WWW.KNIGI.KONFLIB.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 
<< HOME
Научная библиотека
CONTACTS

Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 5 |

«2 1 ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Цели освоения дисциплины: Подготовка специалистов, владеющих основными химическими знаниями и понимающих суть химических ...»

-- [ Страница 2 ] --

Классификация дисперсных систем по агрегатному состоянию и размерам частиц.

Свободная поверхностная энергия. Поверхностное напряжение и методы его измерения. Адсорбция на границе раздела жидкость – газ. Поверхностно-активные вещества. Уравнение для адсорбции Гиббса.

Адсорбция на твердых поверхностях. Уравнение изотермы адсорбции Лангмюра.

Зависимость поверхностного натяжения от состава раствора. Формула Шишковского.

Строение мономолекулярного адсорбционного слоя. Понятие о дифильности молекул и ориентация их на поверхности фаз. Правило Траубе.

Адсорбция ионов: эквивалентная, специфическая и обменная адсорбция.

Смачивание твердых тел жидкостями. Уравнение Лапласа. Краевой угол смачивания.

Гидрофобность и гидрофильность поверхности. Понятие о теплоте адсорбции.

Молекулярно-кинетические свойства коллоидов. Броуновское движение.

Уравнение, устанавливающее связь между смещением частицы и коэффициентом диффузии. Диффузия в коллоидных системах. Законы диффузии. Уравнение Эйнштейна для коэффициента диффузии.

Особенности осмотического давления коллоидов. Понятие об агрегативной и седиментационной устойчивости. Седиментация и закон Стокса. Седиментационное равновесие. Седиментационный анализ.

Оптические свойства коллоидов. Явления, наблюдаемые при прохождении луча света через дисперсные системы. Явление Тиндаля. Формула Релея и границы ее применимости. Поглощение света коллоидами. Определение размеров и формы коллоидных частиц оптическим методам.

Электрические свойства коллоидных систем. Строение мицеллы золя. Правило Фаянса-Пескова. Строение двойного электрического слоя на поверхности коллоидных частиц. Электрокинетические явления. Электрофорез. Электроосмос.

Электрокинетический потенциал. Электропроводность коллоидных растворов.

Коагуляция и стабилизация коллоидных систем. Коагуляция электролитами. Порог коагуляции. Правило Шульце-Гарди. Изоэлектрическое состояние и перезарядка поверхности. Скорость коагуляции. Теория быстрой коагуляции Смолуховского. Методы получения коллоидных систем: диспергирование, конденсация, пептизация. Очистка золей: диализ, электродиализ, ультрафильтрация.

Порошки. Коагуляция (гранулирование) порошков. Значение порошков в производстве промышленных товаров (резиновые изделия, краски, пластмассы).

Суспензии. Отличие суспензий от золей. Определение степени дисперсности суспензий. Связь между смачиваемостью поверхности частиц суспензии дисперсной среды и устойчивостью суспензий. Примеры суспензий: густотертые масляные краски, абразивные и хозяйственные пасты.

Эмульсии и пены. Типы эмульсий. Эмульгаторы. Обращение фаз в эмульсиях.

Факторы стабилизации при малых и больших объемных концентрациях. Необходимость применения высокополимеров для стабилизации концентрированных эмульсий и пен.

Понятие о дисперсных системах и коллоидах с твердой дисперсионной средой.

Дымы и туманы. Причины агрегативной неустойчивости дисперсных систем с газообразной средой. Молекулярно-кинетические и оптические свойства аэрозолей.

Методы разрушения аэрозолей. Аэрозоли, как товары народного потребления.

Значение микрогетерогенных систем во флотационных процессах обогащения минерального сырья.

Общее представление о полуколлоидных системах. Примеры полуколлоидов:

мыла, танниды, красители. Моющее действие растворов мыл и различных моющих средств. Строение мыл. Коллоидная растворимость (солюбилизация углеводородов в мицеллах мыла).

2.5. Высокомолекулярные соединения и их растворы Понятие о ВМС, их классификация и методы получения. Свойства ВМС.

Различные агрегатные состояния полимеров. Подвижность звеньев цепи, как причина высокоэластичности. Релаксационные явления.

Растворы ВМС как гомогенные, термодинамические системы. Переход полимеров в раствор. Набухание. Стадии набухания. Теплота набухания. Растворы ВМС как истинные растворы. Отличие от коллоидных. Высокомолекулярные электролиты.

Вязкость жидкости и методы ее измерения. Основные законы вязкого течения.

Аномальная вязкость растворов ВМС. Зависимость вязкости растворов ВМС от концентрации.

Общее понятие о гелях и студнях. Факторы студне- и гелеобразования – влияние формы частиц, концентрации, времени, температуры и электролитов. Механизм студне- и гелеобразования. Механические свойства студней и гелей. Старение коллоидных систем.

Явление синерезиса и тиксотропии. Использование гелей в легкой промышленности.

Раздел 3. Химические. Физико-химические методы анализа.

Современные требования к физико-химическому контролю: достижение высокой точности и чувствительности, оперативности, высокой производительности анализа, возможность автоматизации анализа и использования аналитических данных для управления технологическими процессами. Повышение чувствительности и точности методов анализа.

Сущность, особенности, классификация физико-химических методов анализа, используемых в различных направлениях исследования вещества. Понятие аналитического сигнала, лежащего в основе классификации ФХМА.

Основные этапы количественного анализа: отбор средней пробы, переведение пробы в раствор, отделение и маскировка мешающих компонентов, удаление мешающей органической матрицы путем минерализации.

Основные методы количественного расчета, используемые в физико-химических методах анализа: методы прямых и косвенных измерений. Способы прямого количественного определения: метод градуировочного графика, метод добавок.



