Коллоидная химия
Колло́идная хи́мия (др.-греч. κόλλα — клей) — наука о дисперсных системах и поверхностных явлениях, возникающих на границе раздела фаз. Изучает адгезию, адсорбцию, смачивание, коагуляцию, электро-поверхностные явления в дисперсных системах. Разрабатывает технологии строительных материалов, бурения горных пород, золь-гель-технологии. Играет фундаментальную роль в современной нанотехнологии, медицине, биологии, геологии, технологии производства сырья, продуктов питания и товаров различного назначения.
Современная коллоидная химия — это наука на стыке химии, физики, биологии. Особое междисциплинарное положение коллоидной химии подчёркивается тем, что в англоязычной литературе часто используют названия «коллоидная наука» (англ. colloid science) или «наука о границах раздела» (англ. interface science).
История коллоидной химии
Коллоидная химия как наука имеет непродолжительную историю, однако свойства коллоидных систем и коллоидно-химические процессы человек использовал с давних времён. Это, например, такие ремёсла, как получение красок, керамики, глазури, прядение льна, хлопка, шерсти, выделывание кож.
Начиная с XVIII века появляются описания отдельных исследований, позже вошедшие в соответствующие разделы коллоидной химии. К ним относят работы М. В. Ломоносова по кристаллизации, получению цветных стёкол с применением дисперсии металлов (1745—1755 гг.). В 1777 г. К. Шееле и Ф. Фонтана независимо друг от друга обнаружили явление адсорбции газов углём. В 1785 г. Т. Е. Ловиц обнаружил явление адсорбции из растворов. П. Лаплас в 1806 г. получил первые количественные отношения для капиллярного давления. В 1808 г. Ф. Ф. Рейсс, проводя опыты с элементом Вольта, открыл явления электрофорез и электроосмос.
Одни из наиболее ранних исследований коллоидных систем выполнены итальянцем Ф. Сельми в 1845 году. Он изучал системы, представляющие собой хлорид серебра, серу, берлинскую лазурь, распределенные в объёме воды. Эти системы, полученные Сельми, очень похожи на истинные растворы, однако Сельми полагал, что ни изученные им, ни другие подобные вещества не могут находиться в воде в виде таких же мелких частиц, как и образующиеся в истинных растворах, то есть в виде отдельных молекул или ионов.
Взгляды, близкие к Сельми, высказывал , считавший, что в таких системах частицы серы, хлорида серебра и других веществ — более крупные агрегаты, чем отдельные молекулы. Для полимолекулярных агрегатов он ввел понятие «мицелла». Чтобы отличать системы, содержащие мицеллы, от растворов, где растворенное вещество находится в виде отдельных молекул, Нэгели назвал мицеллосодержащие системы «золями». Термины «мицелла», «золь» стали общепринятыми.
М. Фарадей в 1857 году исследовал системы, содержащие золото, распределенное в объёме воды, известные ещё алхимикам, получившим их восстановлением солей золота и давшим их им название aurum potabile (питьевое золото). Изучая оптические свойства золей золота, М. Фарадей пришёл к выводу, что золото в них содержится в виде очень маленьких частиц.
Основоположником коллоидной химии принято считать Т. Грэма, выполнившего в 60-х годах XIX века первые систематические исследования коллоидных систем (золей). Ему же принадлежит и введение термина «коллоид». Впоследствии коллоидная химия включила в себя результаты, полученные в других областях физики и химии, и в конце XIX — начале XX веков сформировалась в самостоятельный раздел химии.
