Методические указания (с программой) и контрольные задания по коллоидной химии. Часть 1. Цыренова С.Б - 17 стр.

UptoLike

Рубрика: 

Для расчета молекулярной адсорбции употребляют
эмпирическое уравнение x/m = kC
tln
, где х/т = а, k и 1/п -
эмпирические коэффициенты.
В гомологическом ряду органических веществ (ки-
слот, спиртов) адсорбируемость возрастает по мере роста
длины углеводородной цепи. Адсорбция при переходе от
одного гомолога к следующему возрастает в среднем в 1,5
раза. Эта закономерность носит название правила Траубе
для адсорбции на твердых гладких адсорбентах. На молеку-
лярную адсорбцию влияют пористость адсорбента и размер
его пор. На мелкопористых адсорбентах наблюдается «об-
ращение» правила Траубе: с повышением числа атомов в
углеводородной цепи адсорбируемость гомолога не повы-
шается, а понижается. Это явление должно быть объяснено
тем, что при удлинении радикала молекулы соединения
труднее проникают в поры адсорбента.
Особенностью ионной адсорбции является ее селек-
тивность. Избирательная адсорбция одного из ионов зави-
сит не только от его природы, но и от свойств адсорбента.
Адсорбенты могут иметь на своей поверхности полярные
группы (основные или кислые). При адсорбции из раство-
ров электролитов может быть обменная адсорбция между
адсорбентом и раствором. Основные адсорбенты (ферро-
гель, алюмогель) отдают в раствор группу ОН и ее место
занимает анион из раствора. Кислые адсорбенты (силика-
гель, глина, кремниевые кислоты) способны к обмену ка-
тионов. Существуют также амфотерные адсорбенты (белки,
алюмосиликаты), адсорбционная способность которых за-
висит от рН среды.
РАЗДЕЛ 4.
Молекулярно-кинетические свойства, оп-
тические свойства и электрокинетические
свойства дисперсных систем.
К молекулярно-кинетическим свойствам коллоидных
систем относятся броуновское движение, диффузия, осмо-
тическое давление и седиментационная устойчивость. Об-
ратите внимание на специфику этих явлений, связанную с
размерами дисперсных частиц и их массой.
Броуновское движение дисперсных частиц - следствие
теплового движения молекул среды. Коллоидные частицы
получают многочисленные импульсы со стороны быстро
движущихся молекул среды и совершают сложный путь,
многократно меняя направление своего движения. Теория
броуновского движения разработана Эйнштейном (1905) и
Смолуховским (1906). Броуновское движение характеризу-
ют средним сдвигом (видимым перемещением колло-
идной частицы в дисперсионной среде за время τ).
Уравнение Эйнштейна - Смолуховского связывает
средний сдвиг с параметрами дисперсионной среды и с раз-
мерами движущихся частиц:
где t - время наблюдения, с; r - радиус частиц, м;
η
- вяз-
кость среды, Па-с. Из уравнения следует, что интенсивность
броуновского движения обратно пропорциональна разме-
рам частиц. Увеличение времени наблюдения позволяет по-
лучать большое значение сдвига. Вязкость среды замедляет
движение частиц.
Запомните, что явление диффузии тесно связано с те-
пловым движением частиц. Эйнштейн показал, что коэффи-
циент диффузии D зависит от свойства дисперсионной сре-
ды и от размеров диффундирующих частиц:
      Для расчета молекулярной адсорбции употребляют              РАЗДЕЛ 4.
эмпирическое уравнение x/m = kCtln, где х/т = а, k и 1/п -        Молекулярно-кинетические свойства, оп-
эмпирические коэффициенты.                                        тические свойства и электрокинетические
      В гомологическом ряду органических веществ (ки-             свойства дисперсных систем.
слот, спиртов) адсорбируемость возрастает по мере роста
длины углеводородной цепи. Адсорбция при переходе от              К молекулярно-кинетическим свойствам коллоидных
одного гомолога к следующему возрастает в среднем в 1,5      систем относятся броуновское движение, диффузия, осмо-
раза. Эта закономерность носит название правила Траубе       тическое давление и седиментационная устойчивость. Об-
для адсорбции на твердых гладких адсорбентах. На молеку-     ратите внимание на специфику этих явлений, связанную с
лярную адсорбцию влияют пористость адсорбента и размер       размерами дисперсных частиц и их массой.
его пор. На мелкопористых адсорбентах наблюдается «об-            Броуновское движение дисперсных частиц - следствие
ращение» правила Траубе: с повышением числа атомов в         теплового движения молекул среды. Коллоидные частицы
углеводородной цепи адсорбируемость гомолога не повы-        получают многочисленные импульсы со стороны быстро
шается, а понижается. Это явление должно быть объяснено      движущихся молекул среды и совершают сложный путь,
тем, что при удлинении радикала молекулы соединения          многократно меняя направление своего движения. Теория
труднее проникают в поры адсорбента.                         броуновского движения разработана Эйнштейном (1905) и
      Особенностью ионной адсорбции является ее селек-       Смолуховским (1906). Броуновское движение характеризу-
тивность. Избирательная адсорбция одного из ионов зави-      ют средним сдвигом ∆ (видимым перемещением колло-
сит не только от его природы, но и от свойств адсорбента.    идной частицы в дисперсионной среде за время τ).
Адсорбенты могут иметь на своей поверхности полярные              Уравнение Эйнштейна - Смолуховского связывает
группы (основные или кислые). При адсорбции из раство-       средний сдвиг с параметрами дисперсионной среды и с раз-
ров электролитов может быть обменная адсорбция между         мерами движущихся частиц:
адсорбентом и раствором. Основные адсорбенты (ферро-
гель, алюмогель) отдают в раствор группу ОН и ее место
занимает анион из раствора. Кислые адсорбенты (силика-       где t - время наблюдения, с; r - радиус частиц, м; η - вяз-
гель, глина, кремниевые кислоты) способны к обмену ка-       кость среды, Па-с. Из уравнения следует, что интенсивность
тионов. Существуют также амфотерные адсорбенты (белки,       броуновского движения обратно пропорциональна разме-
алюмосиликаты), адсорбционная способность которых за-        рам частиц. Увеличение времени наблюдения позволяет по-
висит от рН среды.                                           лучать большое значение сдвига. Вязкость среды замедляет
                                                             движение частиц.
                                                                   Запомните, что явление диффузии тесно связано с те-
                                                             пловым движением частиц. Эйнштейн показал, что коэффи-
                                                             циент диффузии D зависит от свойства дисперсионной сре-
                                                             ды и от размеров диффундирующих частиц: