КОЛЛОИДНАЯ ХИМИЯ

КОЛЛОИДНАЯ ХИМИЯ, область химии, изучающая дисперсные системы и поверхностные явления, возникающие на границе раздела фаз. Поскольку частицы дисперсной фазы и окружающая их дисперсионная среда имеют очень большую пов-сть раздела фаз (в высокодисперсных системах размер частиц дисперсной фазы составляет от долей мкм до 1 нм), с ростом дисперсности поверхностные явления оказывают все более определяющее влияние на св-ва дисперсной системы. Цель исследований в коллоидной химии- развитие научных основ управления образованием, св-вами и разрушением дисперсных систем (ДС) и граничных слоев путем регулирования межмолекулярных взаимод. на границах раздела фаз, прежде всего с помощью поверхностно-активных веществ (ПАВ), способных самопроизвольно концентрироваться (адсорбироваться) на пов-сти частиц дисперсной фазы. Объектами исследований в коллоидной химии являются разнообразные ДС и пов-сти раздела между дисперсной фазой и дисперсионной средой, а также границы раздела между макроскопич. фазами: адсорбц. слои (моно- и полимолекулярные) и смачивающие пленки; тонкие пленки - как. плоские, так и замкнутые (ламеллярные системы, в т. ч. липосомы); нити (фибриллярные системы); аэрозоли (дымы, туманы, смог, облака), а также порошки; пены и газовые эмульсии; эмульсии и латексы (см. Латекс натуральный, Латексы синтетические, а также Сказочно-охлаждающие жидкости, Эмульсионная полимеризация); суспензии, взвеси и пасты; золи и гели; системы с твердой дисперсионной средой (металлы и сплавы, горные породы, газовые и жидкостные включения в твердых телах). Задачи коллоидно-хим. исследований и наиб. важные методы исследований разнообразны и отвечают рассматриваемым ниже осн. разделам коллоидной химии 1. Поверхностные и капиллярные явления, включая иэучение поверхностных сил, термодинамич. и кинетич. закономерностей адсорбции и смачивания, св-в адсорбц. слоев, закономерностей и механизмов действия ПАВ на разл. межфазных пов-стях. Молекулярно-статистич. рассмотрение поверхностных явлений (включая использование методов молекулярной динамики) ведется в контакте с соответствующими разделами мол. физики. Эксперим. исследование поверхностных явлений на легкоподвижных пов-стях жидкость - пар и жидкость - жидкость проводится преим. тензометрич. методами (изучение концентрац. зависимости поверхностного натяжения р-ров) или с помощью весов Лeнгмюра в сочетании с оптич., электрич. и реологич. методами (см. Мономолекулярный слои). 2. Химия пов-сти твердых тел (см. подробнее Химия твердого тела) - изучение особенностей кристаллич. и электронной структуры приповсрхностных слоев твердых тел и закономерностей адсорбции на ней в-в как из газовой фазы, так и из объема тела. Развитие этой области связано с применением многочисл. новых методов исследования (см., напр., Рентгеновская спектроскопия. Фотоэлектронная спектроскопия, Электронно-зондовые методы. Дифракционные методы, Эллипсометрия), к-рые дают сведения о разл. по толщине и площади при поверхностных слоях. 3. Электрокинетические явления, электрокапиллярные явления и ионный обмен - изучение влияния двойного электрического слоя и его изменения при введении электролитов на скорость электрофореза и электроосмоса, значения токов и потенциалов течения дисперсионной среды и седиментации дисперсной фазы, мембранные эффекты, в т.ч. явления обратного осмоса в мембранах. 4. Молекулярно-кинстич. и транспортные явления в ДС и их приложения к задачам дисперсионного анализа, т.е. к определению ф-ций распределения частиц по размерам в свободнодисперсных системах. Сюда относятся исследования закономерностей броуновского движения, осмоса, возникновения и релаксации флуктуации концентрации, хроматографич. явлений при течении р-ров и золей через пористые среды. Методы гель-хроматографии, седиментации и центрифугирования широко используются в научных исследованиях и хим. технологии; ультрацентрифугирование один из наиб. распространенных методов определения молскулярно-массового распределения в р-рах полимеров.