Обеспечиваемая дисциплина: Коллоидная химия
Специальность 3302, 3207
Специализация
Курс III Семестр 5 Трудоёмкость 87 часов
Факультет Инженерно-экологический
Кафедра Физической, аналитической и органической химии
Заведующий кафедрой Свиридов В.В.
Преподаватель дисциплины Свиридов В.В., Свиридов А.В.
Обеспечивающая дисциплина Физическая химия
Курс II, III Семестр 4,5 Трудоёмкость 114 часов
Факультет Инженерно-экологический
Кафедра Физической, аналитической и органической химии
Заведующий кафедрой Свиридов В.В.
Преподаватель дисциплины Свиридов В.В., Свиридов А.В.
1. В результате изучения обеспечивающей дисциплины обучающийся должен:
- знать разделы: I и II-е начало термодинамики, теория растворов, теория сильных электролитов, электрохимия, кинетика химических реакций, гетерогенные процессы и адсорбция
2. Прочие согласуемые положения
Заведующий кафедрой, на которой читается обеспечивающая дисциплина __________________(подпись)
Заведующий кафедрой, на которой читается обеспечиваемая дисциплина __________________(подпись)
Заведующий кафедры ФАОХ Заведующий кафедры ФАОХ
Свиридов В.В. Свиридов В.В.
Приложение В
ПРОТОКОЛ
Согласования междисциплинарных входов и выходов № 2
Обеспечиваемая дисциплина: Спецдисциплины спец. 3302, 3207
Специальность 3302, 3207
Специализация
Курс IV, V Семестр 7, 8, 9 Трудоёмкость
Факультет Инженерно-экологический
Кафедра Физико-химической защиты биосферы
Заведующий кафедрой Липунов И.Н.
Обеспечивающая дисциплина Коллоидная химия
Курс III Семестр 5 Трудоёмкость 87 часов
Факультет Инженерно-экологический
Кафедра Физической, аналитической и органической химии
|
|
Заведующий кафедрой Свиридов В.В.
Преподаватель дисциплины Свиридов В.В., Свиридов А.В.
1. В результате изучения обеспечивающей дисциплины обучающийся должен знать:
– учение о поверхностных явлениях и свойствах адсорбционных слоев;
– получение и свойства дисперсных систем;
– управление устойчивостью и методы разрушения дисперсных систем;
– структурообразование и физико-химическая механика дисперсных систем.
Заведующий кафедры ФАОХ Заведующий кафедры ФХТЗБ
Свиридов В.В. Липунов И.Н.
Приложение Г
До начала изучения дисциплины студент должен:
знать:
– физика (разделы: молекулярно-кинетическая теория, оптика, электричество, капиллярность; механика и элементы теории прочности);
– физическая химия (разделы: I и II-е начало термодинамики, теория растворов, теория сильных электролитов, электрохимия, кинетика химических реакций, гетерогенные процессы и адсорбция);
– неорганическая химия (разделы: реакции гидролиза и ионного обмена, окислительно-восстановительные реакции, сильные и слабые электролиты, растворимость и произведение растворимости, строение вещества);
– органическая химия (разделы: строение молекул высокомолекулярных соединений, белков, целлюлозы, поверхностно-активных веществ).
– высшая математика (дифференцирование и интегрирование, статистические методы).
______________________________________________________________
После окончания изучения дисциплины студент должен:
знать:
– учение о поверхностных явлениях и свойствах адсорбционных слоев;
– получение и свойства дисперсных систем;
|
|
– управление устойчивостью и методы разрушения дисперсных систем;
– структурообразование и физико-химическая механика дисперсных систем
Приложение Д
Перечень и содержание разделов дисциплины
| № раздела, подраздела, пункта, подпункта | Содержание | Количество часов | Рекомендуемая литература /примечание/ | |||||
| Аудиторная | Самостоятельная | |||||||
| Очное | заочное | С сокращённым сроком обучения | Очное | Заочное | С сокращённым сроком обучения | |||
| 1. | Введение. Содержание и задачи курса. Развитие коллоидной химии как науки. Понятие о дисперсных системах. Признаки коллоидного состояния. Мера дисперсности. Классификация дисперсных систем по агрегатному состоянию дисперсной фазы и дисперсионной среды, по дисперсности, по взаимодействию частиц дисперсной фазы со средой и друг с другом. Классификация поверхностных явлений | 0,5 | 0,5 | – | У – 1,2,3 | |||
| 2. | Термодинамика поверхностных явлений. Общие термодинамические параметры поверхностного слоя. Поверхностное натяжение как мера энергии Гиббса межфазовой поверхности. Зависимость от температуры энергетических параметров поверхностного слоя. Два способа описания термодинамики поверхностных явлений: метод «слоя конечной толщины» и метод избыточных величин Гиббса. Процессы самопроизвольного уменьшения поверхностной энергии | 0,5 | 0,5 | – | У – 1,2,3 | |||
| 3. | Поверхностное натяжения и адсорбция. Определение адсорбции. Величины полной и избыточной (гиббсовской) адсорбции. Фундаментальное адсорбционное уравнение Гиббса. Расчет гиббсовской адсорбции по изменению концентрации в объеме. Поверхностная активность веществ и ее характеристика. Поверхностно-активные вещества. Строение молекул специфических поверхностно активных веществ и его влияние на величину поверхностной активности. Правило Дюкло-Траубе | 0,5 | 0,5 | – | У – 1,2,3 | |||
