Автор работы: Корнилова Екатерина
Место выполнения работы: г. Новоалександровск
МОУ СОШ №12, 8 «А» класс
Научный руководитель: Семёнычева Лариса Витальевна
учитель химии МОУ СОШ №12
г. Новоалександровск. 2012
Содержание
Введение ………………………………………………………………………….…. 3
Основная часть
Теоретическая часть …………………………………………………………………………. 4
1.1.Типы коллоидных растворов
1.2.Способы получения.
1.3.Основные свойства коллоидов
1.4. Способы очистки: а) диализ б) электродиализ в) ультрафильтрация
1.5. Значение.
Экспериментальная часть ………………………………………………………….. стр. 7
Заключение ………………………………………………………………………….. стр. 8
Библиографический список ………………………………………………………… стр. 9
Приложения
Введение.
Чистые вещества в природе встречаются очень редко. Смеси веществ в различных агрегатных состояниях могут образовывать гетерогенные и гомогенные системы. Гетерогенные системы(дисперсные), в которых одно вещество в виде очень мелких частиц распределено в объеме другого. Гомогенная система (растворы), если вещество раздроблено до молекул или ионов размером менее 1 нм.
Коллоидные системызанимают промежуточное положение между грубодисперсными
системами и истинными растворами. Они широко распространены в природе.
Глобальная роль коллоидов в естествознании заключается в том, что они являются основными компонентами таких биологических образований как живые организмы. Все вещества организма человека представляют собой коллоидные системы. Существует целая наука коллоидная химия. Мне захотелось узнать, почему природа отдает предпочтение именно коллоидному состоянию?
С учётом этого был разработан проект: «Коллоидные системы: их типы, свойства и значение для организма». Работу над проектом мы начали заранее, провели литературный поиск, собрали папку материала. Накопленный материал обработали и систематизировали В связи с этим вытекает следующее цель и задачи:
Цель работы: выяснить, что собой представляют коллоидные системы, какими
свойствами они обладают.
Задачи: 1.Изучить литературу о коллоидных системах.
2. Провести экспериментальные опыты по изучению свойств коллоидных
растворов.
3. Сформулировать ответ на вопрос: почему природа отдает предпочтение
именно коллоидному состоянию.
Объект исследования: коллоидные системы.
Предмет исследования: свойства коллоидных систем.
Типы коллоидных растворов.
Термин «коллоид» ввел в 1861 году английский химик Томас Грэм. Он обнаружил, что растворы желатина, крахмала и других клееподобных веществ очень отличаются по ряду свойств от растворов неорганических солей и кислот. По-гречески «коло» - клей; так появилось это название. Правильно говорить не о коллоидных веществах, а о коллоидных системах. Этот термин ввел русский ученый П.П. Веймарн в 1908 году.Коллоидные системы очень разнообразны. (приложение №1)
Частицы коллоидных размеров могут иметь различную внутреннюю структуру. Существует три типа внутренней структуры первичных частиц коллоидных размеров.
I тип - суспензоиды (или необратимые коллоиды, лиофобные коллоиды). Коллоидные растворы металлов, их оксидов, гидроксидов, солей. Первичные частицы дисперсной фазы не отличаются от структуры соответствующего вещества, имеют молекулярную или ионную решетку. Это высокодисперсные системы, с развитой межфазной поверхностью. От суспензий они отличаются дисперсностью. Их назвали так потому, что, они не могут длительно существовать без стабилизатора. Они необратимыми, так как, не образуют вновь золя при контакте с дисперсионной средой. Лиофобными (греч «лиос»- жидкость, «фобио»- ненавижу) их назвали, из-за слабого взаимодействия дисперсной фазы и дисперсионной среды. Вязкость этих золей отличается от вязкости дисперсионной среды.
Лиофобные золи, могут быть получены: методом диспергирования (измельчения крупных тел), и методам конденсации веществ. Устойчивые дисперсные системы состоят из трех компонентов:1. дисперсионной среды; 2. дисперсной фазы; 3.стабилизатора.
Стабилизатор имеют ионную, молекулярную, или высокомолекулярную, природу.
II тип – ассоциативные (мицеллярные коллоиды) - полуколлоиды. Частицы этого типа возникают при достаточной концентрации дифильных молекул низкомолекулярных веществ в агрегаты молекул – мицеллы. Мицеллы - скопления правильно расположенных молекул, удерживаемых дисперсионными силами. Образование мицелл характерно для водных растворов моющих веществ и некоторых органических красителей. В других средах, эти вещества растворяются с образованием молекулярных растворов.
III тип - молекулярные коллоиды - лиофильными (греч «филио»- люблю). К ним относятся природные и синтетические высокомолекулярные вещества с молекулярной массой от десяти тысяч до нескольких миллионов. Молекулы этих веществ имеют размеры коллоидных частиц, поэтому такие молекулы называют макромолекулами.
Получение коллоидов.
Для получения молекулярных коллоидов достаточно привести сухое вещество в контакт с растворителем. Неполярные макромолекулы растворяются в углеводородах (каучуки - в бензоле), а полярные макромолекулы - в полярных растворителях (белки - в воде и в растворах солеи). Это обратимые коллоиды потому, что после выпаривания их растворов и добавления новой порции растворителя сухой остаток вновь переходит в раствор.
Растворение макромолекулярных коллоидов проходит через стадию набухания. При набухании молекулы растворителя проникают в твердый полимер и раздвигают макромолекулы. Набухание может быть неограниченным, конечным его результатом является переход полимера в раствор, и ограниченным, если набухание не доходит до растворения полимера. Ограниченно набухают полимеры с особой, “трехмерной” структурой. Набухания полимера является важной стадией в производстве многих материалов (дубление сыромятной кожи, вулканизация каучука).