На основе механической теории капиллярности, разработанной в начале XIX века Т. Юнгом и П. Лапласом, и термодинамики поверхностных явлений, созданной Дж. У. Гиббсом в 1878, были сформулированы основные направления исследования коллоидной химии: изучение процессов образования новой фазы в гомогенных системах, термодинамическая устойчивость коллоидных систем, количественное описание адсорбции на границе раздела фаз. Развитые в 1853 Г. Гельмгольцем представления о строении двойного электрического слоя позволили дать объяснение электрокинетическим и электрокапиллярным явлениям. Создание Дж. Рэлеем теории рассеяния света способствовало количественному изучению оптических свойств коллоидных систем. Исследование Ж. Перреном, Т. Сведбергом и Р. Зигмонди броуновского движения коллоидных частиц на основе теории, разработанной в 1905 А. Эйнштейном и М. Смолуховским, позволило доказать реальность существования молекул и правильность молекулярно-кинетических представлений. На основе предложенной в 1917 И. Ленгмюром кинетической теории адсорбции были разработаны методы исследования состояния молекул поверхностно-активных веществ (ПАВ) в мономолекулярных слоях. В 1928 П. А. Ребиндер открыл адсорбционное понижение прочности (эффект Ребиндера) и в 40—50-х годах на основе развития этого направления и исследования структурообразования в дисперсных системах создал физико-химическую механику. Физическая теория устойчивости коллоидных систем была разработана в 1937 Б. В. Дерягиным совместно с Л. Д. Ландау и независимо от них и (теория ДЛФО). Дерягиным же введено представление о механизме действия тонких слоёв жидкости расклинивающее давление.
Современное состояние
Основные направления современной коллоидной химии:
- Термодинамика поверхностных явлений.
- Изучение адсорбции ПАВ.
- Изучение образования и устойчивости дисперсных систем, их молекулярно-кинетических, оптических и электрических свойств.
- Физико-химическая механика дисперсных структур.
- Разработка теории и молекулярных механизмов процессов, происходящих в дисперсных системах под влиянием ПАВ, электрических зарядов, механического воздействия и т. п.
Поскольку дисперсное состояние материи универсально и объекты изучения коллоидной химии весьма разнообразны, коллоидная химия тесно связана с физикой, биологией, геологией, почвоведением, медициной и др.
Существует НАНУ (Киев).
Выпускается научный «Коллоидный журнал».
Литература
- Handbook of Surface and Colloid Chemistry / Ed. K .S. Birdi. — 2nd ed. — N.Y.: CRC Press, 2003. — 765 p.
- Аблесимов Н. Е. Синопсис химии: Справочно-учебное пособие по общей химии — Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2005. — 84 с.
- Аблесимов Н. Е. Сколько химий на свете? ч. 1. // Химия и жизнь — XXI век. — 2009. — № 5. — С. 49—52.
- Сумм Б. Д. Основы коллоидной химии : учеб. пособие для студ. высш. учеб. заведений / Б. Д. Сумм. — 2-е изд., стер. — М. : Издательский центр «Академия», 2007. — 240 с.
- Химическая энциклопедия : в 5 т. / Гл. ред.: И. Л. Кнунянц (Т. 1—3), Н. С. Зефиров (Т. 4—5). — М.: Советская энциклопедия (Т. 1—2); Большая Российская энциклопедия (Т. 3—5), 1988—1998. — ISBN 5-85270-008-8.
- Фридрихсберг Д. А. Курс коллоидной химии. Л.: Химия, 1984. — 352 с.
- Захарченко В. Н. Коллоидная химия: Учеб. для медико-биолог. спец. вузов.-2-е изд., перераб. и доп. — М.: Высш.шк., 1989. — 238 с.: ил.
У этой статьи есть несколько проблем, помогите их исправить: |
Википедия, чтение, книга, библиотека, поиск, нажмите, истории, книги, статьи, wikipedia, учить, информация, история, скачать, скачать бесплатно, mp3, видео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, картинка, музыка, песня, фильм, игра, игры, мобильный, телефон, Android, iOS, apple, мобильный телефон, Samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Сеть, компьютер, Информация о Коллоидная химия, Что такое Коллоидная химия? Что означает Коллоидная химия?
