Змістовий модуль 5. Методи отримання дисперсних систем. Поверхневі явища та адсорбційні рівноваги

Тема 1. Загальна характеристика дисперсних систем. Класифікація дисперсних систем по ступеням дисперсності і по агрегатним станам. Колоїдні розчини. Розвиток колоїдної хімії. Роль колоїдно-хімічних процесів в біології і хімічній технології. Колоїдні розчини -ультрамікрогетерогенні системи. Ліофобні і ліофільні (ВМС) розчини. Подібність і відмінність. Загальна характеристика колоїдних розчинів. Кінетична та агрегативна стійкість колоїдних систем. Діаліз.Методи одержання колоїдних розчинів. Дисперсійний і конденсаційний методи. Електричний метод. Пептизація. Механізм утворення колоїдних розчинів.

Тема 2. Поверхневі явища. Поверхнева енергія, поверхневий натяг. Когезія та адгезія. Змочування. Адсорбція. Рівняння адсорбції Гіббса. Теорія адсорбції. Капілярна конденсація. Адсорбція на межі тверде тіло – газ. Адсорбція на межі розчин – газ. Адсорбція на межі тверде тіло – розчин. Молекулярна адсорбція із розчинів. Адсорбція електролітів.

Змістовий модуль 6. Основні властивості дисперсних систем. Напівколоїди та розчини високомолекулярних сполук

Тема 1. Оптичні властивості колоїдних систем. Розсіювання світла. Формула Релея. Абсорбція світла. Забарвлення колоїдних розчинів. Оптичні методи дослідження колоїдних систем. Нефелометрія, ультрамікроскопія, електронна мікроскопія.

Тема 2.Молекулярно-кінетичні властивості колоїдних розчинів. Тепловий рух молекул і броунівський рух. Роботи М. Смолуховського і А. Енштейна. Флуктуація в колоїдних розчинах. Осмотичний тиск. Седиментаційна стійкість. Методи седиментаційного аналізу. Ультрацентрифуга і її використання в дисперсійному аналізі. Дифузія в колоїдних розчинах і величина зсуву. Мембранна рівновага.

Тема 3. Електричні властивості колоїдних систем. Електрофорез і електроосмос. Роботи Ф. Ф. Рейса. Будова подвійного електричного шару. Модель Гельмгольца, модель Гуі-Чемпена, модель Штерна. Електрокінетичний потенціал. Будова колоїдних частинок.

Тема 4. Стійкість і коагуляція колоїдних міцел. Коагуляція електролітами. Теорія ДЛФО. Теорія коагуляції електролітами. Вплив глибокого діалізу. Коагуляція під дією фізичних факторів (температура, електричне поле, концентрування, механічна дія). Кінетика коагуляції. Формули Смолуховського. Загальні поняття про реологію дисперсних систем. Виникнення і особливості структур в дисперсних системах. В'язкість істинних і колоїдних розчинів. Структурна в'язкість. Залежність в'язкості дисперсних систем від концентрації дисперсної фази. Драглі, утворення драглів. Тиксотропія, синерезис.

Тема 5. Розчини високомолекулярних сполук. Загальні відомості про високомолекулярні сполуки (ВМС). Захисна дія ВМС. Будова макромолекул, властивості. Агрегатні стани ВМС. Характеристика розчинів ВМС в зв'язку з їх будовою і проблемою стійкості. Теорія розчинів ВМС. Осмотичний тиск. Дифузія і седиментація. Оптичні властивості. Агрегативна стійкість. В'язкість розчинів ВМС. Відхилення від законів Енштейна, Ньютона, Пуазейля. Віскозиметричний метод визначення-молекулярної маси полімерів. Розчини високомолекулярних електролітів. Білки як поліелектроліти. Ізоелектрична точка. Набухання. Обмежене і необмежене набухання. Теплота набухання. Тиск набухання. Кінетика набухання.

Тема 6. Напівколоїди. Грубодисперсні системи. Мила. Абсорбційні барвники. Тверді золі. Скло, емалі, сплави. Суспензії. Стійкість і стабілізація. Емульсії. Класифікація емульсій. Стійкість розбавлених і концентрованих емульсій. Емульгатори. Механізм стабілізації емульгаторами. Методи одержання і руйнування емульсій. Оборотність емульсій. Практичне значення емульсій і емульгування. Піни. Рідкі піни. Методи одержання і руйнування пін. Пінна флотація. Тверді піни (пінобетон, піноскло, пінопласт). Аерозолі. Загальна характеристика. Тумани. Дими і пил. Методи добування аерозолів. Методи руйнування аерозолів. Практичне значення аерозолів. Проблеми захисту атмосфери від забруднення аерозолями.

Методичне забезпечення

1. Худоярова О.С. Курс лекцій з колоїдної хімії.-Вінниця, 2008.- 166с.

2. Василінич Т.М. Методичні вказівки до проведення тестового контролю з дисципліни «Фізична хімія». Вінниця: ВДПУ, 2009. – 60 с.

