Химия поверхностных явлений и коллоидных систем. Капиллярная химия

Основан в 1935 г. Публикуются оригинальные экспериментальные и теоретические работы и обзорные статьи в области науки о коллоидах и поверхностных явлениях. Журнал является рецензируемым, входит в Перечень ВАК для опубликования работ соискателей ученых степеней

В пособии приведены задачи, упражнения и примеры решения задач по основным разделам физической и коллоидной химии. Учебное пособие составлено в соответствии с программой дисциплины «Физическая и коллоидная химия» для бакалавров, обучающихся в сельскохозяйственных вузах страны, и отражает современное развитие физической и коллоидной химии. Каждый раздел содержит краткое теоретическое введение, примеры решения типовых задач, задачи и упражнения для самостоятельного решения.

Пособие состоит из восьми разделов, раскрывающих наиболее важные аспекты коллоидной и физической химии. Каждый из разделов содержит теоретический материал, примеры решения задач, а также задачи для самостоятельного решения. Основная задача настоящего пособия состоит в закреплении теоретических знаний по разделу «Физическая и коллоидная химия», дисциплины – «Химия», освоении основных понятий, правил, законов и закономерностей термодинамически неустойчивых коллоидных систем, а также важнейших термодинамических и кинетических характеристик химических процессов.

Основан в 1935 г. Публикуются оригинальные экспериментальные и теоретические работы и обзорные статьи в области науки о коллоидах и поверхностных явлениях. Журнал является рецензируемым, входит в Перечень ВАК для опубликования работ соискателей ученых степеней

Учебное пособие содержит материалы для подготовки к занятиям, включая теоретические вопросы и задания для самоконтроля. Пособие соответствует базовой части программы по указанным курсам (направлениям подготовки 04.05.01 – «Фундаментальная и прикладная химия», 04.03.01 – «Химия», 04.03.02 – «Химия, физика, механика материалов»), а также может быть использовано студентами, обучающимися по другим направлениям химических, биологических, химико-технологических и других естественнонаучных факультетов учреждений высшего образования.

В сборник вошло более 600 задач по основным разделам дисциплин «Коллоидная химия» и «Поверхностные явления и дисперсные системы». Каждый раздел включает в себя краткую теоретическую часть, примеры решения типовых задач и задачи для самостоятельного решения. Наличие большого числа задач по каждой теме позволит преподавателям организовать самостоятельную, аудиторную и внеаудиторную работу студентов. Второе издание дополнено большим количеством новых заданий по разделам «термодинамика поверхностных явлений», «адсорбция и свойства дисперсных систем».

Содержит лабораторные работы по основным разделам дисциплины «Коллоидная химия», предваренные кратким теоретическим введением. Предложены контрольные вопросы для самостоятельной проработки теоретического материала, а также вопросы для самоконтроля знаний по основным разделам дисциплины.

Изучены свойства пенных пленок, стабилизированных твердыми частицами кремнезема различных размеров и степени гидрофобности. Исследованы свойства пен, полученных из суспензий аэросила и людокса с гексиламином. Показано, что толстые (до 200 мкм) пленки и очень устойчивые пены формируются из суспензий аэросила с массовым содержанием твердой фазы в исходных суспензиях 2-6% и степени гидрофобности частиц, соответствующей значениям краевого угла θ=52°. Изолированные пенные пленки, полученные из 20% золя людокс и гексиламина с концентрацией 11-44 ммоль/л, имеют бислойную структуру и быстро разрушаются. Гелеобразованию в изолированной пенной пленке при концентрациях гексиламина более 44 ммоль/л соответствует устойчивость тонких слоев пены.

Содержат краткие теоретические сведения о методах проведения дисперсионного анализа полидисперсных систем и условиях осаждения нанодисперсных частиц в центробежном и гравитационном полях, а также типовые задачи с решениями и практические расчетные задания.

Содержат примеры решения заданий, задания для самостоятельной работы, а также лабораторные работы.

Практикум включает теоретические основы, описание лабораторных работ и задания к ним, а также вопросы и задачи для контроля усвоения материала по дисциплине «Физико-химические основы нанотехнологий». Подготовлен на кафедре химии.

Методические указания содержат описание двух лабораторных работ по разделу «Адсорбция», одна из которых выполняется в компьютерном варианте. Постановка этих лабораторных работ актуальна, так как поверхностные явления играют огромную роль в экологических процессах.

В диссертационной работе рассмотрены вопросы установления взаимосвязи между поверхностными энергетическими характеристиками полимеров, их смачиванием водными растворами неионных поверхностно-активных веществ – производных оксида этилена с варьируемой средней степенью оксиэтилирования и особенностями адсорбционного модифицирования поверхности.

Методические указания содержат краткие теоретические сведения о теориях адсорбции на границах разделов «твердое тело – газ» и «жидкость – газ», об аналитическом и графическом способах расчета величины адсорбции и оценки характеристик адсорбата и адсорбента, а также примеры решения задач и практические расчетные задания.

В методических указаниях приведены краткие теоретические основы по физической и коллоидной химии, описана методика проведения лабораторных работ, широко используемых в физико-химической практике, а также вопросы для самоконтроля знаний обучающихся.

