Литература Основная 1. Белик В.В., Киенская К.И. Физическая и коллоидная химия. – М.:Академия, 2005 2. Фролов Ю.Г. Курс коллоидной химии: поверхностные явления и дисперсные системы. Практикум по коллоидной химии.

Энгельсский технологический институт (филиал)
федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования
«Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А.»

Кафедра «Физическая и органическая химия


Р А Б О Ч А Я П Р О Г Р А М М А

по дисциплине ЕН.Ф.09
«Поверхностные явления и дисперсные системы»
(очное обучение)

240502.65 – Технология переработки пластмасс и эластомеров

240302.65 - Технология электрохимических производств

240100.62 – Химическая технология и биотехнология

курс - 3
семестр - 6
лекции – 34
практические занятия – нет
лабораторные занятия – 34
самостоятельная работа – 68
экзамен – 6 семестр
курсовая работа - нет
курсовой проект - нет
расчетно-графическая работа – нет
контрольная работа - нет
часов в неделю - 4 часа
всего аудиторных часов –68 часов
всего –136
Утверждена на заседании кафедры «_»_________ 201_ г. протокол № _.
Зав. кафедрой ФОХ,проф.________ А.В. Яковлев

Утверждена на заседании УМКС «ТПЭ»
«__» ______ 201_ г. Протокол № __
Председатель УМКС, проф.________Т.П. Устинова

Утверждена на заседании УМКН «ХТБТ»
«__» _________ 201_ г. Протокол № __
Председатель УМКН,проф. _______Т.П. Устинова

Утверждена на заседании УМКС «ТЭП»
«__» _______ 201_ г. Протокол № __
Председатель УМКС,проф.________Н.Д. Соловьева


Энгельс, 2011 г.

1.Цель преподавания дисциплины и место в учебном процессе

1.1 Ускорение научно - технического прогресса, создание новых безотходных технологий, повышение роли науки и техники в качественном преобразовании производительных сил и охрана окружающей среды невозможны без использования новейших достижений науки в целом, в частности, химии.
Изучение курса "Поверхностные явления и дисперсные системы" вместе с другими дисциплинами вооружает студентов вузов знаниями теоретических основ химической технологии. Изучением этого предмета студенты завершают общее химическое образование. Законы этой науки являются теоретической основой гетерогенных процессов, в которых главное значение имеют поверхностные, межфазные явления. Поверхностные явления сильнее всего проявляются в дисперсных системах, поэтому дисперсные системы - типичные объекты коллоидной химии.
1.2.Задачи изучения дисциплины
Курс "Поверхностные явления и дисперсные системы" наряду с другими общенаучными дисциплинами способствует формированию мировоззрения инженеров-технологов, поэтому основными его задачами являются:
Создать необходимую теоретическую основу для последующего изучения инженерных и специальных дисциплин
Развивать у студентов логическое химическое мышление
Показать роль отечественных и зарубежных ученых в развитии этой науки
Использовать теоретические основы этого курса для разработки способов получения новых материалов с заданными свойствами, охраны окружающей среды, оптимизации технологических процессов.
1.3 Перечень дисциплин, усвоение которых студентами необходимо для усвоения данной дисциплины. Изучение курса "Поверхностные явления и дисперсные системы" основано на знании студентами материала курсов физической химии, в первую очередь химической термодинамики, адсорбционных процессов, полных курсов математики и физики, органической, общей и неорганической химии.
2. Требования к знаниям и умениям студентов по дисциплине.
Студент должен знать теоретические основы курса «Поверхностные явления и дисперсные системы»
Студент должен уметь применить полученные знания при изучении следующих общеинженерных и специальных дисциплин: технология химических волокон, общая химическая технология и основы промышленной экологии, химия и физикохимия полимеров, технология текстильных материалов.


