Седиментация. От каких факторов зависит скорость седиментации частиц дисперсных систем?
Дисперсная система, дисперсная фаза, дисперсионная среда.
дисперсная система:
• Дисперсионная среда – растворитель, в котором распределено вещество в раздробленном состоянии
• Дисперсная фаза – раздробленное вещество
Между дисперсной фазой и дисперсионной средой существует поверхность раздела
Понятие о степени дисперсности. Удельная поверхность фазы.
для характеристики раздробленности дисперсной фазы советский физико-химик А.В.Думанский ввел понятие степень дисперсности σ, которая измеряется величиной, обратной среднему диаметру, или для несферических частиц величиной, обратной среднему эквивалентному диаметру d (м-1):
σ=1/d
Классификация дисперсных систем по степени дисперсности.
Грубодисперсные (больше 10-7м). Быстро оседают, видимы в микроскоп, остаются на бумажном фильтре, неустойчивы (суспензии, эмульсии, взвеси)
• Коллоидно-дисперсные (10-7-10-9м). Относительно устойчивы
• Молекулярно- и ионно-дисперсные. Гомогенны, устойчивы (истинные растворы)
Сравнительная характеристика дисперсных систем с различной степенью дисперсности.
Грубодисперсные: размер частицы дисперсной фазы >10-7м. степень дисперсности <107. Коллоидно-дисперсные системы: размер частицы дисперсной фазы 10-7-10-9. Степень дисперсности 107-109.
Классификация дисперсных систем по агрегатному состоянию фаз. Примеры.
Газ(воздух, туман, пыль), жидкость(пена, эмульсия), ТВ тело( пенопласт, сплавы).
Классификация систем по характеру взаимодействия дисперсной фазы с дисперсионной средой.
дисперсная фаза + дисперсионная среда= пример.
Газ+газ=воздуз
Газ+жидкость=пар
Газ+ТВ=пыль
Жидкость+газ=пена
Жидкость+жид=эмульсия
Жидкость+ТВ=суспензии
ТВ+газ=ТВ пена
ТВ+ж=ТВ эмульсия
ТВ+ТВ=сплав
Условия получения веществ в коллоидном состоянии
Дисперсная фаза должна обладать плохой растворимостью
• Размеры диспергируемого вещества должны быть доведены до размеров коллоидных частиц (10-7-10-9м)
• Необходимы стабилизаторы, которые на поверхности раздела фаз образуют ионный или молекулярный слой и гидратную оболочку
Дисперсионные методы получения коллоидных систем.
Дисперсионные методы – дробление вещества до коллоидной степени дисперсности:
• Механические (шаровые и коллоидные мельницы, ступка) – диспергирование с добавлением стабилизаторов
• Ультразвуковые – диспергирование частиц под действием сжатий и расширений
Получение коллоидных растворов методом физической конденсации.
Конденсационные методы – укрупнение молекул и ионов до размеров коллоидных частиц. Основой физической конденсации явл физическое воздействие. Для получения золя исп метод замены р-ля. Вначале готовят истинный раствор в-ва в летучем р-ле и добавляют к жидкости, в кот в-во нерастворимо. Летучий р-ль удаляют нагреванием. В рез-те происходит резкое понижение р-ти. М. в-ва конденсируются в частицы коллоидных размеров и образ коллоидный р-р.
Методы химической конденсации в получении коллоидных растворов.
Окисление
2H2S + O2 = 2H2O + 2S
• Восстановление
Ag2O + H2 = 2Ag0 + H2O
• Реакции обмена
BaCl2 + K2SO4 = BaSO4 + 2KCl
• Гидролиз
FeCl3 + 3H2O = Fe(OH)3 + 3HCl
Fe(OH)3 + HCl = FeOCl + 2H2O
FeOCl =FeO+ + Cl-
• Нейтрализация
Ca(OH)2 + H2SO4 = CaSO4 + 2H2O
• Замена растворителя
При вливании спиртовых растворов серы, канифоли, в воду, в которой эти вещества плохо растворимы, они начинают конденсироваться в частицы коллоидных размеров и могут находиться во взвешенном состоянии
Получение коллоидных растворов пептизацией.
Пептизация – процесс перехода вещества из осадка в золь при добавлении диспергирующих веществ (Al(OH)3, Fe(OH)3 + электролит)
Способы очистки коллоидных растворов от примесей.
Диализ – основан на способности животных и растительных мембран пропускать ионы и задерживать коллоидные частицы (медленный)
– Электродиализ
– Компенсационный диализ (вивидиализ)
• Ультрафильтрация
• Гельфильтрация
• Седиментация
Сущность диализа, электродиализа.
Диализ – основан на способности животных и растительных мембран пропускать ионы и задерживать коллоидные частицы (медленный)
454) Особенности и применение компенсационного диализа,вивидиализа. Компенсационный диализ применяют, когда необходимо освободить к/р-р лишь от части низкомолекулярных примесей. В диализаторе р-ль зам р-ры Нмс, которые необходимо остановить в к/р-ре. На принципе вивидиализа основано действие искусственной почки. Диализирующий р-р содержит в одинаковых с кровью концентрациях в-ва, кот необходимо сохранить в крови.
Сущность и цели ультрафильтрации дисперсных систем.
Ультрафитрация прим для очистки систем, содержащих частицы коллоидных размеров. В основе метода лежит продавливание разделяемой смеси через фильтры с порами, пропускающими только молекулы и ионы низкомолекулярных в-в.
Седиментация. От каких факторов зависит скорость седиментации частиц дисперсных систем?
седиментация это оседание частиц дисперсной фазы под действием различных сил. Зависит от радиуса частицы, разности плотностей дисперсной фазы и среды, вязкости. Определение скорости оседания положено в основу седиментационного анализа, опред размер частиц и их фракционный состав. Седиментация исп для качественной оценки функционального состояния эритроцитов.