Історія виникнення колоїдної хімії як самостійної науки. Характеристика різних видів класифікаціїдисперснихсистем

Знак < - для нерівноважних самочинних процесів, а знак = - для рівноважних процесів.

5.Основні положення явища адсорбції. Дати визначення овновним поняттям.

Адсо́рбція (від лат. ad — на, при і лат. sorbeo — поглинаю) — вибіркове поглинання речовини з газового чи рідкого середовища поверхневим шаром твердого тіла (адсорбенту) чи рідини. Компонент, що поглинається, який вміщується в суцільному середовищі (газі, рідині), називають адсорбтивом, а той що вміщується в адсорбенті — адсорбатом. Наприклад,активоване вугілля адсорбує гази. Це явище треба відрізняти від абсорбції.

Абсорбція  (рос. абсорбция, англ. absorption, нім. Absorption f, Absorbieren f, Aufsaugen f, Einsaugen f, Aufnahme f) — вибіркове поглинання речовини з газового чи рідкого середовища усім об'ємом твердого тіла чи рідини. Наприклад рідини — твердою речовиною (чорнила — промокальним папером) чи газу — рідиною (аміаку — водою).

Десо́рбція (рос. десорбция; англ. desorption; нім. Desorption f)- процес видалення адсорбованої (адсорбату) або абсорбованої (абсорбату) речовини з поверхні адсорбенту або із об'єму абсорбенту. Протилежне — сорбція, адсорбція або абсорбція.

Адсорбенти - високодисперсні природні або штучні матеріали з великою питомою поверхнею, на якій відбувається адсорбція речовин з дотичних з нею газів або рідин. Адсорбенти застосовують в протигазах, в якості носіїв каталізаторів, для очищення газів, спиртів, масел, для поділу спиртів, при переробці нафти, в медицині для поглинання газів і отрут.

6.Характеристика різниці між фізичною і хімічною адсорбцією

Розрізняють фізичну адсорбцію і хемосорбцію.

Фізична адсорбція зумовлена ван-дер-ваальсовими, або електростатичними, силами притягання частинок адсорбованої речовини до частинок адсорбенту.

При хемосорбції молекули поглинутої речовини вступають у хімічну реакцію з молекулами адсорбенту.

Оборотність процесу фізичної адсорбції створює сприятливі умови для послідовного проведення процесів адсорбції (поглинання речовини адсорбентом) та десорбції (вилучення з адсорбенту поглиненої речовини). Адсорбція широко застосовується в адсорбційній техніці, лежить в основі очистки, розділення газів та рідин тощо.

7. Характеристика природи адсорбційних сил

Взаємодія адсорбованих молекул з поверхнею адсорбенту під час фізичної адсорбції зумовлена кількома чинниками. Найпростішою є взаємодія неполярної молекули з неполярним адсорбентом за рахунок дисперсійних сил притягання та сил відштовхування. Потенціал U, що враховуючи таку взаємодію, можна зобразити рівнянням Леннарда-Джонса

U= -Cr-3 + Br-6

де r-відстань між центрами частинок; С-стала сил дисперсійного притягання; В - стала сил відштовхування.

Три складових сталої С (у загальному вигляді) описують відповідно взаємодію двох диполів, або так звану диполь-дипольну орієнтаційну взаємодію, диполя з неполярною молекулою, або індуктивну взаємодію, та так звану дисперсійну взаємодію двох неполярних молекул. Дисперсійні взаємодії зумовлені притяганням між диполями, що виникають флуктуаційно в одній молекулі, та наведеним ним дипольним моментом другої молекули. Розрахунки доводять, що внесок орієнтаційної взаємодії в загальну взаємодію молекул перебувають у межах від 0 — для неполярних молекул до 50 % та більше — для молекул з великим дипольним моментом; індукційна взаємодія не перевищує 5... 10 %. Дисперсійна взаємодія становить понад половину всієї енергії притягування, наближаючись до 100 % для неполярних вуглеводнів.

Аналіз рівняння Леннарда—Джонса показує, що на великих відстанях між частинками переважають сили притягання, а на малих — відштовхування. На деякій відстані ці сили врівноважуються, що відповідає мінімуму вільної енергії системи.

У процесі адсорбції на поверхні адсорбенту адсорбована молекула взаємодіє з кількома атомами чи молекулами поверхні. Підсумковий потенціал адсорбційних сил буде дорівнювати сумі парних взаємодій абсорбованої молекули з усіма ближчими на поверхні  атомами і молекулами. Це значно ускладнює теоретичні розрахунки, але ЕОМ дають можливість легко вирішити ці питання.

У процесі адсорбції неполярних і полярних молекул на полярних адсорбентах треба враховувати також дії електростатичних сил, що мають природу індукційних та орієнтаційних взаємодій. Це передусім енергія кулонівського притягання між поверхневими зарядами та адсорбтивом, диполь-дипольні взаємодії між зарядженими частинками та поляризованими поверхневими ділянками тощо.

Окремий клас взаємодій, характерних для адсорбційних явищ у харчових