«Коллоидты химия» пəні бойынша оқу-əдістемелік кешен

Transcript

1 М. Өтемісов атындағы Батыс Қазақстан мемлекеттік университеті Жаратылыстану математикалық факультет Химия кафедрасы «Химия» мамандығы бойынша кредиттік оқу жүйесінде оқитын студенттерге арналған «Коллоидты химия» пəні бойынша оқу-əдістемелік кешен Курс 3 Семестр 5 Кредит саны-2 Дəрістер 15 сағат Лабораториялық сабақтар 15сағат СОӨЖ 30 сағат СӨЖ 30сағат Емтихан 3семестр Барлығы 90 сағат Орал 2011

2 1. Пəннің оқу əдістемелік кешені Алматы, 2006 жыл Қазақстан Республикасы білім жəне ғылым министрлігі типтік оқу бағдарлама негізінде құрастырылған. Құрастырған : Химия кафедрасының аға оқытушысы Амангосова М.Г. «Химия» кафедрасының отырысында қарастырылды ж. 1 хаттама. Жаратылыстану-математика факультетінің оқу-əдістемелік кеңесінің отырысында бекітілді ж. 1 хаттама.

3 2.«Коллоидты химия» курсының бағдарламасы (SILLABUS) Оқытушы (оқытушылар) туралы мəлімет Химия кафедрасының оқытушысы Амангосова Мира Ганибаевна Химия кафедрасы Жұмыс мекен-жайы: Жаратылыстану факультеті.(химиялық лаборатория-1) Жұмыс телефоны: Е-mail: Пəн туралы мəлімет Физикалық химия Семестр 15 оқу аптадан жəне 2 апта сессиядан тұрады. Бір аптада 2 кредит сағат. Олар- байланыс сағаттар: 1дəріс. 1 лабораториялыұ сабақтар жəне үш сағат оқытушының жетекшілігімен студенттің өзіндік жұмысынан (ОЖСӨЖ), студенттің өзіндік жұмысынан (СӨЖ) тұрады. Кредиттің атпаға бөліну кестесі: Сабақтар Байланыс сағаты 1 (1 дəріс) Байланыс сағаты 2 (1 практика) Өткізу уақыты Сабақтар Өткізу уақыты 50 мин. ОЖСӨЖ, СӨЖ мин. 50 мин. ОЖСӨЖ, СӨЖ мин. Кредит саны 2 Өту орны: 5оқу ғимараты, сабақ кестесі бойынша Оқу жоспарынан көшірме: Курс Семестр Кредит саны Дəрістер Лаб.сабақ ОЖСӨЖ СӨЖ Барлығы Бақылау түрі х2= емтихан

4 Кіріспе Коллоидтық химия курсы студенттерді денелердің коллоидтық күйі мен дисперстік жүйелердегі беттік құбылыстардың негіздерімен таныстырады. Бұл курс білімнің осы саласының іргелі теориялық жəне эксперименттік негіздерінің нақты түсініктерін беру керек. Курста дисперстік жүйелердің ерекшелігін анықтайтын беттік құбылыстарға ерекше назар аударылған. Курстың мақсаты: Орта мектеп бағдарламасындағы химия пəнін жоғары деңгейде, теориялық негізін түсіндіре алатын коллоидтық химия пəнін жоғары дəрежеде меңгерген болашақ мұғалімді дайындау. Курстың міндеті: Коллоидтық химияы оқығаннан кейін студенттер төмендегі теориялық білімдерді алып, дағдылар мен іскерліктерді қалыптастыру тиісті: - - химиялық теориялық негіздерін білу -физика-химиялық аспаптармен жұмыс істеу дағдысын қалыптастыру - практикалық сандық жұмыстарды жəне олардан алынған нəтижелерді өңдеу. Пəнаралық байланыстар. Жалпы жəне бейорганикалық химия, физикалық химия физика, математика, техника, технологиялық процестер. Пререквизиттер: Коллоидтық химияны жетік меңгеру үшін жалпы жəне анорганикалық, аналитикалық химияның негіздерін, физикалық химия, физиканың, жоғарғы математиканың ( дифференциалдық, интегралдық есептеулер,логарифмдеу т. б.) негіздерін білу қажет. Постреквизиттер: Коллоидтық химия курсын оқуда алған білімдерді келесі пəндерді меңгеру үшін қажет: - биологиялық жəне органикалық химия - химиялық технология - биология Сабақ мазмұны мен кестесі 1 апта Кредит сағат 1,2 1 дəріс Тақырып: Кіріспе. Коллоидтық химияның анықтамасы, негізгі мақсаты жəне бағыттары. Коллоидтық бөлшектер мен коллоидтық жүйелер. Дисперсті жүйелердің табиғаты жəне жіктелуі Дисперсті жүйелердің жалпы сипаттамасы. Дисперсті жүйелердің дисперстілік мөлшеріне дисрестік дисперсионды ортаның агригаттық күйіне байланысты жіктелуі. Коллоиды ерітінділер- ультромикрогенді жэүйелер. Байланысқан дисперсті жүйелер. Лиофобты жəне л (ЖМҚ) ерітінділер.ұқсастықтары мен айырмашылықтары. Коллоидты жүйелердің жалпы сипатт Кинетикалық жəне агрегаттық тұрақтылық. Диализ. [2].VI- VII тарау, бет [4] ХІтарау. б ; VII тарау, бет [12] ).XVI тарау 1, 262-бет [5] 1 тарау, 8-10 бет, II тарау бет ОЖСӨЖ 1,2 Коллоидтық химияның дамуы. Беттік құбылыстар. СӨЖ 1 тапсырмаларын талдау. СӨЖ 1,2

5 1,Коллоидтық химияның дамуы. 2. Су- полидисперсперсті жүйе ( конспектілеу) [2].VI- VII тарау, бет лабораториякалық сабақ Тақырыбы: Дисперсті жүйелердің табиғаты жəне жіктелуі 1. Коллоидты химия пəнінің мақсат, міндеттері. 2. Коллоидтық жүйелердің жіктелуі 3. Ірі дисперсті жүйелер 4. коллоидты жүйелер 5. Нағыз ерітінділер [5] 1 тарау, 8-10 бет, II тарау бет [ [1] 1 гл: бет. 8-28[2,5] 1 гл: 2 апта Кредит сағат 2,3 2 дəріс Тақырып: Коллоидты ерітінділердің молекулалық-кинетикалық қасиеттері. Дəрістің мазмұны: Коллоидты ерітінділердің молекулалық-кинетикалық қасиеттері. Броундық қозғалыс Осмостық қысым. М.Смолуховский мен А.Эйнштейн еңбектері. Седиментациондық тұрақтылық. Коллоидтық бөлшектің седиментационды диффузионды тепе-теңдігі. [2].VI- VII тарау, бет [4] ХІтарау. б ; VII тарау, бет [12] ).XVI тарау 1, 262-бет [5] 1 тарау, 8-10 бет, II тарау бет ОЖСӨЖ 2-3 СӨЗ бойынша есеп: 2 лабораториялық сабақ Коллоидты ерітінділерді тазалау тақырыбы бойынша есеп. [2].VI- VII тарау, бет [4] ХІтарау. б ; VII тарау, бет [12] ).XVI тарау 1, 262-бет [3],159 бет, 1-жұмыс [9] 233-бет, 25-жұмыс СӨЖ мазмұны: 2. Диализатор құрысысымен танысып, суретін салу. 3. 8лабораториялық сабақтағы жұмыстар соңындағы сұрақтарға жауап беру. 2лабораториялық сабақ «Коллоидты ерітінділерді тазалау» ( конспектілеу) [2].VI- VII тарау, бет