| 4. | Молекулярная адсорбция из растворов. Особенности адсорбции из жидких растворов. Применение уравнений Ленгмюра и Генри для описания адсорбции поверхностно-активных веществ из растворов. Уравнение Шишковского. Поверхностное давление адсорбционных пленок. Уравнения состояния поверхности (адсорбционных пленок). Весы Ленгмюра. Определение строения адсорбционного слоя и размеров молекул поверхностно-активных веществ | 0,5 | 0,5 | – | У – 1,2,3 | |||
| 5. | Энергетические параметры адсорбции: интегральная и дифференциальная работы адсорбции; изменение энтропии и энтальпии адсорбции. Адсорбция газов и паров на твердой поверхности. Теория полимолекулярной адсорбции БЭТ. Уравнение изотермы адсорбции БЭТ, его ана–лиз. Линейная форма уравнения БЭТ и расчет его констант. Определение удельной поверхности методом БЭТ | 0,5 | 0,5 | – | У – 1,2,3 | |||
| 6. | Электроповерхностные явления. Поверхностное натяжение и электрический потенциал. Механизм образования двойного электрического слоя (ДЭС). Изоэлектрическая и изоионная точки. Соотношения между электрическим потенциалом и поверхностным натяжением (уравнение Липпмана). Основные положения теории Штерна. Перезарядка поверхности. Природа соприкасающихся фаз и строение ДЭС. Строение мицелл гидрофобных золей | 0,5 | 0,5 | – | У – 1,2,3 | |||
| 7. | Адгезия, смачивание и растекание жидкостей. Адгезия и когезия. Уравнение Дюпре для работы адгезии. Угол смачивания (краевой угол) и закон Юнга. Связь работы адгезии с краевым углом (уравнение Дюпре-Юнга). Лиофильность и лиофобность поверхностей. Дифференциальная и интегральная теплоты смачивания. Влияние кривизны поверхности на внутреннее давление тел (формула Лапласа). Уравнение капиллярной конденсации Кельвина. Теория капиллярной конденсации | 0,5 | 0,5 | – | У – 1,2,3 | |||
| 8. | Энергетика диспергирования и образования новых фаз. Диспергирование и конденсирование - два способа получения дисперсных систем. Адсорбционное понижение прочности тел - эффект Ребиндера. Методы конденсации образования новых фаз. Уравнение энергии Гиббса, образование зародышей при гомогенной конденсации. Две основные стадии образования новой фазы | 0,5 | 0,5 | – | У – 1,2,3 | |||
| 9. | Молекулярно-кинетические свойства золей. Броуновское движение и его молекулярно-кинетическая природа. Средний сдвиг как характеристика интенсивности броуновского движения частиц. Закон Эйнштейна-Смолуховского и его экспериментальная проверка. Применимость уравнений молекулярно-кинетической теории (Менделеева-Клайперона, Вант-Гоффа и др.) к ультрамикрогетерогенным системам. Диффузионно-седиментационное равновесие, гипсометрический закон. Кинетическая и термодинамическая седиментационная устойчивость | 0,5 | 0,5 | – | У – 1,2,3 | |||
| 10. | Оптические свойства дисперсных систем. Светопоглощение и светорассеяние. Уравнение Релея для светорассеяния и его анализ. Нефелометрия и турбидиметрия - как методы определения концентрации и дисперсности в коллоидных системах. Уравнение Ламберта- Бугера-Бэра. Определение дисперсности золей по уравнению Геллера Ультрамикроскопия и электронная микроскопия | 0,5 | 0,5 | – | У – 1,2,3 | |||
| 11. | Обменная молекулярная адсорбция из растворов. Уравнение Гиббса для обменной адсорбции. Уравнение изотермы молекулярной адсорбции из растворов. Адсорбционная азеотропия. Селективность адсорбции из растворов и влияние на нее различных факторов | – | 0,5 | 0,5 | У – 1,2,3 | |||
| 12. | Ионообменная адсорбция. Полная и динамическая емкость ионитов, их определение. Константа равновесия при ионном обмене и уравнение Никольского. Набухаемость и селективность ионитов. Уравнение изотермы ионного обмена; виды изотерм | – | 0,5 | 0,5 | У – 1,2,3 | |||
| 13. | Хроматография. Основные принципы хроматографии. Газовая и жидкостная хроматография, их классификация по аггрегатному состоянию неподвижной фазы. Классификация жидкостной хроматографии по механизмам сорбции | – | – | – | У – 1,2,3 | |||
| ИТОГО: |
Примечание 1: в случае, если элемент тематического плана изучается в другой дисциплине, то в графах 3-8 ставят «0», а в графе 9 указывают куда передан элемент тематического плана.
|
|
Примечание 2: в случае, если при сокращённой ферме обучения элемент тематического плана пере зачитывается, то в графах 5 и 8 ставят «0», а в графе 9 указывают «пере зачёт»
Приложение Е
Примерный перечень и содержание лабораторных занятий
| № п/п | № раздела | Наименование лабораторных занятий | Количество часов | Рекомендуемая литература | |||
| Очное | Заоч-ное | Сокр. срок обуч. | |||||
| 1. | 3 - 5 | Изучение адсорбции поверхностно-активных веществ на границах раздела жидкость-газ | У – 4,5,6 М – 1–8 | ||||
| 2. | 3 – 5 | Изучение кинетики образования гидрозолей и определение размеров частиц золей и ВМС оптическими методами | У – 4,5,6 М – 1–8 | ||||
| 3. | Определение удельной поверхности адсорбентов | У – 4,5,6 М – 1–8 | |||||
| ИТОГО: |