Тема 17. Введение в коллоидную химию

Предмет коллоидной химии. Основные разделы и направления коллоидной размерам частиц, по агрегатному состоянию дисперсной фазы и дисперсионной среды, по концентрации. Количественные характеристики дисперсности: дисперсность, радиус кривизны, удельная поверхность. Понятие о лиофильных и лиофобных дисперсных системах Особенности нанодисперсного (коллоидного) состояния вещества. Универсальность дисперсного состояния вещества. Определяющая роль поверхностных явлений в коллоидной химии. Взаимосвязь коллоидной химии с другими химическими дисциплинами, с физикой, биологией, геологией, почвоведением, медициной. Значение коллоидной химии в охране окружающей среды.

Тема 18. Термодинамика поверхностных явлений.

Свободная поверхностная энергия границы раздела фаз. Поверхностные силы. Поверхностное натяжение. Понятие о методе слоя конечной толщины. Метод избыточных термодинамических функций поверхностного слоя (по Гиббсу). Поверхность разрыва и разделяющая поверхность. Термодинамические характеристики поверхностного слоя: полная энергия, свободная энергия и энтропия. Влияние температуры на избыточные термодинамические функции поверхностного слоя индивидуальных жидкостей. Критическая температура. Поверхностная энергия и взаимодействия между молекулами (атомами, ионами) в конденсированной фазе. Работа когезии. Дисперсионные и недисперсионные взаимодействия в полярных и неполярных фазах. Поверхность раздела между конденсированными фазами. Работа адгезии, ее связь с характеристиками межмолекулярного взаимодействия. Правило Антонова; условия его применения.

Тема 19. Смачивание и капиллярные явления.

Смачивание. Краевой угол смачивания. Вывод уравнения Юнга. Термодинамические условия смачивания и растекания. Влияние шероховатости и химической неоднородности твердой поверхности на смачивание. Избирательное смачивание. Гидрофильность и гидрофобность поверхности твердых тел; количественные характеристики гидрофильности и гидрофобности твердых тел и порошков. Капиллярные явления. Капиллярное давление. Вывод уравнения Лапласа для сферических поверхностей, общая форма.