6 [4] ХІтарау. б ; VII тарау, бет [12] ).XVI тарау 1, 262-бет [3],159 бет, 1-жұмыс [9] 233-бет, 25-жұмыс 2 лабораториялық сабақ Тақырып: Коллоидты ерітінділерді тазалау Коллоидты ерітінділерді тазалау əдістері. Диализ жəне ультрадиализ. Коллоидты ерітінділердің түзілу меха Жұмыстың мақсаты. Зольдерді тазалау əдістерімен жəне олардың диффузиялану жылдамдығымен танысу 1 тəжірибе. Темір (III) гидроксиді золін диализдеу. 2 тəжірибе. Берлин лазуры золін диализдеу. 3 тəжірибе Крахмал золін диализдеу. 4 тəжірибе. Ультрадиализ. Əдебиет: [1] 7 тарау бет: [2].VI тарау, бет [9] гл ХІ. б [12] )гл.xvi. 1, 262-бет [3],159 бет, 1-жұмыс [9] 233-бет, 25-жұмыс 3 апта Кредит сағат 5,6 3 дəріс Тақырып: Дисперсті жүйелердің реологиялық қасиеттері. Дəрістің мазмұны: Дисперсті жүйелердің реологиялық қасиеттері туралы жалпы түсініктер. Ньютон заңы. Пуазейл теңдеуі.. Дисперстік жəне коллоидтық жүйелердің тұтқырлығы. Тұтқырлық аномалиясы. Бингам теңдеуі. [2] XII тарау, 55, бет [4] XVI тарау 1-3, бет [5] 1 тарау, 8-10 бет, II тарау бет ОЖСӨЖ 5,6 5 3 лабораториялық сабақ Тақырып: Тұтқырлықты капиллярлық вискозиметрмен анықтау (конспектілеу) қорыту тапсыру СӨЖ- тапсыру Əдебиет: [2] XII тарау, 55, бет [4] XVI тарау 1-3, бет [5] 1 тарау, 8-10 бет, II тарау бет СӨЖ лабораториялық сабақ 3 Тақырып: Тұтқырлықты капиллярлық вискозиметрмен анықтау (конспектілеу) 6. Вискозиметрмен оның жұмысымен танысыу. В.Н. Захарченко Сборник задач и упражнений по физической и коллоидной химии. М.: Просвещение, беттегі тапсырма есептер лабораториялық сабақ

7 Тақырып: Тұтқырлықты капиллярлық вискозиметрмен анықтау. Жұмыстың мақсаты: 1. Тұтқырлықты анықтаудың капиллярлық əдісімен танысу. 2. Зольдердің салыстырмалы тұтқырлық коэффициентін анықтау. 1- тəжірибе. Судың ағып өту уақытын анықтау. 2 тəжірибе. Зольдердің ағып өту уақытын анықтау. 3 тəжірибе. Тұтқырлыққа электролиттердің əсері Əдебиет: Əдебиет: /9/ 2. бөлім. 27. жұмыс. 245 б [3],184- бет, 1-жұмыс. 4 апта Кредит сағат 7,8 4 дəріс Тақырып: Коллоидты ерітінділердің оптикалық қасиеттері. Дəрістің мазмұны: Коллоидты ерітінділердің оптикалық қасиеттерің ерекшеліктері.. Релле теңдеуі жарықтың сіңірілуі жəне зольдардың түстілігі. Коллоидты жүйені оптикалық əдістермен зерттеу. Ультрамикроскопиялқ. Электронды микроскопия. Нефелометрия. [2].VI- VII тарау, бет [4] ХІтарау. б ; VII тарау, бет [12] ).XVI тарау 1, 262-бет [5] 1 тарау, 8-10 бет, II тарау бет ОЖСӨЖ 7,8 СӨЖ бойынш сұрақтарды талдау. СӨЖ 7,8 Бақылау сұрақтар..алмашев Б.К. Физикалық жəне коллоидтық химия практикумы. А. Мектеп бет сұрақтар1-7 Ультрамикроскопиялқ. Электронды микроскопия. Нефелометрия. 4лабораториялық сабақ Тақырып: Коллоидты ерітінділердің оптикалық қасиеттері. Дəрістің мазмұны: 1. Коллоидты ерітінділердің оптикалық қасиеттерің ерекшеліктері.. 2. Релле теңдеуі жарықтың сіңірілуі жəне зольдардың түстілігі. 3. Коллоидты жүйені оптикалық əдістермен зерттеу. 4. Ультрамикроскопиялқ. Электронды микроскопия. Нефелометрия. [2].VI- VII тарау, бет [4] ХІтарау. б ; VII тарау, бет [12] ).XVI тарау 1, 262-бет [5] 1 тарау, 8-10 бет, II тарау бет 5 апта Кредит сағат 9,10 5дəріс Тақырып: Беттік құбылыс

8 Дəрістің мазмұны: Сұйықтардың беттік керілуі. Сулану. Ағу. Когезия. Адгезия. Шишковский теңдеуі. Беттік активтілік. БА Беттік пленкалардың қасиеттері. П.А.Ребиндер еңбектері. Дюкло-Траубе ережесі. Флотация. Лаплас заңы. Капиллярлық конденсация. Жұғу. Юнг заңы. Жұғудың сандық сипаттамалары. [1] 6 тарау бет: [2] VII тарау, бет [4] VII тарау,. 6-8, бет [5] II тарау бет ОЖСӨЖ 9,10 Когезия. Адгезия. Флотация тақырыбтарын талдау. СӨЖ 9,10 Тақырып бойынша есептер шығару Əдебиет: В.Н. Захарченко Сборник задач и упражнений по физической и коллоидной химии. М.: Просвещение, беттердегі есептерді шығару. 5 лабораториялықсабақ Тақырып: Беттік құбылыс Лабораториялық сабақ мазмұны: 1. Сулану. Ағу. 2. Когезия. Адгезия. Флотация 3. П.А.Ребиндер еңбектері. 4. Дюкло-Траубе ережесі. 5. Капиллярлық қысым. Лаплас заңы. 6. Капиллярлық конденсация. [1] 6 тарау бет: [2] VII тарау, бет [4] VII тарау,. 6-8, бет [5] II тарау бет 6 апта Кредит сағат 11,12 6 дəріс Тақырып:. Адсорбция құбылысы. Дəрістің мазмұны: Сорбциондық процестерге сипаттама. Адсорбция құбылысы. Адсорбцияның. жылу эффектісі. Сорбция изотермасы. Адсорбцияның интегральды жəне дифференциалды жылуы. Капиллярлық қысым. Физикалық адсорбция. Хемосорбция. Адсорбент тер: активтелген көміртегі, гелдер,цеолиттер. [2] VII тарау, бет 164 [4] VII тарау, 9, 206-бет [12] ).XVI тарау 1, 241-бет [5] ІII тарау бет ОЖСӨЖ 11,12 Адсорбцияның интегральды жəне дифференциалды жылуы. Капиллярлық қысым. Физикалық адсорбция. Хемосорбция Адсорбент тер: активтелген көміртегі, гелдер,цеолиттер. [2] VII тарау, бет 164

9 [4] VII тарау, 9, 206-бет [12] ).XVI тарау 1, 241-бет [5] ІII тарау бет СӨЖ 11,12 7. Сұрақтарға жауап беру: 8. Сталагмометр құрылысының суретін салу. Климова И.И., Филько А.М. Сборник вопросов и задач по физической и коллоидной химии. М. Просвещение гл. ІХ, б , есептер Лабораториялық жұмыс-3 «Беттік керілу изотермасын құру» (Тақырыпты конспектілеу.) [2].VI- VII тарау, бет [4] ХІтарау. б ; VII тарау, бет [12] ).XV тарау 83-жұмыс, 246-бет 6 Лабораториялық сабақ Тақырып: : Беттік керілу изотермасын құру Лабораториялық сабақ мазмұны:. Май қышқылының берілген концентрациясында адсорбция шамасын (Г) есептеу үшін изотерма қисығынан σ/ с қатынасын анықтап формулаға қойып, концентрацияның орта мəнін табады. Жұмыстың мақсаты: 1. Сұйықтардың беттік керіліуін анықтау əдісімен танысу. 2. Беттік керіліс изотермасын алу. 3. Беттік активті заттың адсорбция шамасын (Г), максимальды адсорбция шамасын (Г max ), бір молекуласының алатын ауданын (S) жəне молекуласының ұзындығын (l) есептеу. [2].VI- VII тарау, бет [4] ХІтарау. б ; VII тарау, бет [12] ).XV тарау 83-жұмыс, 246-бет ОЖСӨЖ 11,12 Тақырып: Адсорбция Сабақ мазмұны: 1. Сорбция оның түрлері. 2. Адсорбция процесіне əсер ететін факторлар. 3. Гиббс, Лэнгмюр жəне Фрейндлих изотермасын сипаттаңыздар. 4. Фрейндлих теңдеуіндегі константаларын анықтау жолдары. [1] бет: [2],бет: [3] бет:83 ; [9]бет: Ленгмюрдің мономолекулалы адсорбция теориясы.мен полимолекулалы адсорбция Теорияларына салыстырмалы сипаттама беру СӨЖ есептерін тапсыру. [2] VII тарау, бет [4] VII тарау, бет [19] ХI тарау бет СӨЖ мазмұны:

