Механические свойства структурированных систем. Явление релаксации. Предел упругости. Метод Ребиндера-Вейлера для определения предельного напряжения сдвига.
Тема 11. Виды дисперсных систем.
Золи, суспензии, пасты. Их получение и свойства. Использование в пищевой промышленности.
Особенности аэрозолей, их практическое значение в технике и быту. Порошки в пищевой промышленности. Получение и разрушение аэрозолей.
Классификация эмульсий. Определение типа эмульсий. Эмульгаторы. Лиофильные, лиофобные и твердые эмульгаторы. Способы получения эмульсий. Эмульгирующее действие ВМС. Обращение фаз эмульсий. Способы разрушения эмульсий. Пищевые эмульсии.
Пены. Способы их получения и их свойства. Пенообразующие вещества. Твердые пены. Значение пен в пищевой промышленности.
Коллоидные ПАВ. Их особенности и классификация. Состояние ПАВ в растворе. Критическая концентрация мицеллообразования. Солюбилизация в растворах ПАВ.
Тема 12. Растворы высокомолекулярных соединений
Общая характеристика ВМС. Природные и синтетические ВМС. Стеклообразное, высокоэластичное, вязкотекучее состояние. Температура стеклования и текучести. Студни и застудневание. Ограниченное и неограниченное набухание ВМС. Осмотическое давление растворов ВМС.
Особенности вязкости растворов ВМС. Уравнение Штаудингера. Определение молекулярной массы ВМС. Свойства растворов полиэлектролитов. Амфотерные соединения, влияние электролитов на белки. Получение золей высокомолекулярных соединений.
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
По курсу «Поверхностные явления и дисперсные системы» студенты заочного факультета выполняют одну контрольную работу, которая включает контрольные и тестовые задания.
Для выполнения контрольной работы студент может выбрать любой учебник из списка основной и дополнительной литературы. Из дополнительной литературы предпочтительно издание С.С. Воюцкий «Курс коллоидной химии», М.: Химия, 1976, 512 с.
При подготовке контрольной работы студент может также пользоваться другими учебниками и учебными пособиями по данным курсам.
Номер варианта контрольных работ определяется по последней цифре шифра. Например, если последняя цифра шифра 0, то студент отвечает на вопросы: 0, 10, 20, 30, 40 и т. д. контрольных и тестовых заданий, если последняя цифра шифра 4, то следует ответить на вопросы: 4, 14, 24, 34, 44 и т. д.
Контрольная работа высылается в институт.
Ответы на вопросы контрольных заданий не должны быть дословно переписаны из соответствующего раздела учебника или учебного пособия. Ответ следует излагать своими словами, акцентируя внимание на главных моментах темы. При выполнении тестовых заданий нужно указать правильный ответ.
Рисунки и графики должны быть выполнены аккуратно карандашом с информацией, необходимой для понимания ответа на вопрос.
Контрольные работы, дословно соответствующие тексту учебника, будут возвращаться на исправление.
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА
Контрольные задания
0. Дисперсные системы. Основные понятия.
1. Дисперсность как характеристика степени измельчения одной из фаз дисперсной системы. Концентрация дисперсной системы и способы ее выражения.
2. Основные направления классификации дисперсных систем.
3. Сходство и различие между коллоидными растворами и растворами ВМС.
4. Получение дисперсных систем методами диспергирования. Работа диспергирования.
5. Что Вы знаете о механическом диспергировании?
6. Что Вы знаете об ультразвуковом и электрическом методах диспергирования?
7. Методы физической конденсации при получении дисперсных систем.
8. Получение коллоидных растворов методом химической конденсации. Строение коллоидной частицы – мицеллы.
9. Что Вы знаете о коллоидной частице – мицелле?
10. Получение золей методом пептизации.
11. Методы очистки дисперсных систем и их применение в пищевых технологиях.
12. Броуновское движение – форма движения частиц в золях.
13. Диффузия в коллоидных растворах.
14. Седиментация в дисперсных системах и седиментационный анализ как метод определения фракционного состава полидисперсных систем.
15. Ультрацентрифугирование как метод исследования золей.
16. Осмотическое давление коллоидных растворов. Обратный осмос и его применение в пищевых технологиях.
17. Оптические свойства дисперсных систем. Рассеяние света высокодисперсными системами.
18. Оптические свойства дисперсных систем. Абсорбция света золями.
19. Ультрамикроскопия и нефелометрия – оптические методы исследования коллоидных растворов.
20. Причины возникновения поверхностной энергии, ее выражение и размерность.
21. Изменение величины поверхностной энергии при поверхностных явлениях и диспергировании вещества.
22. Что Вы знаете о поверхностном натяжении и методах его определения?
23. Объясните существование поверхностного натяжения на любом виде поверхности раздела фаз.
24. Адсорбция. Общие понятия. Физическая и химическая адсорбция. Основные отличия.
25. Количественное выражение величины адсорбции.
26. В чем сущность теории мономолекулярной адсорбции Ленгмюра? Уравнение Ленгмюра.
27. Адсорбция газа на твердой поверхности. Теория полимолекулярной адсорбции Поляни и теория БЭТ.
28. Особенности явления капиллярной конденсации.
29. Адсорбция на границе «жидкость - газ». Уравнение Гиббса.
30. Что Вы знаете о поверхностно-активных и поверхностно-инактивных веществах?
31. Адсорбция из раствора на границе «жикость - газ». Ориентация ПАВ на границе раздела фаз.
32. Уравнения Шишковского для определения поверхностного натяжения жирных кислот.
33. Что Вы знаете о молекулярной адсорбции из растворов на твердых поверхностях?
34. Особенности адсорбции ионов из растворов на твердых поверхностях.
35. Что такое ионообменная адсорбция? Применение в пищевой промышленности.
36. Объясните явление смачивания.
37. Как определяется краевой угол при смачивании?
38. Капиллярные явления при смачивании.
39. Что Вы знаете об адгезии и когезии?
40. Строение двойного электрического слоя. Теория Штерна.
41. Что Вам известно об электрическом и электрокинетическом потенциалах?
42. Что Вы знаете об изоэлектрическом состоянии двойного электрического слоя?
43. Влияние индифферентных электролитов на электрокинетический потенциал.
44. Влияние неиндифферентных электролитов на электрокинетический потенциал.
45. Перезарядка твердой поверхности индифферентными и неиндифферентными электролитами.
46. Какие электрокинетические явления Вам известны?
47. Как определяют величину электрокинетического потенциала электрофоретическим методом?
48. Определение электрокинетического потенциала электроосмотическим методом.
49. Причины термодинамической неустойчивости дисперсных систем.
50. Изменение энергии взаимодействия между мицеллами при их сближении. Теория ДЛФО. Расклинивающее давление.
51. Коагуляция и коалесценция. Виды коагуляции. Порог коагуляции.
52. Правила коагуляции электролитами.
53. Концентрационная и нейтрализационная коагуляция.
54. Кинетика процесса коагуляции. Основы теории Смолуховского.
55. Какие факторы влияют на коагуляцию?
56. Ионный и молекулярный механизмы стабилизации дисперсных систем.
57. Возникновение и особенности структурообразования в дисперсных системах.
58. Как образуются коагуляционные структуры в дисперсных системах?
59. Гели. Влияние различных факторов на гелеобразование.
60. Особенности вязкости коллоидных растворов.
61. Какие методы определения вязкости Вам известны?
62. Зависимость вязкости коллоидных растворов от концентрации дисперсной фазы.
63. Структурная вязкость. Уравнение Бингама.
64. Что Вам известно о механических свойствах структурированных систем и методах их определения?
65. Золи, суспензии, пасты. Способы получения и свойства. Использование в пищевой промышленности.
66. Общая характеристика аэрозолей. Порошки.
67. Методы получения и разрушения аэрозолей. Их агрегативная устойчивость.
68. Какие системы называются эмульсиями? Как классифицируются эмульсии?
69. Опишите основные методы получения и разрушения эмульсий. Виды эмульгаторов для стабилизации эмульсий. Деэмульгаторы.
70. Какие системы называются пенами? От чего зависит устойчивость пен?
71. Что Вам известно о коллоидных ПАВ? Анионные и катионные ПАВ.
72. Состояние ПАВ в растворе.
73. Определение критической концентрации мицеллообразования.
74. Солюбилизация в растворах ПАВ.
75. Что Вы знаете о строении молекул и структуре ВМС?
76. Какие системы называются студнями? Как происходит застудневание?
77. Понятие о набухании ВМС.
78. Осмотическое давление и вязкость растворов ВМС.
79. Определение средней молекулярной массы ВМС.
80. Приведите основные свойства растворов полиэлектролитов.
ТЕСТОВЫЕ ЗАДАНИЯ
0. Укажите состояние дисперсной фазы в эмульсиях:
1. твердое
2. жидкое
3. газообразное
4. 1) и 3) вместе
1.Укажите агрегатное состояние дисперсной фазы в аэрозолях:
1. жидкое;
2. твердое;
3. газообразное;
4. 1) и 2) вместе
2. Мерой раздробленности в дисперсной системе служит:
1. концентрация дисперсной фазы;
2. дисперсность;
3. удельная поверхность дисперсной фазы;
4. 2) и 3) вместе
3. Укажите состояние дисперсной фазы в суспензиях:
1. твердое;
2. газообразное;
3. жидкое;
4. 2) и 3) вместе
4. К системам с жидкой дисперсионной средой относятся:
1. золи;