнштейна-Смолуховского.
Формула Эйнштейна.
4. Диффузия. Закон Фика. Физический смысл коэффициента диффузии.
5. Осмос. Осмотическое давление коллоидных систем. Значение осмотического давления
для процессов нефтегазовых производств.
6. Мембранные процессы: обратный осмос, диализ, ультрафильтрация. Применение в
промышленности.
7. Седиментация в дисперсных системах. Седиментационно-диффузионное равновесие
Метод Перрена определения числа Авогадро.
8. Оптические свойства дисперсных систем. Рассеяние света. Эффект Тиндаля.
Опалесценция. Закон Рэлея. Нефелометрия. Флуоресценция.
9. Поглощение света. Закон Бугера-Ламберта-Бера. Турбидиметрия.
Ультрамикроскопия.
10. Строение коллоидных частиц (мицеллы) лиофобных золей. Влияние концентрации и
природы электролита на величину и знак заряда коллоидных частиц. Основы ионного
обмена. Лиотропные ряды.
11. Строение двойного электрического слоя. Потенциалы ДЭС. Теории строения ДЭС.
Причины образования ДЭС. Модели строения ДЭС (теории Гельмгольца-Перрена, Гуи Чепмена, Штерна, Грэма).
12. Термодинамика гомогенного и гетерогенного образования коллоидных частиц при
фазовых переходах 1-го рода (теория Гиббса-Фольмера). Методы регулирования размеров
частиц в дисперсных системах. Основные методы очистки золей (диализ и
ультрафильтрация).
13. Электрокинетические явления (электрофорез, электроосмос, потенциал протекания,
потенциал седиментации). Теория Гельмгольца - Смолуховского. Электрокинетический
потенциал. Методы определения электрокинетического потенциала.
14. Методы получения коллоидных растворов. Диспергационные методы получения
дисперсных систем (золей, эмульсий, пен, аэрозолей). Роль ПАВ в процессах получения
дисперсных систем. Процессы диспергирования в природе и технике. Конденсационные
способы получения дисперсных систем. Образование золей в процессе химических
реакций
15. Устойчивость коллоидных систем. Факторы устойчивости дисперсных систем. Теория
устойчивости гидрофобных золей (теория ДЛФО). Термодинамика тонких пленок.
16. Основные факторы, влияющие на агрегативную устойчивость дисперсных систем.
Эффетивная упругость тонких пленок.
16. Способы разрушения дисперсных систем. Коагуляция гидрофобных золей. Виды
коагуляции. Факторы, вызывающие коагуляцию.
17. Коагуляция под действием электролитов. Порог коагуляции; зависимость критической
концентрации электролита от размера и заряда коагулирующего иона (правило Шульце Гарди). Коагуляция сильно и слабо заряженных золей (концентрационная и
нейтрализационная коагуляция). Флокуляция, гетерокоагуляция, адагуляция
(определения, примеры).
18. Кинетика коагуляции. Теория быстрой коагуляции (Смолуховский); основные
положения теории медленной коагуляции. Обратимость процесса коагуляции.
Пептизация.
19. Поверхностные явления. Поверхностная энергия Гиббса. Поверхностное натяжение.
Поверхность раздела фаз. Свободная поверхностная энергия. Поверхностное натяжение.
Изменение поверхностного натяжения жидкости на границе с собственным паром в
зависимости от температуры, критическая температура по Менделееву.
20. Поверхность раздела между двумя конденсированными фазами. Правило Антонова.
Когезия. Адгезия.
21. Поверхностная активность. Правило Дюкло-Траубе. Поверхностно-активные и
поверхностно-инактивные вещества.
22. Капиллярное давление. Закон Лапласа. Зависимость давления пара от кривизны
поверхности жидкости. Закон Томсона. Капиллярная конденсация. Изотермическая
перегонка вещества. Зависимость растворимости от кривизны поверхности дисперсных
частиц (закон Гиббса - Оствальда - Фрейндлиха).
23. Смачивание. Краевой угол. Закон Юнга. Работа когезии и адгезии Капиллярное
поднятие жидкости, уравнение Жюрена. Избирательное смачивание. Полное смачивание.
Основные методы измерения поверхностного натяжения жидкостей и поверхностной
энергии твердых тел.