10 11. Адсрбция теориялары. Ленгмюрдің мономолекулалы адсорбция теориясы. Полимолекулалы адсорбция. Полянин жəне БЭТ теориялары С.Ж. Жайлау Физикалық жəне коллоидтық химия.-алматы, əдебиетінің 152-ші бетіндегі сұрақтарға жауап беру. 12. Есептер шығару. Жеке тапсырма - 1 Тақырыбы: Адсорбция. С.Ж. Жайлау Физикалық жəне коллоидтық химия.-алматы, Есептер:1-8 бет лабораториялық сабақ Тақырып: Сұйық ауа жанасу шегіндегі изоамил спиртінің адсорбциясы Жұмыстың мақсаты: 1. Беттік керілудің ерітіндідегі беттік активті заттардың концентрациясына тəуелділігін анықтау жəне изотермасын σ = f (c) тұрғызу;. 2.Беттік активті заттың адсорбция шамасын (Г), максималды адсорбция шамасын (Г max ), бір молекуласының алатын ауданын (S) жəне молекулалсының ұзындығын (l) есептеу [1] бет: [3] [4] бет: ; [6] бет: есептер: апта Кредит сағат дəріс Тақырып: Қатты адсорбенттер бетіндегі адсорбция Дəрістің мазмұны: Қатты зат-сұйық жанасу шегіндегі адсорбция жанасу шегіндегі адсорбция. Молекулалық адсорбция. Қос электрлі қабаттың түзілуі. Топыраққа электролиттердің адсорбциялануы. Ион алмасу адсорбциясы. Иониттер. Катиониттер. Аниониттер. [1 бет:138 [2],бет: [3] бет:83 ; [9]бет: 128 [4] бет: ОЖСӨЖ Қатты зат-сұйық жанасу шегіндегі адсорбция 14. СӨЖ бойынша есеп [1 бет:138 [2],бет: [3] бет:83 ; [9]бет: 128 [4] бет: СӨЖ «Активті көмір бетінде сірке қышқылының адсорбциясын өлшеу» тақырыбы бойынша лабораториялық жұмыстың жасалу барысын конспектілеу. 14. Соңындағы сұрақтарға жауап беру, графиктерді тұрғызу. 7 лабораториялық сабақ Тақырып: Қатты зат-сұйық жанасу шегіндегі адсорбция Лабораториялық сабақ мазмұны: Активті көмір бетіндесірке қышқылының адсорбциясын өлшеу. Жұмыстың мақсаты: 1. Қатты дене сұйықтың аралығында өтетін адсорбцияны бақылау;

11 2. Адсорбция изотермасын сызу; 3. Фрейндлих теңдеуіндегі тұрақтылардың мəнін табу. Əдебиет: [1 бет:138 [2],бет: [3] бет:83 1- жұмыс [9]бет: жұмыс Микроэкзамен-1 8 апта Кредит сағат дəріс Тақырып: Электралиттер адсорбциясы Дəрістің мазмұны: Қос электрлік қабаттың пайда болуы. Иондық алмасу. Катианиттер. Аниониттер. Ион таңдамалы адсорбциясы. Топырақтағы электролиттер адсорбциясы. Біртекті емес беттегі адсорбция, Хроматография. Хроматография əдісінің мəні. Хроматографиялық анализдің түрлері. Əдебиет: [2].VI- VII тарау, бет [12] ).XV тарау 1-2, бет [4] VII тарау, 206, 227 бет [5] ІII тарау бет ОЖСӨЖ Ион алмасу адсорбциясы. Аниониттер мен катиониттер, олардың қолданылуы. 2. Хроматографиялық адсорбция. 3.Адсорбциялық құбылыстардың практикада қолданылуы. 4. Лэнгмюр теңдеуіндегі константаларын анықтау жолдары. 5.Есептер шығару. Əдебиет: [2].VI- VII тарау, бет [12] ).XV тарау 1-2, бет [4] VII тарау, 206, 227 бет [12] ).XV тарау 83-жұмыс, 246-бет СӨЖ лабораториялық сабақ Сұйық ауа жанасу шегіндегі изоамил спиртінің адсорбциясы тақырыбын конспектілеу. Жұмыс соңындағы сұрақтарға жауап, беру [1] бет: [3] 8 лабораториялық сабақ Тақырып: Сұйық ауа жанасу шегіндегі изоамил спиртінің адсорбциясы Жұмыстың мақсаты: 2. Беттік керілудің ерітіндідегі беттік активті заттардың концентрациясына тəуелділігін анықтау жəне изотермасын σ = f (c) тұрғызу;. 2.Беттік активті заттың адсорбция шамасын (Г), максималды адсорбция шамасын (Г max ), бір молекуласының алатын ауданын (S) жəне молекулалсының ұзындығын (l) есептеу

12 [1] бет: [3] 9 апта Кредит сағат дəріс Тақырып: Коллоидты жүйенің электрлік қасиеттері. Дəрістің мазмұны: Коллоидты жүйенің электрлік қасиеттері.ф.ф.рейсс еңбектері. Қос электрлік қабаттың құрылысы. Гельмгольц моделі, Гуй-Штерна моделі. Электрокинетикалық потенциал. Мицелярлы теория. Коллоидты бөлшектің құрылысы. Электроосмос. Электрофорез. Əдебиет: [2].VI- VII тарау, бет [4] ХІтарау. б ; VII тарау, бет [12] ).XVI тарау 1, 262-бет [5] 1 тарау, 8-10 бет, II тарау бет ОЖСӨЖ Ф.Ф. Рейс тəжірибесі талдап, тапсыру. 18. Сұрақтар мен жаттығулармен жұмыс. Климова И.И., Филько А.М. Сборник вопросов и задач по физической и коллоидной химии. М. Просвещение г б сұрақтар: лабораториялық сабақ «Коллоидты жүйелердің электрлік қасиеттері.» қорытындылау, тапсыру. Əдебиет: [2].VI- VII тарау, бет [4] ХІтарау. б ; VII тарау, бет [12] ).XVI тарау 1, 262-бет [5] 1 тарау, 8-10 бет, II тарау бет СӨЖ Ф.Ф. Рейс тəжірибесі конспектілеу лабораториялық сабақ Тақырып: Коллоидты жүйелердің электрлік қасиеттері. ( конспектілеу.) Есептер шығару В.Н. Захарченко Сборник задач и упражнений по физической и коллоидной химии. М.: Просвещение, беттегі тапсырма есептер. 9 лабораториялық сабақ Тақырып: Коллоидты жүйелердің электрлік қасиеттері. Коллоидты бөлшектің заряд таңбасынкапиллярлы талдау əдісібойынша анықтау. Жұмыстың мақсаты: Коллоидты ерітінділердегі дисперсті фаза бөлшектерінің зарядын анықтау əдісімен танысу. 1 тəжірибе. Коллоидты бөлшектердің заряд таңбасын анықтау. 2 тəжірибе: Бояулар бөлшектерінің заряд таңбасын капиллярлық талдау əдісімен анықтау 3 тəжірибе. Оң зарядталған қағазбен капиллярлық талдау əдісін жүргізу [3],174 бет, 1-жұмыс [9] 239бет, 26-жұмыс

13 10 апта Кредит сағат дəріс Тақырып: Коллоидты ерітінділерді алу Дəрістің мазмұны: Коллоидты ерітінділер. Лиофобты жəне лиофильды ерітінділер. Коллоидты ерітінділердің жалпы сипаттамасы. Коллоидты жүйелерді конденсациялық əдіспен Алу: тотықс реакциялары, тотығу процестері, қоарлана алмасу реакциялары, гидролиз, еріткішті алмастыру, буды конденсациялау. Коллоидты жүйелерді дисперсні əдіспен алу: механикалық дисперстеу, пептизація, Колло мицелланың құрылысы. [2], ҮІІ тарау бет [4] VII тарау, бет 232 [5] ІII тарау бет. [2].VI- VII тарау, бет [4] ХІтарау. 3, 383 бет ОЖСӨЖ Тақырып: Хромотография. Хромотография. Əдістің негізі. Хромотографиялық аналіз түрлері.. СӨЗ тапсырмаларын талдау,тапсыру лабораториялық сабақтың есептерін тпсыру. [1] бет: [2],бет: [3] бет:83 ; [9]бет: 128 [4] бет: ; [6] бет: есептер:1-11 СӨЖ мазмұны: лабораториялық сабақ «Коллоидті ерітінділері, олардың алыну жолдары» тақырыбын конспектілеу 20. Есептер мен жаттығулардға жауптар. Жеке тапсырма.- 2 Тақырыбы: Коллоидты жүйелер. В.Н. Захарченко Сборник задач и упражнений по физической и коллоидной химии. М.: Просвещение, беттегі тапсырма есептер. 10 лабораториялық сабақтың Тақырып: Коллоидті ерітінділері, олардың алыну жолдары Лабораториялық сабақ мазмұны: Жұмыстың мақсаты: Коллоидты ерітінділерді алу əдістерімен танысу Коллоидті ерітінділері, олардың алыну жолдары. 1,Коллоидты жүйелерді конденсациялық əдіспен алу: тотықсыздану реакциялары, тотығу процестері, қоарл алмасу реакциялары, гидролиз, еріткішті алмастыру, буды конденсациялау. 2, Коллоидты жүйелерді дисперсні əдіспен алу: механикалық дисперстеу, пептизация. Коллоидты мицелланың құрылысы. [3],155 бет, 1-жұмыс [9] 20-бет, 23-жұмыс [12] 256-бет, 87-жұмыс (13) с с апта

