Тема занятия:
Отчет по модулю: «Поверхностные явления. Адсорбция. Коллоидные системы. Высокомолекулярные соединения»
Цель занятия: проверка усвоения тем модуля №3 студентами
Студент должен знать материал лабораторно – практических занятий и тем, выносимых на самостоятельное изучение модуля №3.
Студент должен уметь показать знания по пройденному материалу и умение применять его для анализа на практике, решать задачи.
Перечень вопросов модуля III
ПОВЕРХНОСТНЫЕ ЯВЛЕНИЯ. АДСОРБЦИЯ
Природа поверхностной энергии как причина поверхностных явлений. Поверхностное натяжение. Энергетическое и силовое выражение поверхностного натяжения. Методы определения поверхностного натяжения.
Адсорбция, основные термины (адсорбент, адсорбтив, адсорбат, десорбция).
Деление адсорбции в зависимости от природы действующих сил на химическую и физическую.
Уравнение адсорбции Гиббса, его анализ. Поверхностно-активные, поверхностно-инактивные и поверхностно-неактивные вещества. Изотерма адсорбции, предельная адсорбция Г.
Поверхностная активность (g) как характеристика поведения вещества при адсорбции.
Правило Дюкло-Траубе.
Ориентация молекул ПАВ в поверхностном слое (принцип независимости поверхностного действия Ленгмюра).
Адсорбция на твёрдых поверхностях. Удельная адсорбция. Факторы определяющие количество поглощённого газа или пара на твёрдом адсорбенте: свободная поверхностная энергия адсорбента, сродство адсорбтива к адсорбенту, концентрация адсорбата и взаимосвязь межмолекулярного взаимодействия в адсорбтиве и величиной адсорбции этого вещества.
Теория мономолекулярной адсорбции Ленгмюра. Уравнение Ленгмюра, его анализ.
Адсорбция на границе твердое тело – жидкость, её особенности. Факторы её определяющие: величина удельной поверхности и сродство адсорбента к адсорбтиву, природа растворителя, природа поглощаемого вещества («подобное взаимодействует с подобным», правило Шилова, правило Ребиндера), влияние концентрации растворённого вещества на процесс адсорбции, влияние температуры. Использование адсорбции из растворов в медицинской практике.
Уравнение Фрейндлиха как уравнение для аналитического выражения изотермы адсорбции.
Адсорбция растворённого в жидкости вещества на твёрдом адсорбенте, молекулярная адсорбция и ионная адсорбция.
Молекулярная адсорбция на твёрдом адсорбенте, факторы, влияющие на неё.
Ионная адсорбция на твёрдом адсорбенте, её особенности.
Факторы, влияющие на ионную адсорбцию: химическая природа адсорбента, химическая природа ионов (лиотропные ряды Гофмейстера, влияние заряда иона на адсорбцию, правило Панетта – Фаянса).
Ионообменная адсорбция, её особенности. Вещества иониты. Их деление на катиониты, аниониты и амфолиты. Деление ионитов по химической природе каркаса (неорганические, минерально-органические). Использование ионитов.
Хроматография. Понятия о адсорбционной, распределительной, ионообменной хроматографии. Хемосорбционная хроматография. Молекулярно-ситовая хроматография (или гельфильтрация). Деление хроматографии по технике эксперимента: колоночная, бумажная и тонкослойная хроматография.
^
Дисперсные системы, дисперсионная среда, диспергированное вещество.
Классификация дисперсных систем по размерам частиц диспергированного вещества: взвеси, коллоидные системы, истинные растворы.
Золи как высокодисперсные системы с жидкой диперсионной средой.
Гидрофобные и гидрофильные коллоидные системы.
Методы получения коллоидных систем: диспергационные и конденсационные методы (физическая конденсация, конденсация из паров и химическая конденсация).
Пептизация как физико-химическое дробление осадков до частиц коллоидного размера. Адсорбционная пептизация. Пептизация путём поверхностной диссоциации. Пептизация путём промывания осадка.
Методы очистки коллоидных систем: диализ, электродиализ и ультрафильтрация. Принцип работы аппарата «искусственная почка».
Строение мицеллы. Изоэлектрическое состояние мицеллы.
Строение мицеллы: двойной электрический слой (ДЭС), современные представления о строении ДЭС.
Электрокинетический потенциал (или дзета-потенциал) как важнейшая характеристика ДЭС. Факторы, определяющие величину дзета-потенциала. Влияние общего содержвния электролитов в растворе на величину дзета-потенциала. Влияние понижения дзета-потенциала на устойчивость коллоидных систем. Электрокинетические явления в живых организмах.
Седиментационная и агрегативная устиойчивость коллоидных систем.
Явление коагуляции коллоидных систем. Две стадии коагуляции: скрытая и явная коагуляции. Факторы, вызывающие коагуляцию.
Коагуляция коллоидных систем электролитами, порог коагуляции. Правило Шульце-Гарди. Определение порога коагуляции в рамках теории Б.В. Дерягина и Л.Д. Ландау. Сенсибилизация. Коагуляция смесями электролитов.
Теория устойчивости лиофобных золей – теория Дерягина, Ландау и Фервея и Овербека.
Кинетика коагуляции.
Мембранное равновесие Донана.
^
Растворы высокомолекулярных соединений (ВМС) как истинные растворы, их особенности: гомогенность, самопроизвольность образования, равновесность, молекулярность или ионность.
Явление набухания ВМС, степень набухания как количественная характеристика процесса набухания. Ограниченное набухание и неограниченное.
Вязкость растворов ВМС, её особенность. Причины высокой вязкости ВМС. Характеристическая вязкость. Уравнение Марка-Хаувика, расчёт молекулярной массы полимера.
Полиэлектролиты. Белки как представители полиэлектролитов. Изоэлектрическое состояние белка.
^
Студень как ограниченно набухший полимер. Студнеобразование – процесс образования пространственной сетки в застудневающей систьеме.
Влияние различных факторов на процесс студнеобразования: концентрация ВМС, форма и размер макромолекул, температура, время, рН-среды.
Свойства студней: упругость, эластичность, способность сохранять свою форму, синерезис.
Интермицелярная жидкость как жидкость заполняющая сетку студня. Свободная и связанная интермицелярная жидкость. Роль связанной воды студней в природе, доля связанной воды в человеческом организме в зависимости от возраста человека (проявление синересиза в организме).
|
