Структурир.системы.Вязкость и упругопластические св-ва дисп.систем.Ур-ие Ньютона.

Структурированные сис-мы - получаются при уплотнении коагуляционных осадков. Различ. стр-ры получ. путем: спрессования, спекания, хим. р-ии. Структура - твердообразное тело с нечетко выражен.структурой с одной стороны и четко выражен.с др. Структуры: 1) Коагуляционно-тиксотропные - получаемые в результате коагуляции золей, тиксотропия заключ. в обратимом переходе: Гель ^{механи.действие}↔_покой Золь. Подвижны, твердообразны, пластичны, эластичны. Способ.к набуханию, обладают ползучестью, вязкость структурная. 2) Конденсационно-кристализационные - получаемые в рез-те конденсации, кристаллизации. Структура хрупкая, р-ля оч. мало, повыш. прочность, не восстан-ся после разрушения. Названы так Ребиндером. 3) Структуры, наведенные внеш. полем. Внеш. поле м.б.создано электричеством, магн., эл/магн. Вязкость(В.) - внутреннее трение, возник. м/у слоями подвижной среды (жид. или газообр.), движущимися ламинарно (движение, при кот. не наруш. непрерывность слоев жид-ти) с разными скоростями. Причины возник. В.: 1) хаотическое молекулярно-кин. движение; 2) силы притяжения м/у мол-ми, располож. на пов-ти движущихся слоев. Коэф. вязкости-η. Ур-ие Ньютона, кот. было предложено им для описания вязкости низкомолек. жид-тей: F= ηs·du /dx, где F-внутр. трение; η-коэф. вязкости; s-площадь соприкосновения слоев; du /dx - градиент скорости, направл-ый перпендик-но вектору скорости. В этом ур-ии сила внутреннего трения F равна по значению, но противопол. по направлению приложенной извне силе сдвига. Относя силу внутреннего трения к площади сдвига,ур-ие м.представить в виде:P=F/s=η(du /dx),где P-напряжение сдвига, поддерживающее течение жид-ти. Это выражение позволяет рассм. коэф. вязкости как напряжение сдвига, обеспечивающее градиент скорости м/у движущимися слоями, равный единице - физ.смысл η. Коэф. вязкости, рассчитываемый по ур-ию Ньютона,применяют для классификации сред.Если величина η в широком диапозоне параметров среды не меняется, то эту среду наз-ют ньютоновской, в против. случае среда явл. неньютоновской.η=[П].Под пластичностью понимают св-во тел развивать необратимые остаточные деформации. Пластичность структуры тесно связана с вязкостью сис-мы под действием внеш. нагрузки. Структурир. сис-мы облад. аномальной вязкостью, кот. опред-ся внеш. воздействием. Зав-ть вязкости структурир. сис-мы от от внеш. напряжения:

1-max вязкость неразрушенной структуры;2- частично разрушенная структура;3-жидкое состояние (структура полностью разрушена).Видно, что max вязкость сохраняется в обл-ти 1,кот.соотв-ет ползучести - явление, при кот. сис-ма не разрушается, но в ней наблюдается перемещение ч-ц относит. др. др. При больших нагрузках структурные сетки необратимо разрушаются (область 2) и тела текут как свободнодисп. жид-ти (обл-ть 3) Пластичные структуры обладают эластичностью - св-во, кот. связывают с упругостью тела, т. е.со способностью дисп. сис-мы после прекращения действия внеш. силы возвращаться к первоначал. форме.

24.Задачи кол.химии в решении экологич.проблем.На примере решения проблем водо-газоочистки.

Экология - наука, изучающая вз-ие чела с окруж. средой. Различают экологич. и гигиенич. проблемы. Сущ-ет много видов воздействий чела на окруж. среду. Антропогенное возд-е связано с производственной деят-тью чела. Ca, Mg, Al из водных р-ров не извлекаются. Молочн. пр-ть: в сыворотке содерж-ся огромное кол-во примесей → патоген. м/о → зацветание водоема → О₂ не поступает в воду водоема → погибают организмы → метановое брожение → водоем полностью погублен → от водоема распростр. вредные компоненты в силу диффузионных процессов (диффузия - самопроизв. выравнивание конц-ии в-ва в исходно неоднород. сис-ме под действием градиента хим. пот-ла и теплового движения мол-л). Почва - частичная окись кремния, соед. с Al и Fe. Прекрасно адсорбирует тяжелые Ме, в т.ч. Pb, Zn, Cu. Борьба с этим воздействием: 1)пылеуловители на основе центрифуг, ультрацентрифуг (тысячи об/мин). 2) фильтрация под мощным давлением - ультрафильтрация.

3) экстракция: экстрагент обр-ет комплексы с в-вом, кот. нах-ся в водном р-ре.С_х=10^-7М станет 10^-5М.Цель-извлечение из продуктов переработки полезных в-в.

4) эл/хим методы обработки: электродиализ (транспорт ионов ч/з ионообмен. мембрану, помещенную м/у двумя электродами, подключ. к внеш. ист. питания), электролиз - в гальв. пр-ве (совокупность электрохимических процессов, происходящих в электролите при прохождении через него постоянного электрического тока).5)жестким УФ или ИК излучением. Суспензии исп. для очистки воды. Песчаные фильтры служат для начальной грубой очистки значительных масс воды. Физ/хим.методы: 1) методы, не разрушающие исслед. сис-му: потенциометрия – датчики анал. сигнала, основ. на измер. пот-ла электрода (ионоселективный, платиновый); 2)методы, исслед. только в-во дисп. фазы без его выделения - методики, основ на измерении флуоресценции (излучение света длиной волны, отличающейся от длины волны падающего на объект света); 3)методы, выделяющие в-во дисп. фазы: электрофорез - процесс, при кот. ч-цы дисп. фазы перемещ. к электроду, нах. под напряжением; 4) методы, исслед-ие суммарные эффекты: оптические эффекты: облучают сис-му фокусированным светом, при этом измеряют оптич. плотность, кот. складывается из эффектов, связ.с поглощением света и эффектов с рассеиванием света. Суммарный эффект позвол-ет опред-ть конц. ч-ц дисп. фазы и нек. эл/хим. св-ва. Вязкость - суммарн. эффект, включ. св-ва дисп. фазы и дисп. среды. Вязкость- сила трения, возник. м/у ламинарно (движение, при кот. не наруш. непрерывность слоев жид-ти) движущимися слоями жид-тями или газа; 5) методы разделения дисп. среды и дисп. фазы; 6)методы хроматографии.