14 Кредит сағат дəріс Тақырып: Коллоидты жүйенің тұрақтылығы жəне коагуляциясы. Дəрістің мазмұны: Коллоидты жүйенің тұрақтылығы жəне коагуляциясы. Седиментациялық жəне агрегат тұрақтылық. Коагуляція жəне тұрақтылық теориялары. Смолуховский теориясы. Электролиттермен коагуляція. Шульце-Гарди ережесі. Коагуляция кинетикасы. Жылдам жəне баяу коагуляція. Гетерокоагуляция.Коллоидтардың өзара коагуляциялануы. Золдердің бейімделу құбылысы. Əдебиет: [2].VI- VII тарау, бет [4] ХІтарау. б ; VII тарау, бет [12] ).XVI тарау 1, 262-бет [5] 1 тарау, 8-10 бет, II тарау бет. ОЖСӨЖ Коагуляция жəне тұрақтылық теориялары. Смолуховский теориясы. Электролиттермен коагуляция. Шульце-Гарди ережесі. Коагуляция кинетикасы. 22. Тақырып бойынша есептерді шығару талдау. 1.Сұрақтар мен жаттығулармен жұмыс. Климова И.И., Филько А.М. Сборник вопросов и задач по физической и коллоидной химии. М. Просвещение г б есептер: В.Н. Захарченко Сборник задач и упражнений по физической и коллоидной химии. М.: Просвещение, беттегі тапсырма есептер СӨЖ Тақырып: Коагуляция. 11 лабораториялық сабақ барысымен танысу, конспектілеу Сұрақтар мен жаттығулармен жұмыс. Климова И.И., Филько А.М. Сборник вопросов и задач по физической и коллоидной химии. М. Просвещение г б сұрақтар: Əдебиет: /9/ 2. бөлім. 24. жұмыс б [3],178- бет, 1-жұмыс 11 лабораториялық сабақ Тақырып: Коагуляция. Лабораториялық сабақ мазмұны: Жұмыстың мақсаты: 1. Ұю (коагуляция) процесімен танысу. 2. Ұю табалдырығын анықтау. 1 тəжірибе. Электролиттердің темір (ІІІ) гидроксидін ұйытуын анықтау. 2 тəжірибе. Электролиттің темір (ІІІ) гидроксиді золін ұйыту қабілеттілігін анықтау 3- тəжірибе Зольдердің ұю тұрақтылығын арттыру. Əдебиет: /9/ 2. бөлім. 24. жұмыс б [3],178- бет, 1-жұмыс 12апта Кредит сағат дəріс Тақырып: Коллоидты жүйелердің жеке кластары.

15 Дəрістің мазмұны: Коллоидты БАЗ. Коллоидты БАЗ түрлері. Анионды БАЗ. Катионды БАЗ. Иондық е немесе ионсыз БАЗ. Коллоидты БАЗ ерітінділерінің қасиеттері. Тқрақтандыру жəне солюбилизация. Коллоидты БАЗ-дың қолданылуы. Əдебиет: [2]. ХII тарау, бет апс [4] ХІХ тарау, 456 бет [5] Х тарау бет ОЖСӨЖ Коллоидты БАЗ тақырыбын ауызша талдау. БАЗ тар как стабилизаторы эмульсиялар мен көбіктердің тұрақтандырушылары ретінде. Əдебиет: [1]гл.3, стр , [2]гл 10, стр С.А. Балезин Практикум по физической и коллоидной химии. Просвещение, 1980 с СӨЖ Сулы ерітінділердегі БАЗ мицелласы. Сулы емес орталарда мицелалардың түзілуі. Дулицкая Р.А., Фельдман Р.И. Практикум по физической и коллоидной химии. М.: ВШ с , жұмыс апта Кредит сағат дəріс Тақырып: Микрогетерогенді жүйелер. Дəрістің мазмұны Микрогетерогенді жүйелер. Эмульсия. Эмульсияның жіктелуі. Сұйытылған жəне концентрлі эмульсияның тұрақтылығы. Эмульсияны алу жолдары жəне эмульсияның бұзылуы. [2].VI- VII тарау, бет [4] ХІтарау. б ; VII тарау, бет [12] ).XVI тарау 1, 262-бет [5] 1 тарау, 8-10 бет, II тарау бет. Көбіктер Көбіктердің алу жолдары жəне олардың бұзылуы. Сұйық жəне қатты көбіктер. Көбіктің тұрақтылығы. Көбіктік флотация. Қатты көбіктерү( пенобетон, пеношыны, пенопласт). Аэрозольдарға жалпы сипаттама Тұман. Түтін мен шаңдар. Аэрозольдарды алу жолдары. Аэрозольдардың практикалық маңызы. [2].VI- VII тарау, бет [4] ХІтарау. б ; VII тарау, бет [12] ).XVI тарау 1, 262-бет [5] 1 тарау, 8-10 бет, II тарау бет ОЖСӨЖ Лабораториялық жұмысты тапсыру. АлмашевБ,К. Физикалық жəне клоллоидтық химия практикумы., А., Мектеб, 1986

16 202- беттегі 1-9сұақтарды тапсыру. СӨЖ лабораториялық сабақ Тақырып: Көбіктер Лабораториялық сабақ мазмұнын конспектілеу. Эмульсиялар. Эмульсиялардың жіктелуі Əдебиет: АлмашевБ,К. Физикалық жəне клоллоидтық химия практикумы., А., Мектеб, беттегі сұақтарға жауап, 1-9 [2].VI- VII тарау, бет [4] ХІтарау. б ; VII тарау, бет [12] ).XVI тарау 1, 262-бет [5] 1 тарау, 8-10 бет, II тарау бет 13 лабораториялық сабақ Тақырып: Көбіктер Мақсаты: Көбіктерді алу жəне олардың тұрақтылығын зерттеу. 1- тəжірибе. Көбік алу. 2-тəжірибе. Көбік көлемінің стабилизатор концентрациясына тəуелділігі жəне уақыт бойынша өзгеруі. 3- тəжірибе. Көбік тұрақтылығын анықтау. Əдебиет: /9/ 2. бөлім. 29. жұмыс. 265 б [3],184- бет, 1-жұмыс 14 апта Кредит сағат дəріс Тақырып: Аэрозольдар Дəрістің мазмұны: Аэрозольдарға жалпы сипаттама Аэрозольдарды алу жолдары. Тұман. Түтін мен шаңдар. Аэрозольдардың практикалық маңызы. Атмосфераны аэрозолдердің ластануынан қорғау мəселелері. Коллоидты БАЗ. Коллоидты БАЗ түрлері. Анионды БАЗ. Катионды БАЗ. Иондық емес немесе ионсыз БА Коллоидты БАЗ ерітінділерінің қасиеттері. Тқрақтандыру жəне солюбилизация. Коллоидты БАЗ-дың қолданылуы. Əдебиет: [2]. ХII тарау, бет апс [4] ХІХ тарау, 456 бет [5] Х тарау бет ОЖСӨЖ Коллоидты БАЗ тақырыбын ауызша талдау. Атмосфераны аэрозолдердің ластануынан қорғау мəселелері. СӨЗ-есептерін тапсыру. Əдебиет: [2]. ХII тарау, бет апс [4] ХІХ тарау, 456 бет СӨЖ Ісіну

