Історія розвитку колоїдної хімії та праці вчених

До початку ХХ ст. наука про колоїди містила, головним чином, описання властивостей високодисперсних систем і методів приготування колоїдних розчинів. Вивчення властивостей колоїдів і накопичення більшого експериментального матеріалу показали, що колоїдні системи не вкладаються в звичайні рамки фізики і хімії. Для забезпечення накоплених матеріалів були створені різні гіпотези і теорії, а також спеціальні методи дослідження високодисперсних систем. Це показало, що необхідно виділити вчення про колоїди в спеціальну науку.

В 1752 році Ломоносов використовував для отримання кольорового скла колоїдні розчин золота (золі золота) і заснував виробництво кольорового скла для мозаїки. Перші дослідження адсорбції із розчинів на твердому адсорбенті були виконанні в 1792 році російським хіміком Ловицем, який очистив розчин від домішок твердим адсорбентом – вугіллям. В 1809 році професор Московського університету Рейсс помітив електрокінетичні властивості колоїдних систем, відкрив явище електроосмосу та електрофорезу в суспензіях глини.

В 1861 – 1864 році англійський вчений Грем вивчав дифузію різних розчинів, помітив, що деякі речовини дифундирують дуже повільно. До повільно дифундируючих речовин Грем відніс гідрати окисі алюмінію, цинку і інших металів, деякі природні речовини: крохмаль, декстрини, білки. Порівнюючи ці речовини і електроліти, він встановив, що хлоридна кислота дифундує в 50 раз швидше яєчного білка і в 100 раз – крохмалю. Такі трудно дифундируючі речовини, як гідрати окисі металів, агар, крохмаль, декстрин, по фізичному стану нагадують клей, тому Грем запропонував всі подібні речовини назвати колоїдами (від греч. колла – клей).

Опираючись на власні досліди, Грем розділив всі речовини на кристалічні – кристалоїди і колоїдні – колоїди. Грем розробив ряд методів приготування і очищення колоїдів, використовуючи методи дифузії і діалізу.

В 1869 році професор Київського університету Борщов в своєї роботі «Про властивості і будову колоїдів, які приймають участь в утворенні рослинних і тваринних організмів» чітко сформулював уяву про колоїди. Колоїдні системи він характеризує, як системи багатофазні (гетерогенні), відрізняючи їх від істинних розчинів, як систем однофазних (гомогенних). Борщов вважав, що речовини можуть існувати як в кристалічному, так і в колоїдному стані, переходити із одного стану в інший.

Великий російський хімік Менделєєв вказав, що почті всі тіла в природі можуть знаходитися в колоїдному стані. Дальше ці положення експериментально підтвердив Веймарн. Він показав, що такі кристалоїди, як поварена сіль і хлористий кальцій можуть бути отримані в колоїдному стані в органічних розчинниках. Веймарн приготував більше 200 речовин в колоїдному стані, які в звичайних умовах існують в кристалічному виді.

Важливе значення для розвитку колоїдної хімії мало відкриття броунівського руху. Вчені Смолуховський і Ейнштейн розробили теорію броунівського руху і дифузії в колоїдних системах, а Перен, Сведберг і Ільїн експериментально підтвердили теорії Ейнштейна і Смолуховського.

Багато для розвитку колоїдної хімії зробив Думанський, який вивчав в’язкість ліофільних золей і їх електропровідність, вияснив умови стабілізації колоїдних систем і оптичні властивості.

З праці Гуревича почалося вчення про поверхневі явища. Праця Ленгмюра по адсорбції і будові адсорбційного шару на поверхні розподілу вода – повітря в значному ступені заснована на роботі Гуревича і Шишковського.

Праця Пескова дала початок вченню про агрегатну і седиментаційну стійкість колоїдів. Для вирішення проблеми стійкості і коагуляції колоїдних систем важливе значення мають роботи Фрейндлиха, Кройта, Дерягина і ін.

Вивчаючи колоїдні розчини, більшість дослідників прийшли до висновку, що ці розчини представляють собою системи, які подібні на звичайні істинні розчини, тільки з дуже великими частинками. Звідси, істинні розчини високополімерних речовин з великою молекулярною вагою можливо розглядати, як колоїдні системи.

Велике значення для вивчення властивостей колоїдних систем і розчинів високополімерів мають роботи Каргина, Ребіндера, Дерягіна, Жукова, Думанського, Соколова, Юрченко і ін.

Завдання для виконання самостійної роботи.

1. Що вивчає колоїдна хімія?

2. Назвати розділи, які вивчає колоїдна хімія.

3. Які технологічні процеси пояснює колоїдна хімія?

4. Основні етапи розвитку колоїдної хімії.

5. Виникнення колоїдної хімії, основні вчені, які її розвили.

6. Праці вчених: Ломоносова, Ребіндера, Пескова.

7. Значення колоїдної хімії для технологічного процесу х/п.