3. Худоярова О.С. Методичні вказівки до виконання самостійної роботи студентів з курсу «Колоїдна хімія». – Вінниця: ВДПУ, 2010. – 48 с.

4. Василінич Т.М. Задачі і вправи з фізичної хімії. – Вінниця: Гіпаніс, 2010.– 64с.

2.4.2. Рекомендована література:

Основна:

1. Костржицький А.І. Фізична і колоїдна хімія/ А.І. Костржицький, В.М.Тіщенко. – К.: Центр учбової літератури, 2008. – 282с.

2. Гомонай В.І. Фізична і колоїдна хімія:Підручник/В.І.Гомонай. – Вінниця: Нова книга, 2007. – 496с.

3. Білий О.В. Фізична хімія/ О.В. Білий. – К.: Вища школа, 2006. – 254с.

4. Кабачний В.І. Фізична і колоїдна хімія:Підручник/ В.І. Кабачний, Л.К.Осіпенко, Л.Д.Грицан.–Харків:Прапор,199.–368с.

5. Мороз А.С. Фізична і колоїдна хімія / А.С. Мороз. – Л.: Світ, 1994.– 362с.

6. Білий О.В. Фізична і колоїдна хімія (задачі і вправи)/ О.В. Білий, Л.М. Біла.– К.: Вища школа, 1981. – 84с.

1. Балезин С.А. Практикум по физической и коллоидной химии /С.А. Балезин. – М.: Мир, 1980. – 244с.
2. Алісова Е.В. Фізична хімія в прикладах і задачах: Навчальний посібник/ Е.B. Алісова, Я.Б. Козяївський, Н.І. Кулик.– К.:Вища школа, 1993.– 182с.

Додаткова:

1. Стрельцов О.А. Фізична і колоїдна хімія / О.А. Стрельцов. – Л.: Ліга-Прес, 2002. – 362с.

2. Каданер Л.І. Фізична і колоїдна хімія/ Л.І. Каданер. – К.: Вища школа, 1983. – 286с.

3. Стромберг А.Г. Физическая химия.-М.:Высш.шк.,1988. – 484с.

4. Яцимирський В.К. Фізична хімія рівноважних систем/ В.К. Яцимирський. – К.: НМКВО, 1992. – 456с.

5. Фридрисберг Д.А. Курс коллоидной химии/ Д.А.Фридрисберг. – Л.: Химия, 1984. – 368 с.

Програма навчальної дисципліни «Загальна хімічна технологія»

Змістовий модуль 1. Хімія і хімічна промисловість у виробничій діяльності людини. теоретичні основи хімічної технології

Тема1. Людство і навколишнє середовище. Навколишнє середовище. Людина як компонент навколишнього середовища. Виробнича діяльність людини і ресурси планети. Реакція навколишнього середовища на антропогенну діяльність. Біосфера та її еволюція.

Тема 2. Хімічне виробництво в системі антропогенної діяльності. Матеріальне виробництво і його організація. Хімічна промисловість.

Тема 3. Науково-технічний прогрес і етичні проблеми. Науково-технічний прогрес і науково-технічна революція. Науково-технічний прогрес в хімічній промисловості. Соціальні наслідки НТП та етичні проблеми.

Тема 4. Хімічна наука і виробництво. Хімічна технологія як наукова основа хімічного виробництва. Особливості хімічної технології як науки. Зв'язок хімічної технології з іншими науками. Виникнення і розвиток вітчизняної хімічної технології.

Тема 5. Хіміко-технологічний процес. Зміст хіміко-технологічного процесу. Процеси в хімічному реакторі.

Тема 6. Процеси і апарати хімічного виробництва. Загальна характеристика і класифікація процесів. Основні процеси хімічної технології та апаратура для них. Хімічні реактори.

тема 7. Каталітичні процеси. Промисловий каталіз. Технологічні характеристики твердих каталізаторів. Контактні апарати.

Тема 8. Організація хімічного виробництва. Хімічне виробництво як система. Моделювання хіміко-технологічної системи. Організація хіміко-технологічного процесу. Управління хімічним виробництвом.

Змістовий модуль 2. Основні компоненти хімічного виробництва

Тема 1. Хімічна сировина. Визначення, класифікація та вимоги до хімічного сировини. Ресурси та раціональне використання сировини. Підготовка хімічної сировини до переробки.

Тема 2. Енергія у хімічному виробництві. Людське суспільство і проблема енергії. Використання енергії в хімічній промисловості. Джерела енергії. Раціональне використання енергії в хімічній промисловості. Нові види енергії в хімічній промисловості.

Тема 3. Вода у хімічної промисловості. Використання води в хімічному виробництві. Джерела водопостачання хімічних виробництв. Промислова водопідготовка.

Тема 4. Економіка хімічного виробництва. Техніко-економічні показники хімічного виробництва. Структура економіки хімічної промисловості. Матеріальний і енергетичний баланси хімічного виробництва.