17 43. Сұрақтар бойынша конспект жасау. 1.Ісіну. Шекті жəне шексіз ісіну. 2. Үлкен молекулалы қосылыстар неліктен сісінуге бейім? 3. Заттардың ісіну дəрежесін анықтау жолдары. 4.!сіну процесінің практикалық маңызы. Ісіну процесіне электролиттердің əсері. 44. АлмашевБ,К. Физикалық жəне клоллоидтық химия практикумы., А., Мектеб, бет, 7-9 есептерді шығару. (18) гл.хуі c (20) гл.уі.в с (29) гл.іх с (19) гл.хі. с лабораториялық сабақ Тақырып:Коллоидты БАЗ. 1. Коллоидты БАЗ түрлері. Анионды БАЗ. Катионды БАЗ. Иондық емес немесе ионсыз БАЗ. 2. Коллоидты БАЗ ерітінділерінің қасиеттері. 3. Тқрақтандыру жəне солюбилизация. 4. Коллоидты БАЗ-дың қолданылуы. Əдебиет: [2]. ХII тарау, бет апс [4] ХІХ тарау, 456 бет [5] Х тарау бет 15 апта Кредит сағат дəріс Тақырып:Жоғарғы молекулалы қосылыстар жəне олардың ерітінділері. Дəрістің мазмұны: Жоғарғы молекулалы қосылыстардың коллоидты-химиялық қасиеттері. ЖМҚ құрылысы жəне қасиеттері.осмос қысымы. Диффузия мен седиментация. Оптикалық қасиеттері. Ісіну. Ісіну кинетикасы. (18) гл.хуі c (20) гл.уі.в с (29) гл.іх с (19) гл.хі. с Тақырып: ОЖСӨЖ Жоғарғы молекулалы қосылыстар жəне олардың ерітінділері тақырыбын талдау 15 лабораториялық сабақ, ЖМҚ молекулалық салмағын анықтау Тақырып бойынша есептерді, тапсыру. Əдебиет: Жайлау С.Ж., Физикалық жəне коллоидтық химия А, бет есептер:1-9 СӨЖ лабораториялық сабақ, ЖМҚ молекулалық салмағын анықтау. (Лабораториялық жұмысты конспекту) Тақырып бойынша есептерді шығару.. Əдебиет: Жайлау С.Ж., Физикалық жəне коллоидтық химия А, бет есептер:1-9

18 /2/ 7. тарау. 184 бет. 15 лабораториялық сабақ Тақырып: ЖМҚ молекулалық салмағын анықтау. Лабораториялық сабақ мазмұны: Жұмыстың мақсаты: вискозиметриялық əдіспен ЖМҚ молекулалық салмағын анықтау. 1. Жоғары молекулалық қосылыстар. 2. ЖМҚ молекулалық салмағын табу əдəстері 3. Полимердің молекулалық салмағын анықтаудың химиялық əдісі неге негізделген? 4. Термодинамикалық əдіс. 5. Молекулалы кинетикалық əдіс. 6. Оптикалық əдіс. Əдебиет: /2/ 7. тарау. 184 бет. 3.Пəн бойынша тапсырмаларды орындау графигі. Жұмыс түрі 1 Үй тапсырмасы 2 Бақылау жұмысы 3 Жеке тапсырма Тапсырманың мақсаты мен мазмұны Жаттығу жұмыстары мен есептер Талдау жəне танымдық қабілеттерін арттыру 4 микроемтихан Білімді кешенді тексер 5 Емтихан Білімді кешенді тексер Ұсынылатын əдебиеттер Семинар тақырыбына байланысты Семинар тақырыбына байланысты Білімді тексеру Семинар жəне дəріс тақырыбына байланысты Семинар жəне дəріс тақырыбына байланысты Семинар жəне дəріс тақырыбына байланысты 4. ПƏННІҢ ОҚУ-ƏДІСТЕМЕЛІК ҚАМТЫЛУ КАРТАСЫ. Орындау мерзімі жəне тапсыру уақыты (аптасы) Практикалық сабақ бойынша берілген 3 апта 12 апта 6 апта 10 апта 7 апта 15 апта Балл 1 (үй тапсырмасы түрінде беріледі) Бақылау түрі Семинарда жауап беруі 4% Тапсырмалардың орындалуын, сұрақтарға жауап беру, есептер мен жаттығуларды орындау 5% Жазба жұмысын, тексеру немесе ауызш 5 Тест Тест Кафедра Химия тьютор Амангосова Мира Ганибайқызы (аты-жөні) Пəн _Коллоидты химия Əдебиет атауы Барлығы Ескерту

19 кітапха нада кафедра Студенттер дің қамтылу пайызы (%) Электронд ы түрі Балезин С.А. и др. Основы 32 64% физической и коллоидной химии. Учеб М.: Просвещ., Галинкер И.С., Медведев П.И. Физ. и коллоид.химия. Учеб. М.: Высш., Болдырев А. Физическая и коллоидная химия М.: Высш. шк., % % 4 Евстратова К.И. и др. Физ. и коллоидная химия. Учеб. М.: Высш. шк., % % 6 Захарченко В.Н. Коллоидная химия. Учеб. 2-е изд. М.: Высш. шк., Киреев В.А. Краткий курс физической химии. Изд. 5-е, стереотип. Учеб. М.: Химия, Писаренко А.П и др. Курс коллоидной химии. Изд. 3-е, испр. М.: Высш.шк., Балезин С.А. и др. Основы физической и коллоидной химии. Учеб М.: Просвещ., Климов И.И. Сборник вопросов и задач по физической и коллоидной химии.-2-е изд./перераб. и доп.-м.:просвещение, Кузнецов В.В. И др. Физическая и коллоидная химия. Учеб. М.: Высш.шк., Жуховицкий А.А. и др. Физическая химия.учеб. 5-е изд., перераб. И доп. М.: Металлургия, % 16 32% 30 60% 15 30% % 5. ПƏН БОЙЫНША ДƏРІСТЕРДІҢ КОНСПЕКТІСІ

20 1 кредит сағат 1 дəріс Тақырып: Кіріспе. Коллоидтық химияның анықтамасы, негізгі мақсаты жəне бағыттары. Коллоидтық бөлшектер мен коллоидтық жүйелер. Кез-келген екі компонентті жүйеде компоненттердің біреуі екіншісінде бөлшектеніп, біркелкі таралған күйде болса, онда оны дисперсионды жүйе деп атайды. Дисперсионды жүйе дисперсионды ортадан жəне дисперсті фазадан тұрады. Дисперсті фаза дисперсионды ортада біркелкі таралады. Дисперсті жүйелерді дисперсті фаза бөлшектерінің шамасына қарай ірі дисперсті жүйелер, коллоидты жүйелер жəне нағыз ерітінділер деп үшке бөледі. Коллоидты жүйелерде дисперсті фаза бөлшектерінің мөлшері м. Оларға тəн қасиеттер: мөлдір, сүзгі қағаздан оңай өтеді, ал жартылай өткізгіштен өтпейді, микрогетерогенді, яғни көп фазалы жүйе, Фарадей-Тиндаль эффектісі байқалады. Термодинамикалық тұрақсыз жүйе. Уақыт артқан сайын ескіреді, яғни дисперсті фаза бөлшектері өзара бірігіп, іріленеді. Коллоидты ерітінділер түзілу үшін энергия жұмсалады. Осмостық қысым туғызады. Дисперсті фаза бөлшектері жеке молекулаға қарағанда едəуір ірі. Дисперсті фаза бөлшектері бірнеше ондаған молекулалардан тұрады, сондықтан да жеке молекулаға қарағанда едəуір ірі. Олардың дисперсионды ортамен жанасу беті өте үлкен. Коллоидты бөлшектер ауырлық күшінің əсерінен тұнбаға шөкпейді. Егер ірі дисперсті жүйелердегі дисперсті фаза бөлшектерін көзбен көруге болатын болса, коллоидты ерітіндідегі бөлшектерді арнаулы микроскоптармен ғана көруге болады. Коллоидты жүйеде дисперсті фаза бөлшектері қатты күйде, ал орта сұйық күйде болса, бұл типтегі ерітінділерді зольдер деп атайды. Мысалы, алтын, күміс, күміс иодиді, темір гидроксиді зольдері. Егер коллоидты жүйедегі дисперсионды орта да, дисперсті фаза да сұйық заттың бөлшектерінен құралған болса, онда оларды эмульсиялар деп атайды, оған судағы бензол, май эмульсиялары жəне т.б.жатады. Коллоидтық химияның дамуы. Беттік құбылыстар. Беттік керілу жəне адсорбция. Бос беттік энергия. Гибстің беттік энергиясы. Шисковский теңдеуі. Беттік актиятілік. Траубе ережесі. Беттік- активті заттар. Беттік қабық қасиеттері. П.А.Ребиндер еңбектері. [2].VI- VII тарау, бет [4] ХІтарау. б ; VII тарау, бет [12] ).XVI тарау 1, 262-бет [5] 1 тарау, 8-10 бет, II тарау бет 2дəріс Тақырып: Коллоидты ерітінділердің молекулалық-кинетикалық қасиеттері. Дəрістің мазмұны: Коллоидты ерітінділердің молекулалық-кинетикалық қасиеттері. Броундық қозғалыс Осмостық қысым. М.Смолуховский мен А.Эйнштейн еңбектері. Седиментациондық тұрақтылық. Коллоидтық бөлшектің седиментационды диффузионды тепе-теңдігі. [2].VI- VII тарау, бет [4] ХІтарау. б ; VII тарау, бет [12] ).XVI тарау 1, 262-бет [5] 1 тарау, 8-10 бет, II тарау бет 3дəріс