В диссертационной работе рассмотрены коллоидные и каталитические свойства систем на основе модифицированных полиэтилениминов.

Рассмотрены свойства дисперсных систем, методы получения таких систем и факторы их устойчивости. Для студентов 3-го курса, обучающихся по специальностям «Безопасность жизнедеятельности в техносфере» и «Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов»

Учебно-методическое пособие подготовлено на кафедре высокомолекулярных соединений и коллоидной химии химического факультета Воронежского государственного университета.

В диссертационной работе рассмотрены коллоидные свойства реакционных сред на основе неонолов и цетилтриметиламмоний бромида для гидролиза эфиров кислот фосфора.

В пособии изложены физико-химические основы процессов, протекающих в литейной форме при ее изготовлении, в металлических расплавах при плавке металлов и взаимодействии металла с формой. Описаны методы расчета равновесных систем при физико-химическом взаимодействии друг с другом.

Представленная диссертационная работа посвящена коллоидно-химические основам технологии интенсификации нефтеизвлечения из пластов посредством полисиликатов натрия.

В работе изучалось влияние акустической обработки на глинистое сырье месторождения Шеланга и на наиболее распространенные добавки в производстве керамического кирпича.

Проведены измерения длины распада струи горячей воды и выполнен феноменологический анализ этого процесса при малых давлениях подачи воды в покоящуюся окружающую среду. Осуществлена визуализация распада конической струи горячей воды при низком нагнетающем давлении. Результаты анализа полученных изображений показывают, что параметры на входе в форсунку оказывают существенное влияние на структуру конической струи аэрозоля. Установлено, что нагрев жидкости за счет частичного испарения позволяет воспроизвести характерную структуру диспергируемого аэрозоля. Показано, что с увеличением чисел Рейнольдса и Вебера при малом времени инжекции ширина конической струи аэрозоля и угол ее раствора изменяются незначительно, при этом макроскопическая область распространения аэрозоля увеличивается. Показано, что нагнетающее давление оказывает значительное влияние на коэффициент расхода, средний расход и среднюю скорость течения, в то время как влияние температуры является менее существенным. Анализ мелкомасштабных изображений показал, что вблизи точки кипения воды в аэрозоле формируется вихрь тороидальной формы.

Учебное пособие посвящено проектированию воздухоразделительных адсорбционных установок. Кратко изложены теоретические основы адсорбционных технологий и приведены примеры расчетов адсорбционных аппаратов.

Рассмотрены основные свойства дисперсных систем и протекающие в них поверхностные явления. Пособие включает краткое теоретическое обоснование по термодинамике поверхностных явлений, устойчивости и коагуляции дисперсных систем. Каждый раздел сопровождается тестами для проверки текущих и остаточных знаний студентов-бакалавров по дисциплине «Коллоидная химия».

Малоугловым рентгеновским рассеянием исследована система триацетат гадолиния— ундекан—вода при концентрациях гидротропа 0,05—0,5 М на линии насыщения унде-каном при 298 K. В тройной системе образуются совместные ламеллярные мицеллы гидротропа и ундекана с поперечными размерами гидрофильной и гидрофобной пла-стин по 0,4 нм. Показано, что энергия Гиббса гидрофобного взаимодействия и форма мицелл определяется совместным влиянием (кооперативным эффектом) гидротропа и углеводорода на воду.

Методом лазерной абляции получены нанослоистые пленки, образованные слоями халькогенидного стекла (GeSe2)30(Sb2Se3)30(AgI)40 и AgI. Толщина слоев имеет величину порядка 10 нм при общей толщине пленок 1 мкм. Проведены РФА и импедансная спектроскопия пленок в интервале температур от комнатной до 200 0С. Оба метода исследования показали, что при повышении температуры фазовый переход AgI β/γ→α происходит при 150-170оС, в то время как при понижении температуры переход α→β/γ наблюдается при 90-60оС. Таким образом, удалось расширить температурный интервал существования высокопроводящей модификации суперионного твердого электролита a-AgI в структуре, обеспечивающей сквозную проводимость по α−AgI.

В одинаковых и сопоставимых с реальными условиями эксплуатации ионообменных очистных установок проведено сравнительное изучение динамической обменной емкости и селективности ряда коммерчески доступных катионитов различной природы. В качестве основного метода исследования использовалось элюирование поглощенных сорбентом катионов растворами солей и кислот. Показано, что при очистке нейтральных промышленных стоков и жидких радиоактивных отходов наибольшей эффективностью обладают промышленно выпускаемые карбоксильные катиониты. Динамическая обменная емкость акрилатных ионитов существенно превышает емкость всех других изученных сорбентов. Коэффициенты концентрирования катионов токсичных металлов в этих ионообменных материалах варьируются от 2000 до 16000, в то время как коэффициенты концентрирования щелочноземельных элементов не достигают 200. На основании полученных данных делается заключение о перспективности замены ныне используемых в энергетическом и природоохранном секторах экономики России сильнокислотных катионитов на слабодиссоциирующие карбоксильные полиакрилатные.

Учебное пособие подготовлено на кафедре аналитической химии химического факультета Воронежского государственного университета.