Kollo idnaya hi miya dr grech kolla klej nauka o dispersnyh sistemah i poverhnostnyh yavleniyah voznikayushih na granice razdela faz Izuchaet adgeziyu adsorbciyu smachivanie koagulyaciyu elektro poverhnostnye yavleniya v dispersnyh sistemah Razrabatyvaet tehnologii stroitelnyh materialov bureniya gornyh porod zol gel tehnologii Igraet fundamentalnuyu rol v sovremennoj nanotehnologii medicine biologii geologii tehnologii proizvodstva syrya produktov pitaniya i tovarov razlichnogo naznacheniya Sovremennaya kolloidnaya himiya eto nauka na styke himii fiziki biologii Osoboe mezhdisciplinarnoe polozhenie kolloidnoj himii podchyorkivaetsya tem chto v angloyazychnoj literature chasto ispolzuyut nazvaniya kolloidnaya nauka angl colloid science ili nauka o granicah razdela angl interface science Istoriya kolloidnoj himiiKolloidnaya himiya kak nauka imeet neprodolzhitelnuyu istoriyu odnako svojstva kolloidnyh sistem i kolloidno himicheskie processy chelovek ispolzoval s davnih vremyon Eto naprimer takie remyosla kak poluchenie krasok keramiki glazuri pryadenie lna hlopka shersti vydelyvanie kozh Nachinaya s XVIII veka poyavlyayutsya opisaniya otdelnyh issledovanij pozzhe voshedshie v sootvetstvuyushie razdely kolloidnoj himii K nim otnosyat raboty M V Lomonosova po kristallizacii polucheniyu cvetnyh styokol s primeneniem dispersii metallov 1745 1755 gg V 1777 g K Sheele i F Fontana nezavisimo drug ot druga obnaruzhili yavlenie adsorbcii gazov uglyom V 1785 g T E Lovic obnaruzhil yavlenie adsorbcii iz rastvorov P Laplas v 1806 g poluchil pervye kolichestvennye otnosheniya dlya kapillyarnogo davleniya V 1808 g F F Rejss provodya opyty s elementom Volta otkryl yavleniya elektroforez i elektroosmos Odni iz naibolee rannih issledovanij kolloidnyh sistem vypolneny italyancem F Selmi v 1845 godu On izuchal sistemy predstavlyayushie soboj hlorid serebra seru berlinskuyu lazur raspredelennye v obyome vody Eti sistemy poluchennye Selmi ochen pohozhi na istinnye rastvory odnako Selmi polagal chto ni izuchennye im ni drugie podobnye veshestva ne mogut nahoditsya v vode v vide takih zhe melkih chastic kak i obrazuyushiesya v istinnyh rastvorah to est v vide otdelnyh molekul ili ionov Vzglyady blizkie k Selmi vyskazyval schitavshij chto v takih sistemah chasticy sery hlorida serebra i drugih veshestv bolee krupnye agregaty chem otdelnye molekuly Dlya polimolekulyarnyh agregatov on vvel ponyatie micella Chtoby otlichat sistemy soderzhashie micelly ot rastvorov gde rastvorennoe veshestvo nahoditsya v vide otdelnyh molekul Negeli nazval micellosoderzhashie sistemy zolyami Terminy micella zol stali obsheprinyatymi M Faradej v 1857 godu issledoval sistemy soderzhashie zoloto raspredelennoe v obyome vody izvestnye eshyo alhimikam poluchivshim ih vosstanovleniem solej zolota i davshim ih im nazvanie aurum potabile pitevoe zoloto Izuchaya opticheskie svojstva zolej zolota M Faradej prishyol k vyvodu chto zoloto v nih soderzhitsya v vide ochen malenkih chastic Osnovopolozhnikom kolloidnoj himii prinyato schitat T Grema vypolnivshego v 60 h godah XIX veka pervye sistematicheskie issledovaniya kolloidnyh sistem zolej Emu zhe prinadlezhit i vvedenie termina kolloid Vposledstvii kolloidnaya himiya vklyuchila v sebya rezultaty poluchennye v drugih oblastyah fiziki i himii i v konce XIX nachale XX vekov sformirovalas v samostoyatelnyj razdel himii Na osnove mehanicheskoj teorii kapillyarnosti razrabotannoj v nachale XIX veka T Yungom i P Laplasom