21 Тақырып: Дисперсті жүйелердің реологиялық қасиеттері. Дəрістің мазмұны: Кез келген дене қозғалғанда қоршаған орта оның қозғалу жылдамдығына кедергі жасайды. Дененің қозғалу жылдамдығына қарсы əсер етуші күшті үйкеліс күші деп атайды. Жүйенің əр түрлі жылдамдықпен қозғалатын құрам бөліктерінің аралығындағы үйкеліс тұтқырлық деп аталады. Тұтқырлықтың (η) кері шамасын (1/η) аққыштық дейді. Тұтқырлық сұйықтардың табиғатына жəне температураға тəуелді. Мысалы, глицерин тұтқыр, аққыштығы төмен сұйықтық болса, эфир, метил жəне этил спирттері тұтқырлығы төмен аққыштығы жоғары заттар. Температураны арттырғанда сұйықтардың тұтқырлығы кеміп, аққыштығы артады. Мысалы, құбырлармен мұнай айдау кезінде оның аққыштығын арттыру үшін қыздыру станцияларында мұнайды қыздырып, тұтқырлығын төмендетеді. Жоғарғы температураларда сұйықтың қабаттары арасындағы үйкеліс жəне олардың молекулалары арасындағы байланыс күштері кемиді. Əрбір сұйықтықтар үшін үйкеліс күші (Ғ) Ньютон теңдеуімен анықталады: F = η мұндағы; η - тұтқырлық коэффициенті (тұтқырлық), сұйықтықтың табиғатына байланысты; du/dx қозғалыс жылдамдығының градиенті; S сұйық қабатының ауданы. Егер S=1 жəне du/dx = 1 болса, онда Ғ = η. Тұтқырлық коэффициентінің өлшем бірлігі Па С. Сұйықтардың капиллярдан ағып өту көлемдік жылдамдығының олардың тұтқырлығына тəуелділігін Пуазейль эмпирикалық жолмен анықтаған болатын: du dx S π F V r * = * 8η * l мұндағы; V капиллярдан ағып өтетін сұйықтың көлемі; r капиллярдың радиусы; F сұйық қозғалысына əсер етуші күш (қысым); t уақыт; l капиллярдың ұзындығы; Бұл теңдеуден берілген сұйық үшін тұтқырлықтың (η) шамасын жəне сұйықтық көлемінің капилляр арқылы ағып өтетін уақытын табу қиын емес. Коллоидты ерітінділердің нағыз ерітінділер мен дербес сұйықтықтарға қарағанда тұтқырлығы жоғары болады. Əдетте зольдің тұтқырлығы таза дисперсионды ортаның тұтқырлығынан артық. Ол мынадай факторларға байланысты: біріншіден, коллоидты ерітіндіде мөлшері жеке молекуланың мөлшерінен əлде қайда үлкен болатын дисперсті фаза бөлшектері бар. Олар молекулалардың қозғалу бағытын өзгертіп, кейбір сұйық қабаттарының өзара араласуына себеп болады. Нəтижесінде ерітіндіде сұйықтың ламинарлық ағысы турбулентті ағысқа ауысады. Екіншіден, коллоидты бөлшектер ағыс көлеміндегі дисперсионды ортаның алатын көлемін кемітеді жəне сұйықтық ағынына бағытталған жылдамдық градиентін арттырады. Осыған байланысты зольдің тұтқырлығы əрқашанда дисперсионды орта тұтқырлығынан артық болады. Зольдердің тағы бір ерекшелігі олар Ньютон жəне Пуазейль теңдеулерімен анықталатын тəуелділіктерге бағынбайды. Егер дербес сұйықтықтар мен нағыз ерітінділер үшін кесімді уақыт ішінде капилляр арқылы ағып өтетін сұйықтың көлемі оның ұштарындағы қысымның айырымына тура пропорционал болса, ал зольдер үшін бұл байланыс орындалмайды. Жоғарыдағы формулалармен есептелген тұтқырлық шамасы оны анықтау 4 t

22 жағдайына байланысты, яғни вискозиметрде сұйықтың ағып өту жылдамдығына жəне аспаптың түрі мен мөлшеріне тəуелді. Сұйықтардың тұтқырлығын əр түрлі əдістермен анықтауға болады: капилляр арқылы сұйықтың ағып өту əдісі; ақпа шарик əдісі. Капилляр арқылы сұйықтың ағып өту əдісі сұйықтың берілген көлемінің радиусы жəне ұзындығы белгілі капилляр арқылы ағып өту уақытын анықтауға негізделген: t = 8 * η * υ * l * 4 π r * F Ақпа шарик əдісі көлемі мен массасы белгілі шариктің сұйықтағы еркін құлау жылдамдығын анықтауға негізделген. Бұл жағдайда шариктің құлау жылдамдығы онша үлкен болмауы керек жəне сұйық құйылған ыдыс кең болғаны жөн. Тұтқырлық коэффициенті Стокс формуласымен есептеледі: η = d 2 2r ( d ) 0 * 9U мұндағы; U тұтқыр ортада шариктің құлау жылдамдығы; g еркін түсу үдеуі; d шариктің тығыздығы; d 0 сұйықтық тығыздығы; Əдетте сұйықтардың абсолюттік тұтқырлығын емес, салыстырмалы тұтқырлығын анықтайды. Заттың абсолюттік тұтқырлығының судың тұтқырлығына қатынасы салыстырмалы тұтқырлық деп аталады. Салыстырмалы тұтқырлықты анықтау үшін стандарт сұйықтың жəне зерттейтін сұйықтың бірдей көлемінің капиллярдан ағып өту уақытын анықтайды. Капилляр ауыспауы керек. Егер ерітіндідегі орта су болатын болса, онда стандарт сұйық ролін су атқарады. Бұл жолмен анықталған тұтқырлық: g η = d H d 2 O * * t t H 2 O * η H 2 O мұндағы; d зерттейтін сұйықтың тығыздығы; судың тығыздығы; d H 2 O t жəнеt H 2 O η H 2 O Егер η H 2 O η = d = 1 болса d * t * H 2 O t H 2O капиллярдан зерттейтін сұйықтың жəне судың ағып өту уақыттары; судың тұтқырлық коэффициенті; Салыстырмалы тұтқырлықты ақпа шарик əдісімен де анықтауға болады. Ол үшін біреуінің абсолюттік тұтқырлығы белгілі екі сұйық алып, оларда шариктің еркін құлау уақытын

23 анықтайды да, Стокс формуласын пайдаланып, зерттейтін сұйықтың салыстырмалы тұтқырлығын есептейді: η η d d d d 2 1 * 2 = 2 t t 1 2 немесе η d 2 d 2 t η * ( d 1 = 2 ( d ) ) 1 t 2 мұндағы; d шариктің тығыздығы; η 1, d 1, жəне t 1 тұтқырлығының абсолюттік мəні белгілі сұйықтың тұтқырлығы, тығыздығы жəне ондағы шариктің еркін құлау уақыты; η 2, d 2 жəне t 2 зерттелмек сұйықтың тұтқырлығы, тығыздығы жəне ондағы шариктердің еркін құлау уақыты. [2] XII тарау, 55, бет [4] XVI тарау 1-3, бет [5] 1 тарау, 8-10 бет, II тарау бет 4 дəріс Тақырып: Коллоидты ерітінділердің оптикалық қасиеттері. Дəрістің мазмұны: Коллоидты ерітінділердің оптикалық қасиеттерің ерекшеліктері.. Релле теңдеуі жарықтың сіңірілуі жəне зольдардың түстілігі. Коллоидты жүйені оптикалық əдістермен зерттеу. Ультрамикроскопиялқ. Электронды микроскопия. Нефелометрия. [2].VI- VII тарау, бет [4] ХІтарау. б ; VII тарау, бет [12] ).XVI тарау 1, 262-бет [5] 1 тарау, 8-10 бет, II тарау бет 5 дəріс Тақырып: Беттік құбылыс Дəрістің мазмұны: Сулану. Ағу. Когезия. Адгезия. Флотаци Когезия. Адгезия. П.А.Ребиндер еңбектері. Дюкло-Траубе ережесі. Капиллярлық жəне жұғу құбылыстры. Капиллярлық қысым. Лаплас заңы. Капиллярлық конденсация. Жұғу. Юнг заңы. Жұғудың сандық сипаттамалары. [1] 6 тарау бет: [2] VII тарау, бет [4] VII тарау,. 6-8, бет [5] II тарау бет 6 дəріс Тақырып:. Адсорбция құбылысы. Дəрістің мазмұны: Адсорбция құбылысы. Сорбциондық процестерге сипаттама. Адсорбцияның жылу эффектісі. Адсорбцияның интегральды жəне дифференциалды жылуы.