Обработка результатов наблюдений (понятия воспроизводимости, правильности, точности результатов анализа). Случайная и систематическая ошибка. Абсолютная и относительная погрешности.

3.1. Физико-химические методы разделения и концентрирования Методы маскирования.

Сущность и назначение методов маскирования. Виды маскирования. Группы маскирующих веществ. Индекс маскирования.

Разделение и концентрирование.

Необходимость методов разделения и концентрирования. Сущность методов разделения и концентрирования. Абсолютное и относительное концентрирование.

Количественные характеристики разделения и концентрирования: коэффициент распределения (Д), степень извлечения (R), коэффициент разделения (BA/), коэффициент концентрирования (S ).

Осаждение и соосаждение – как методы разделения.

Экстракция. Сущность. Условия экстракции. Скорость экстракции. Классификация экстракционных процессов по: природе и свойствам экстрагентов, типу соединений, переходящих в органическую фазу, способам осуществления экстракции.

Способы осуществления экстракции: периодическая, непрерывная, противоточная.

Электрохимические методы разделения: метод цементации, электрофорез (фронтальный и зонный), современный вариант – капиллярный электрофорез.

Методы испарения: дистилляция, отгонка, сублимация.

Другие методы разделения и концентрирования: управляемая кристаллизация, диффузные методы, фильтрация, седиментация и ультрацентрифугирование.

Сущность хроматографии. Возможности метода. Классификация по агрегатному состоянию среды, механизму разделения компонентов, форме проведения хроматографического процесса.

Ионообменная хроматография. Выбор сорбента в зависимости от природы анализируемой смеси. Химизм процессов, протекающий на ионитах. Свойства, определяющие качество ионита. Ионообменная емкость, сорбционные ряды для различных ионитов. Применение ионообменной хроматографии.

Распределительная (экстракционная) хроматография. Сущность и физикохимические основы метода. Подвижные и неподвижные носители. Распределительная жидкостная хроматография. Формы ее проведения: колоночная, бумажная и тонкослойная.

Последовательность процесса осаждения и порядок расположения осадков на хроматограмме. Выбор осадителя. Ряды растворимости.

Газовая (газожидкостная и газоадсорбционная) хроматография. Сущность метода.

Понятие о теории метода. Хроматограмма, хроматографический пик, его характеристики.

Параметры удерживания. Параметры разделения: степень разделения, коэффициент разделения, число теоретических тарелок. Влияние температуры на разделение.

Принципиальная схема газового хроматографа, основные узлы хроматографа и их назначение. Источники потока газа – носителя. Дозировка и введение пробы в хроматограф. Хроматографические колонки: материалы, форма и размеры колонок.

Детекторы, их назначение и классификация по принципу действия и форме записи.

Регистрирующие устройства. Методы хроматографии в зависимости от способа перемещения анализируемой смеси: проявительный (элюэнтный), вытеснительный и фронтальный. Интегральная и дифференциальная хроматограммы. Критерии качественной и количественной расшифровки: время удерживания и площадь пика.

Методы качественных определений: метод эталонных вещественных смесей, метод добавок и табличный метод. Количественные определения. Метод построения градуировочного графика (абсолютной градуировки). Метод внутренней нормализации и метод внутреннего стандарта. Вычисление поправочных коэффициентов.

Основные понятия и классификация электрохимических методов анализа: по природе источника электрической энергии в системе; по способу применения электрохимических методов; по механизму протекания процессов.

Потенциометрические методы анализа.

Сущность и теоретические основы метода. Измерение потенциала. Индикаторные электроды и электроды сравнения. Индикаторные электроды рН-метрии: водородный, хингидронный, стеклянный (устройство электродов, механизм протекающих процессов, уравнения потенциала для указанных электродов). Классификация ионселективных электродов. Прямая и косвенная потенциометрия. Прямая потенциометрия: сущность метода, достоинства и недостатки, область применения.

Потенциометрическое титрование (косвенная потенциометрия). Сущность метода.

Выбор индикаторного электрода. Типы реакций, лежащих в основе потенциометрического титрования. Кривые потенциометрического титрования (интегральные, дифференциальные, кривые титрования по методу Грана).

потенциометрического анализа. Аппаратура для потенциометрического анализа.

Кондуктометрический метод анализа.

Теоретические основы метода. Сущность метода. Связь концентрации растворов с электропроводностью. Подвижность ионов.

Прямая кондуктометрия. Определение концентрации по данным измерения электропроводности с помощью градуировочного графика и расчетным способом.

Кондуктометрическое титрование. Типы кривых кондуктометрического титрования. Установка для проведения кондуктометрических измерений. Понятие о высокочастотном кондуктометрическом титровании.

Полярографический метод анализа.

Сущность метода. Электрохимическая ячейка. Полярография – вольтамперометрия на ртутном капающем электроде. Получение и характеристика вольтамперной кривой.

Уравнение полярографической волны Ильковича – Гейровского. Потенциал полуволны, факторы, влияющие на его величину. Высота волны. Предельный диффузионный ток.

Связь величины диффузионного тока с концентрацией (уравнение Ильковича).

Качественный и количественный анализ. Полярографические максимумы, причины их возникновения и способы их устранения. Условия проведения полярографического анализа. Определение неорганических и органических соединений. Чувствительность и разрешающая способность метода. Дифференциальная полярография постоянного тока и современные разновидности вольтамперометрии: инверсионная, переменнотоковая вольтамперометрия, хроноамперометрия с линейной разверткой (осциллография);

полярография переменного тока с наложением синусоидального и прямоугольного напряжения, импульсная.

Рабочие электроды в полярографии и вольтамперометрии: ртутный капающий электрод; твердые стационарные электроды (ртутный, графитовый, металлические), вращающиеся электроды, пленочные, модифицированные электроды.



Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 5 |