Решение задачи: Ответы на четные вопросы

Ниже представлены краткие и структурированные ответы на четные вопросы из списка, подготовленные для записи в тетрадь. 24. Очистка дисперсных систем. Для удаления избытка электролитов и низкомолекулярных примесей из коллоидных растворов используют следующие методы: 1) Диализ — очистка через полупроницаемую мембрану, которая пропускает ионы, но задерживает частицы золя. 2) Электродиализ — ускоренный диализ под действием электрического поля. 3) Ультрафильтрация — фильтрование под давлением через мембраны с очень мелкими порами. 4) Вивидиализ — метод очистки крови (искусственная почка). 26. Два вида устойчивости дисперсных систем. Согласно Н.П. Пескову, выделяют: 1) Кинетическая (седиментационная) устойчивость — способность частиц удерживаться во взвешенном состоянии под действием броуновского движения, противостоя силе тяжести. 2) Агрегативная устойчивость — способность системы сохранять размер частиц (препятствовать их слипанию). 28. Кинетика коагуляции электролитов. Кинетика описывает изменение числа частиц в единице объема во времени. Согласно теории Смолуховского, скорость коагуляции зависит от частоты столкновений частиц. Уравнение изменения общего числа частиц \(N\): \[N = \frac{N_0}{1 + \frac{t}{\theta}}\] где \(N_0\) — начальная концентрация частиц, \(t\) — время, \(\theta\) — время половинной коагуляции (время, за которое число частиц уменьшается вдвое). 30. Теория устойчивости и коагуляции лиофобных дисперсных систем. Основной является теория ДЛФО (Дерягин, Ландау, Фервей, Овербек). Она рассматривает баланс двух сил при сближении частиц: 1) Электростатическое отталкивание \(U_{отт}\) (обусловлено перекрыванием двойных электрических слоев). 2) Ван-дер-ваальсово притяжение \(U_{прит}\). Суммарная энергия взаимодействия: \[U = U_{отт} + U_{прит}\] Если потенциальный барьер высок, система устойчива. Если он мал — происходит коагуляция. 32. Виды коагуляции электролитами. 1) Концентрационная коагуляция — происходит при сжатии диффузного слоя за счет увеличения ионной силы раствора. 2) Нейтрализационная коагуляция — происходит за счет снижения потенциала поверхности при специфической адсорбции ионов. Также различают скрытую (визуально незаметную) и явную коагуляцию. 34. Пути образования ДЭС (Двойного электрического слоя). ДЭС возникает на границе фаз следующими путями: 1) Поверхностная ионизация — диссоциация молекул поверхности (например, групп -COOH на полимере). 2) Адсорбция ионов из раствора — избирательная адсорбция ионов согласно правилу Панета-Фаянса (адсорбируются ионы, входящие в состав кристаллической решетки). 3) Ориентация полярных молекул на границе фаз. 36. Теории строения ДЭС. Развитие представлений о ДЭС шло в три этапа: 1) Теория Гельмгольца-Перрена: ДЭС подобен плоскому конденсатору. 2) Теория Гуи-Чепмена: учитывает тепловое движение, из-за чего часть ионов образует «диффузный слой». 3) Теория Штерна: объединяет оба подхода. ДЭС состоит из плотной части (слой Штерна) и диффузной части (слой Гуи). 38. Молекулярно-кинетические свойства: броуновское движение. Уравнение Эйнштейна и Смолуховского. Броуновское движение — беспорядочное движение частиц под ударами молекул среды. Средний квадрат смещения частицы \(\Delta \overline{x}^2\) за время \(t\) определяется уравнением: \[\Delta \overline{x}^2 = 2Dt\] где \(D\) — коэффициент диффузии. С учетом вязкости среды \(\eta\) и радиуса частицы \(r\): \[\Delta \overline{x}^2 = \frac{RT}{3\pi \eta r N_A} t\] 40. Уравнение Эйнштейна для коэффициентов диффузии. Коэффициент диффузии \(D\) связан с температурой и размером частиц уравнением Эйнштейна: \[D = \frac{kT}{6\pi \eta r}\] где \(k\) — константа Больцмана, \(T\) — абсолютная температура, \(\eta\) — вязкость среды, \(r\) — радиус частицы. Это уравнение показывает, что чем крупнее частица и выше вязкость, тем медленнее идет диффузия.