24 Адсорбент тер: активтелген көміртегі, гелдер,цеолиттер. Екі фазааралық беткі қабатында жүретін құбылысты беткі құбылыстар деп атайды. Солардың бірі-адсорбция құбылысы. Адсорбция- екі фазаның жанасу шегіндегі газ не еріген зат күйіндегі молекулаларының жинақталы. Қатты денелер сұйықтармен немесе газ тəріздес заттармен жанасқанда, оларды белгілі мөлшерде өз бойына сіңіреді. Сіңіру процесі дененің барлық көлемінде немесе тек жоғарғы жанасу бетінде ғана жүруі ықтимал. Заттың екінші затты өз бойына сіңіруін сорбция деп атайды. Егер сіңіру дененің тек беткі қабатында іске асатын болса, онда оны адсорбция, ал егер дененің барлық көлемінде жүретін болса абсорбция деп атайды. Əдетте сіңіруші затты адсорбент, ал сіңірілетін затты адсорбтив деп атайды. Адсорбент ролін көптеген анорганикалық жəне органикалық заттар: көмір, силикагель, саз коалин, целлюлоза, фильтр қағазы, жүн жəне т.б. атқарады. Сорбция процесі қуысты заттардың капиллярларында (өте жіңішке түтікшелер) газдардың немесе сұйықтардың конденсациялануымен де байланысты. Егер сіңіру процесі қуысты, кеуекті заттардың өте ұсақ түтікшелерінде іске асатын болса, онда бұл типтегі процестерді капиллярлық конденсация деп атайды. Адсорбция құбылысы адсорбент бетінің беттік энергиясына тікелей байланысты. Беттік энергиясы мол заттарда сорбция процесі оңай іске асады. Адсорбция қайтымды процесс. Дене беті адсорбтивпен қанығу барысында адсорбция жылдамдығы кеміп, оған қарама қарсы процесс десорбция жылдамдығы артады. Белгілі уақыттан соң екі процестің адсорбция мен десорбция процестерінің жылдамдықтары өзара теңесіп, динамсикалық тепе теңдік орнайды. V адсорбция V десорбция Заттың адсорбциялану шамасы адсорбент пен адсорбтив табиғатына, адсорбтивтің концентрациясына жəне ортаның температурасына тəуелді. Адсорбция процесі негізінен экзотермиялық процесс. Демек, температура артқанда, адсорбцияланған заттың мөлшері кемиді: Адсорбция процесін физикалық жəне химиялық адсорбция деп екіге бөлінеді. Физикалық адсорбция кезінде заттың сіңірілуі тез жүреді де, динамикалық теңдік орнайды. Физикалық адсорбция молекула аралық немесе Ван- Дер- Ваальс күштерінің əсерімен іске асады. Ол қайтымды процесс. Температура артқанда, физикалық адсорбция кемиді. Химиялық адсорбция кезінде түзілетін химиялық байланыс едəуір берік болады. Химиялық адсорбция қайтымсыз келеді. Егер физикалық адсорбцияның жылу эффектісі кдж моль -1 болса, ал химиялық адсорбцияда оның шамасы кдж моль -1 болады. Температура артқанда, химиялық адсорбция көпшілік жағдайда арта түседі. Адсорбцияланған заттың мөлшері мен оның концентрациясы арасындағы байланысты графикпен кескіндеуге болады. (1- сурет). 1-сурет. Адсорбция изотермасы.

25 Адсорбцияланған зат мөлшерінің концентрация немесе қысыммен байланысын көрсететін графикті адсорбция изотермасы деп атайды. Адсорбция изотермасын сызу үшін абсцисса осі бойынша динамикалық теңдіктегі концентрация (С) немесе қысым (Р), ал ордината осі бойынша адсорбцияланған зат мөлшері (Г) алынады. Адсорбция изотермасын үш бөлікке бөліп қарастыруға болады (1- сурет): 1- бөлік адсорбцияланған зат мөлшері концентрацияға (қысымға) тура пропорционал, адсорбцияланған заттың концентрациясы аз облыс; 2 бөлік концетрация орта дəрежедегі облыс. Бұнда концентрация артуына байланысты адсорбцияланған зат мөлшері аз болады. 3- бөлік - адсорбцияланған заттың шамасы (Г mах ) шегіне жетеді. Концентрация артқанмен адсорбцияланған зат мөлшері өзгермейді. Адсорбция процесі заттардың агрегаттық күйіне байланысты қатты дене газ, қатты дене сұйық (ерітінді) жəне сұйық газ жанасу шектерінде жүреді. Осыған байланысты адсорбция шамасын Лэнгмюр, Фрейндлих жəне Гиббс теңдеулерімен есептеуге болады. Газ-сұйық жəне сұйық-сұйық шекарасындағы адсорбция. Газ-сұйық бөлігіндегі адсорбция. Гиббс теңдеуі. Шишковский теңдеуі. Траубе ережесі. БАЗ. Фаза бетінде молекуланың ориентациясы Заттардың сұйық бетінде адсорбциялануы берілген сұйықтың беттік керілуіне (σ) байланысты. Тұрақты температурада əрбір таза сұйықтық үшін өзіндік беттік керілу тұрақты шама. Таза еріткіштің беттік керілуі ерітіндінің беттік керілуінен өзгеше болады. Сұйықта əр түрлі заттардың еруінен беттік керілудің өзгеруі жүреді. Еріген зат еріткіштің беттік керілуін арттыруы, кемітуі немесе тіпті өзгертпеуі ықтимал. Беттік керілуге əр түрлі заттардың əсерін зерттеу нəтижесінде еріген заттың концентрациясы сұйықтың беттік қабаты мен ішкі көлемінде əр түрлі болатындығы анықталған. Кейбір заттар ерітіндінің бетінде жинақталып, еріткіштің беттік керілуін кемітеді. Бұл типтегі заттарды беттік активті заттар (БАЗ) деп атайды. Оларға спирттер, үлкен молекулалы қышқылдар, олардың сілтілік тұздары, синтетикалық жуғыш заттарды алуға болады. Ал кейбір заттар болса, сұйық бетінен гөрі оның көлемінде таралуға бейім болады. Бұл типтегі заттарды - беттік активсіз заттар деп атайды. Оларға мына заттардықышқылдардың, тұздардың жəне негіздердің электролит ерітінділерін алуға болады. Сұйық газ немесе сұйық сұйық аралығындағы адсорбция шамасының концентрацияға байланыстығын адсорбция мен беттік керілу өзгерісі арасындағы тəуелділікті Гиббс теңдеуімен есептеуге болады: C d σ Г = RT dc мұндағы Г - адсорбцияланған заттың мөлшері, моль / см 2 ; R газ тұрақтысы, T абсолюттік температура; С концентрация, моль/л; σ беттік керілу, Дж/ м 2. Гиббстің бұл теңдеуінен: егер d σ/ dc < 0 болса, онда беттік қабатта ішкі көлемге қарағанда заттың мөлшері көп. Демек адсорбция оң, яғни Г > 0; егер d σ/ dc> 0 болса, керісінше ішкі көлемде беттік қабатқа қарағанда заттың мөлшері көп. Демек, адсорбция теріс, яғни Г < 0. Беттік активті заттардың беттік керілуін концентрацияға байланысты анықтап, беттік керілудің изотермасын сызуға, адсорбция шамасын (Г), максимальды адсорбция шамасын (Г mах ), беттік активті заттың молекуласының алатын ауданын (S) жəне оның ұзындығын (l) есептеуге болады.. Əдебиет: [2].VI- VII тарау, бет

26 [12] ).XV тарау 1-2, бет [4] VII тарау, 206, 227 бет [5] ІII тарау бет 7 дəріс Тақырып: Қатты зат-сұйық жанасу шегіндегі адсорбция Дəрістің мазмұны: Қатты зат-сұйық жанасу шегіндегі адсорбция жанасу шегіндегі адсорбция. Қатты дене мен ерітінді аралығында өтетін адсорбция кезінде адсорбцияланған зат мөлшерінің концентрацияға тəуелділігі Фрейндлих теңдеумен өрнектеледі: х = K C n m х мұндағы - адсорбент бірлік массасының бірлігінде m адсорбцияланған зат мөлшері (х - адсорбцияланған зат мөлшері; m адсорбенттің массасы, г); С адсорбциялық теңдік орнағаннан кейінгі концентрация, моль/л; К жəне n константалар, n<1. К жəне n мəндерін табу үшін 4 -теңдеуді логарифимдейді: х Ig = Ig K + n Ig C m Ордината осімен Ig x/m мəндерін, ал абсцисса осі бойымен Ig C мəндерін алынса, түзу сызық аламыз (3- сурет). 3-cурет. Қатты дене сұйықтық жанасу шегіндегі адсорбция изотермасы (а) жəне Фрейндлих теңдеуіндегі константаларды анықтау графигі (б). ОА кесіндісі Ig K шамасына тең, ал түзу сызықтың абцисса осімен қиылысу бұрышының тангенсі n шамасын береді. (tgα=n). Фрейндлих теңдеуі нашар немесе мүлдем диссоциацияланбайтын тұтас молекула күйінде адсорбцияланатын заттар үшін қолданылады. Заттардың адсорбциялануы еріген заттың жəне еріткіштің табиғатына жəне адсорбент бетінің құрылысы мен табиғатына байланысты. Молекулалық адсорбция. Қос электрлі қабаттың түзілуі. Топыраққа электролиттердің адсорбциялануы. Ион алмасу адсорбциясы. Иониттер. Катиониттер. Аниониттер. [1 бет:138 [2],бет:

