1. Коллоидты химия пәні. Маңызы. Зерттейтін нысандары 2. Дисперстік жүйелер классификациясы 3. Дисперстік фаза мен дисперстік ортаның агрегаттық күйлеріне қарай жіктелуі 4. Бөлшектерінің өлшеміне қарай дисперстік жүйелердің жіктелуі 5. Дисперстік жүйелерді дисперстік фазаның кинетикалық қасиетіне қарай жіктелуі
1. Коллоидты химия пәні. Маңызы. Зерттейтін нысандары Коллоидтық химия фазааралық бөлу беттеріндегі жүретін процестерді зерттейді. Демек, гетерогендік коллоидтық химияның зерттейтін нысандарының маңызды белгісі болып саналады. Коллоидты химия жеке ғылым ретінде тек 20 ғасырдың басында 1906-1910 ж. Дами бастады. А. Энштейн мен М.Смолуховский броундық қозғалыстың теориясын өңдеді. 1913 ж. А.В.Думанскии Россияда 1 ші рет коллоидты химияның лабораториясын ашты. Коллоидты химияның дамуына Н.П.песков, С.М.Липатов, Б.В.Дерягин, П.А.ребиндер, В.А.Каргин т.б көптеген орыс ғалымдары еңбек сіңірді.
Кез келген екі компонентті жүйеде компоненттердің біреуі екіншісінде бөлшектеніп, біркелкі таралған күйде болса, онда оны дисперсионды жүйе деп атайды. Дисперсионды жүйе дисперсионды ортадан және дисперсті фазадан тұрады. Дисперсті фаза дисперсионды ортада біркелкі таралады. Дисперсті жүйелерді дисперсті фаза бөлшектерінің шамасына қарай ірі дисперсті жүйелер, коллойдты жүйелер және нағыз ерітінділер деп үшке бөледі : а) Нағыз ерітінді <10 -9 б) коллоидты ерітінді 10 -7 - 10 -9 в) жүзгін ерітінді >10 -7
Дисперстік орта Дисперстік фаза Шартты белгілеу Жүйенің аталуы және мысалдар Қатты дене Газ Сұйық Қатты дене қ/қ с/қ г/қ Қуыс (ұнтақ) денелер Қатты гетерогенді Капиллярлық жүйелер Сұйық Газ Қатты дене Сұйық г/с қ/с с/с Суспензиялар мен зольдер, Эмульсиялар, Газдық эмульсиялар мен көбіктер Газ Газ Қатты дене Сұйық г/г қ/г с/г Коллоидтық жүйелер түзілмейді, Аэрозольдер: шаң-тозаң, ұнтақтар.
№ Дисперстік жүйелер Бөлшектерінің өлшемі а,м 1 Шын ерітінділер 10 -10 – 10 -9 2 Ультрамикрогетерогенді жүйелер (зольдер, коллоидтық ерітінділер) 10 -9 – 10 -7 3 Микрогетерогенді жүйелер (күйе, суда еритін кофе, суспензиялар, эмульсиялар) 10 -7 – 10 -5 4 Дөрекі дисперсті жүйелер (жаңбыр тамшысы, құм, қиыршық тастар, тары, бидай) <10 -5
Дисперстік жүйелерді дисперстік фазаның кинетикалық қасиетіне қарай: 1) байланысқан дисперстік жүйелер және 2) бос дисперстік жүйелер деп екі топқа бөлуге болады. Байланысқан дисперстік жүйелерде дисперстік фаза бөлшектері еркін қозғала алмайды, олар бір-бірімен байланысқан. Мұндай жүйелерге негізінен дисперстік ортасы қатты дене болып келетін жүйелер (минералдар, құймалар, бетондар) жатады. Бос дисперстік жүйелерде дисперстік фаза бөлшектері еркін қозғала алады. Бұған дисперстік ортасы сұйық немесе газ күйіндегі жүйелер (эмульсиялар, суспензиялар, көбіктер) жатады.
Термодинамикалық тұрақтылығына қарай дисперстік жүйелерді үлкен екі топқа - лиофилъдік және лиофобтық жүйелерге бөледі. Лиофилъдік жүйелер термодинамикалық тұрақты жүйелер. Олар өз еркімен түзіледі, түзілу барысында жүйенің еркін (Гиббс) энергиясы азаяды, яғни Мұндай жүйелерге беттік-активті заттардың мицеллярлық ерітінділері, жоғары молекулалық қосылыстардың ерітінділері және бентонит сазбалшықтарының суспензиясы жатады. Оларға агрегаттық тұрактылық тән. Лиофобтық жүйелерге термодинамикалық тұрақсыз дисперстік жүйелер жатады. Мұндай жүйелер ұзақ өмір сүре алмайды. Мұндай жүйелерге эмульсиялар, кейбір суспензиялар, көбіктер жатады. Лиофобтық жүйелерді тұрақтандыру үшін оларға тұрақтандырғыш заттар (беттік-активті заттар, полимерлер) қосады.
Коллоид ерітінділерді алудың қандай әдістері бар және олар неге негізделген? Коллоид ерітіндісін алу үшін дисперстілікті жоғарылату жеткілікті ме? Шекті концентрациялар заңының мәні не ? Коллоидты химия қандай беттік құбылыстарды зерттейді? Беттік керілу деген не және ол қандай бірлікте өлшенеді? Беткі қабатты түзетін сұйық табиғатынан, зат табиғатына беттік керілу қандай тәуелділікте болады? Олардағы молекулааралық әрекеттесу қалай болады? Дисперсті жүйелер арасындағы коллоид ерітінділер қандай орын алады? Сұйық және қатты денелердің беттік керілуін анықтау үшін қандай әдістер қолданылады? Қалай және неліктен беттік керілу температураға тәуелді? Толық беттік энергияны қандай теңдеумен есептейді? Мұндай есептеулер үшін қандай деректер қажет? Температура беттің түзілу жылуы мен энтропиясына және бірікпеген (ассоциацияланбаған) сұйықтардың толық беттік энергиясына қалай ықпал етеді?