24. Сорбция. Адсорбция. Абсорбция. Физическая, химическая адсорбция. Адсорбент,
адсорбтив. Природа адсорбционных сил.
25. Адсорбция на границе раздела жидкость-газ. Правило Дюкло-Траубе. Уравнение
изотермы адсорбции Гиббса, его анализ. Адсорбция как самопроизвольное
концентрирование на поверхности раздела фаз веществ, снижающих межфазное
натяжение. Поверхностно-активные и -инактивные вещества.
26. Термодинамика процесса адсорбции. Адсорбция на твердых адсорбентах.
Классификация твердых адсорбентов. Поверхностная активность, ее изменение в
гомологических рядах ПАВ. Обращение правила Дюкло-Траубе.
27. Уравнения Генри, Фрейндлиха. Графический расчет констант уравнений.
28. Вывод уравнения Ленгмюра. Графический расчет констант уравнения.
20. Теории мономолекулярной и полимолекулярной адсорбции. Теория
полимолекулярной адсорбции БЭТ.
30. Вывод ФАУГ. Уравнение Шишковского, уравнение Фрумкина.
31. Адсорбция ПАВ на поверхности раздела несмешивающихся жидкостей.
Органические поверхностно-активные вещества (ПАВ). Классификация ПАВ Понятие о
гидрофильно-липофильном балансе (ГЛБ) молекул ПАВ. Строение монослоев
растворимых ПАВ.
32. Правило уравнивания полярностей Ребиндера. Модифицирующее действие ПАВ:
гидрофилизация и гидрофобизация твердой поверхности. Управление смачиванием в
процессах флотации. Влияние адсорбционных слоев ПАВ на смазочное действие и на
граничное трение.
33. Молекулярная, ионная и ионнообменная адсорбция. Правило Фаянса-Панета
(Пескова). Уравнение Никольского.
34. Получение и свойства ВМС. Строение ВМС, взаимодействие ВМС с растворителем
(ограниченный и неограниченный процесс набухания). Степень набухания. Растворы
ВМС. Адсорбция ВМС.
35. Термодинамика образования лиофильных коллоидных систем; критерий
самопроизвольного диспергирования (критерий Ребиндера-Щукина).
36. Вязкость истинных и коллоидных растворов. Методы определения вязкости. Закон
Пуазейля. Закон Ньютона.
37. Способы описания механических свойств. Структурообразование в дисперсных
системах. Реологические свойства дисперсных систем. Эффект Ребиндера. Практические
приложения эффекта Ребиндера.
38. Мицеллообразование в растворах ПАВ. Критическая концентрация
мицеллообразования (ККМ), методы определения ККМ. Строение прямых и обратных
мицелл при различных концентрациях ПАВ. Солюбилизация, зависимость от
температуры и концентрации. Солюбилизация в неводных средах.
39. Аэрозоли. Классификация аэрозолей по агрегатному состоянию частиц дисперсной
фазы. Молекулярно-кинетические и электрические свойства аэрозолей Агрегативная
устойчивость аэрозолей. Способы и особенности разрушения аэрозолей.
40. Порошки. Характеристики порошков. Порошки в пищевой промышленности.
41. Суспензии. Эмульсии. Классификация эмульсий, определение степени дисперсности.
Методы получения и разрушения эмульсий. Практическое применение эмульсий.
42. Строение пен и их классификация. Пенные пленки, строение, факторы устойчивости.
Черные пленки. Коалесценция. Пути стабилизации и разрушения пен. Получение,
применение и свойства.
43. Классификация НДС по агрегатному состоянию дисперсионной среды и дисперсной
фазы, по размерам частиц (классификация по Дубинину), по характеру взаимодействия
частиц дисперсной фазы с дисперсионной средой (лиофильные и лиофобные НДС).
44. Специфические особенности и конституция дисперсионной среды. Прямые и обратные
эмульсии нефти.
45. Основные характеристики самопроизвольного характера образования НДС. Связь
энергии Гиббса с радиусом частиц при образовании сложных структурных единиц в НДС.
46. Термодинамика образования адсорбционно-сольватных слоев. Основные этапы
эволюции в нефтяных системах с выходом на НДС.