27 [3] бет:83 ; [9]бет: 128 [4] бет: дəріс Тақырып: Адсрбция теориялары. Дəрістің мазмұны: Ленгмюрдің мономолекулалы адсорбция теориясы. Ленгмюрдің теориясы бойынша, жекеленген активті нүктелерге тартылған адсорбтив молекулалары өзара əректтеспейді. Ленгмюр теңдеуі адсорбциялық қабат мономолекулалық деген есептен шығады. Алайда бұл пікірмен барлық ғалымдар келісе бермейді. Полянин жəне басқа да ғалымдардың ойынш, адсорбциялық қабат бір молекулаладан тұрмайды, олар екі жəне одан да көп молекула қабатынан тұрады. Полимолекулалы адсорбция. БЭТ теориясы адсорбциядағы Ленгмюрдің динамикалық сипатын сақтап қалған. Бұл теория бойынша адсорбция көп қабатты болып есептеледі. Бірінші қабаты адсорбент- адсорбат арасындағы молекулааралық əрекеттесу əсерінен пайда болады, ал осы бірінші қабаттағы əрбір адсорбцияланған молекула келесі адсорбциялық қабатты тұзуші орталыққа немесе тартушы күшке айналады. Осылайша екінші қабат молекулалары үшінші қабатты түзуші орталыққа айналады, да қабат саны арта береді. Хромотография. Хромотография адсорбция процесіне негізделген анализ əдісі. Қоспа құрамындағы компоненттердің сорбциялану қабілеті мен жылдамдығының айырмасы сорбент түйір арқылы арқылы қоспа жылжығанда анық байқалады. Хромотографиялық аналіз түрлері: таралу мехенизмі бойынша адсорбциялық жəне таралу хроматографияс болып бөлінеді. Агрегаттық күйге байланысты таралу механизмі жылжитын жəне жылжымайтын жазаларға жіктеледі. Газды хроматография-қатты дене жылжымайтын,ал газ жывлжитын фаза. Газ-сұйық хроматография-жоғары температурада қайнайтын сұйық жылжымаитын, газ жылжитын фаза. Сұйықты хроматографияның сан алуан түрлері бар. Олар: колонкалы хроматография.-шыны не металл түт ірілігі біркелкі сорбентпен толтырылады. Қағаздыв хроматография, капилярлық сұйықтық хроматография. [2], ҮІІ тарау бет [4] VII тарау, бет 232 [5] ІII тарау бет [4] VII тарау, бет [19] ХI тарау бет 9 дəріс Тақырып: Коллоидты жүйенің электрлік қасиеттері. Дəрістің мазмұны: Коллоидты жүйенің электрлік қасиеттері.ф.ф.рейсс еңбектері.қос электрлік қабаттың құрылысы. Гельмгольц моделі, Гуй-Штерна моделі. Қатты дене мен сұйықтың жанасу бетінде бірдей зарядты иондардың адсорбциялануы нəтижесінде потенциалдар айырымы пайда болады. Қатты дене бетіндегі заряд таңбасы сұйықтың жəне қатты дене бөлшектерінің табиғатына байланысты. Коллоидты жүйелер дисперсионды орта сұйықтан жəне онда біркелкі таралып жүрген дисперсті фаза бөлшектерінен тұратынын белгілі. Агрегаттанған дисперсті фаза бөлшектері ерітіндідегі иондарды адсорбциялап оң немесе теріс зарядталады. Коллоидты бөлшектердің зарядты болатындығын алғаш рет Ф.Ф.Рейс (1807 ж) дəлелдеген болатын. Егер коллоидты ерітіндіде электр өрісін туғызатын болса, онда ерітіндідегі зарядталған бөлшектер не анодқа не катодқа бағытталады. Демек, коллоидты бөлшектер оң немесе теріс зарядты болады. Электр өрісі əсерінен дисперсті фаза бөлшектерінің катодқа немесе анодқа бағытталып қозғалуын электрофорез деп атайды. Электрофорез құбылысын зерттеу арқылы колоидты бөлшектердің заряд таңбасын анықтауға болады. Коллоидты бөлшек зарядталған болса, электрофорез құбылысы кезінде катод маңында ерітінді түсінің қоюлануы, ал анод маңында

28 диффузиялық қабаттағы иондардың артылуы нəтижесінде мөлдірлену байқалады. Керісінше, коллоидты бөлшек теріс зарядталған болса, ерітінді анод маңында қоюланып лайланады, ал мөлдірлену катод маңында байқалады. Сұйықтың қатты дене бетіндегі қозғалмайтын қабаты мен ерітінді көлемідегі қозғалмалы қабаты арасында пайда болатын потенциал айырымын электрокинетикалық немесе дзета потенциал (ζ потенциал) деп атайды. Электрофорез жылдамдығы ζ- потенциал шамасымен тікелей байланысты болғандықтан электр өрісіндегі коллоидты бөлшектің жылдамдығын анықтау арқылы ζ потенциалды табады: ζ = 6π * η * υ * l Д * Е мұндағы; η - сұйықтықтың тұтқырлығы; υ - бөлшектің қозғалу жылдамдығы; l электродтардың ара қашықтығы; Е кернеу; Д диэлектрлік тұрақты; ζ - потенциалды шамасы диффузиялық қабаттың қалыңдығына тікелей байланысты. Əдетте оның шамасы мв. Диффузиялық қабат өте жұқа болған жағдайда ζ = 0. Коллоидты бөлшектердің зарядын капиллярлық анализ əдісімен де анықтауға болады. Ол кейбір заттарды суға батырғанда, олардың зарядталуына негізделген. Сүзгіш қағазын (целлюлоза) суға салатын болса, су оны теріс зарядтап, беттік керілу күшінің əсерінен қағаз капиллярларымен жоғары көтеріледі. Егер ерітіндіде теріс зарядты коллоидты бөлшек болса, онда олар капиллярлардың қабырғасына адсорбцияланбай, сумен бірге капилляр бойымен жоғары көтеріледі. Егер бөлшектер оң зарядты болса, онда олар капилляр бойымен жоғары көтерілмей, қағаздың төменгі бөлігінде қалып қояды. Кейбір негіздік бояулардың коллоидты бөлшектері оң зарядты болғандықтан қағаз бойымен көтерілмейді, ал қышқылдық бояулардың бөлшектері теріс зарядты болғандықтан қағаз бойымен оңай көтеріледі. Метилен көгі негіздік бояу флюорэсцеин оңай көтеріледі. Капиллярлық анализ əдісін коллоидты бөлшектердің зарядын анықтаумен қатар түрлі бояуларды бір-бірінен сапалық ажырату үшін де қолдануға болады. Лабораториялық талдау үшін қалың жəне борпылдақ фильтр қағазын қолдану тиімді. Əдебиет: [2].VI- VII тарау, бет [4] ХІтарау. б ; VII тарау, бет [12] ).XVI тарау 1, 262-бет [5] 1 тарау, 8-10 бет, II тарау бет 10 дəріс Тақырып: Коллоидты ерітінділерді алу Дəрістің мазмұны: Коллоидты ерітінділер. Лиофобты жəне лиофильды ерітінділер. Коллоидты ерітінділердің жалпы сипаттамасы. Коллоидты ерітінділерді алудың негізгі екі жолы бар: 1. Ірі бөлшектерді ұнтақтау немесе дисперстік əдісі; 2. Атомдарды немесе молекулаларды агрегациялау, яғни өзара біріктіріп, ірілендіру жолы. Бұл əдісті конденсациялау деп атайды. Дисперстеу əдісі: механикалық, электрлік дисперстеу, ультра дыбыспен дисперстеу жəне пептизация əдістері болып төртке бөлінеді.