i termodinamiki poverhnostnyh yavlenij sozdannoj Dzh U Gibbsom v 1878 byli sformulirovany osnovnye napravleniya issledovaniya kolloidnoj himii izuchenie processov obrazovaniya novoj fazy v gomogennyh sistemah termodinamicheskaya ustojchivost kolloidnyh sistem kolichestvennoe opisanie adsorbcii na granice razdela faz Razvitye v 1853 G Gelmgolcem predstavleniya o stroenii dvojnogo elektricheskogo sloya pozvolili dat obyasnenie elektrokineticheskim i elektrokapillyarnym yavleniyam Sozdanie Dzh Releem teorii rasseyaniya sveta sposobstvovalo kolichestvennomu izucheniyu opticheskih svojstv kolloidnyh sistem Issledovanie Zh Perrenom T Svedbergom i R Zigmondi brounovskogo dvizheniya kolloidnyh chastic na osnove teorii razrabotannoj v 1905 A Ejnshtejnom i M Smoluhovskim pozvolilo dokazat realnost sushestvovaniya molekul i pravilnost molekulyarno kineticheskih predstavlenij Na osnove predlozhennoj v 1917 I Lengmyurom kineticheskoj teorii adsorbcii byli razrabotany metody issledovaniya sostoyaniya molekul poverhnostno aktivnyh veshestv PAV v monomolekulyarnyh sloyah V 1928 P A Rebinder otkryl adsorbcionnoe ponizhenie prochnosti effekt Rebindera i v 40 50 h godah na osnove razvitiya etogo napravleniya i issledovaniya strukturoobrazovaniya v dispersnyh sistemah sozdal fiziko himicheskuyu mehaniku Fizicheskaya teoriya ustojchivosti kolloidnyh sistem byla razrabotana v 1937 B V Deryaginym sovmestno s L D Landau i nezavisimo ot nih i teoriya DLFO Deryaginym zhe vvedeno predstavlenie o mehanizme dejstviya tonkih sloyov zhidkosti rasklinivayushee davlenie Sovremennoe sostoyanieOsnovnye napravleniya sovremennoj kolloidnoj himii Termodinamika poverhnostnyh yavlenij Izuchenie adsorbcii PAV Izuchenie obrazovaniya i ustojchivosti dispersnyh sistem ih molekulyarno kineticheskih opticheskih i elektricheskih svojstv Fiziko himicheskaya mehanika dispersnyh struktur Razrabotka teorii i molekulyarnyh mehanizmov processov proishodyashih v dispersnyh sistemah pod vliyaniem PAV elektricheskih zaryadov mehanicheskogo vozdejstviya i t p Poskolku dispersnoe sostoyanie materii universalno i obekty izucheniya kolloidnoj himii vesma raznoobrazny kolloidnaya himiya tesno svyazana s fizikoj biologiej geologiej pochvovedeniem medicinoj i dr Sushestvuet NANU Kiev Vypuskaetsya nauchnyj Kolloidnyj zhurnal LiteraturaHandbook of Surface and Colloid Chemistry Ed K S Birdi 2nd ed N Y CRC Press 2003 765 p Ablesimov N E Sinopsis himii Spravochno uchebnoe posobie po obshej himii Habarovsk Izd vo DVGUPS 2005 84 s Ablesimov N E Skolko himij na svete ch 1 Himiya i zhizn XXI vek 2009 5 S 49 52 Summ B D Osnovy kolloidnoj himii ucheb posobie dlya stud vyssh ucheb zavedenij B D Summ 2 e izd ster M Izdatelskij centr Akademiya 2007 240 s Himicheskaya enciklopediya v 5 t Gl red I L Knunyanc T 1 3 N S Zefirov T 4 5 M Sovetskaya enciklopediya T 1 2 Bolshaya Rossijskaya enciklopediya T 3 5 1988 1998 ISBN 5 85270 008 8 Fridrihsberg D A Kurs kolloidnoj himii L Himiya 1984 352 s Zaharchenko V N Kolloidnaya himiya Ucheb dlya mediko biolog spec vuzov 2 e izd pererab i dop M Vyssh shk 1989 238 s il U etoj stati est neskolko problem pomogite ih ispravit Stil etoj stati neenciklopedichen ili narushaet normy literaturnogo russkogo yazyka Statyu sleduet ispravit soglasno stilisticheskim pravilam Vikipedii 21 dekabrya 2009 Pozhalujsta posle ispravleniya problemy isklyuchite eyo iz spiska parametrov Posle ustraneniya vseh nedostatkov etot shablon mozhet byt udalyon lyubym uchastnikom