3. Распределение трудоемкости (час) дисциплины по темам и видам занятий
№ модуля
№ недели
№ темы
Наименование темы
Всего часов
лекции
Лаб. Зан.
Прак.. Зан.
СРС
Примечание

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

1
4
1
Молекулярно-кинетические и оптические свойства дисперсных систем
31







8




6




-
17







ТЭП,
ТПЭ

ХТБ

2
8
2
Поверхност-
ные явления и адсорбция
51



16



18



-



17



ТЭП
ТПЭ
ХТБ

3
12
3
Получение и очистка дисперсных систем
23




6




-




-




17




ТЭП
ТПЭ

ХТБ

4
15
4
Стабилизация и коагуляция дисперсных систем


Итого: д/о

31





136

4





34

10





34

-




17





68

ТЭП
ТПЭ

ХТБ



Содержание лекционного курса

№ темы
Всего часов
№ лекции
Тема лекции.
Вопросы, отрабатываемые на лекции

1
2
3
4

1
8
1
Введение. Предмет коллоидной химии. Классификация коллоидных систем



2
Молекулярно-кинетические свойства коллоидных систем: броуновское движение, осмос, диффузия.



3
Седиментация суспензий и седиментационно-диффузионное равновесие коллоидных частиц.



4
Оптические свойства дисперсных систем: рассеяние света, поглощение света и окраска золей, ультрамикроскопия и электронная микроскопия

2
16
5
Поверхностные явления и адсорбция. Термодинамические функции поверхностного слоя.



6,7
Адсорбция на границе раствор-газ. Поверхностное натяжение. Адсорбция из растворов.ПАВ и ПИАВ.



8
Уравнение адсорбции Гиббса



9
Изотермы адсорбции. Теория мономолекулярной адсорбции Лэнгмюра.



10
Полимолекулярная адсорбция. Теория БЭТ



11
Потенциальная теория Поляни. Характеристическая кривая адсорбции.



12
Современное состояние теории адсорбции. Уравнение М.М. Дубинина для адсорбции в микропорах

3
6
13-15
Получение и очистка дисперсных систем. Диспергационные и конденсационные методы.

4
4
16,17
Стабилизация и коагуляция дисперсных систем

Практические занятия – не предусмотрены

Перечень лабораторных работ


№ темы
Всего часов
№ работы
Наименование лабораторной работы
Литература
(доп.список)

1
2
3
4
5

1
6
1
Седиментационный анализ суспензии мела в воде
6



2
Определение среднего размера коллоидных частиц гидрозоля гидроксида железа по характеристической мутности системы.


Эл.вид

2
4
3
Определение размеров молекул ПАВ по величине предельной адсорбции
5

2
4
4
Определение поверхностного натяжения для гомологического ряда спиртов. Правило Дюкло-Траубе.

5

2
6
5
Исследование адсорбции растворов неэлектролитов на твердых адсорбентах. Определение удельной поверхности адсорбента.

5

4
4
7
Получение и исследование эмульсий
Эл.вид

4
6
8
Синтез, коагуляция и стабилизация гидрозоля гидроксида железа
6


Задания для самостоятельной работы студентов
№ темы
Всего часов
Вопросы для самостоятельного изучения
Литература

1
2
3
4

1
17

Оптические свойства золей с несферическими частицами
1 –с.252-256,
3 – с.248-252

2
17

Адсорбенты и их характеристики
3 – с.220-225

3
17

Очистка дисперсных систем
1 – с.259-263,
3 – с.231-238

4
17

Структурно-механические свойства дисперсных систем
1–с.263-271,
3 – с.302-313

Курсовая работа – не предусмотрена
Курсовой проект – не предусмотрен
Расчетно-графическая работа – не предусмотрена
Контрольная работа – не предусмотрена
Экзаменационные вопросы
Классификация дисперсных систем. Значение коллоидной химии в природе и народном хозяйстве.
Поверхностное натяжение как мера свободной поверхности. Уравнение Гиббса-Гельмгольца для поверхностной энергии. Большой запас свободной поверхностной энергии у дисперсных систем и их принципиальная термодинамическая неравномерность.
Поверхность жидкость-газ и жидкость-жидкость. Поверхностное натяжение растворов. Адсорбция поверхностно-активных веществ, уравнение Гиббса, вывод и анализ. Правило Траубе.
Условие растекания жидкостей. Когезия и адгезия. Строение и свойства адсорбционных слоев. Газообразные и конденсированные монослои. Весы Ленгмюра. Ориентация дифильных молекул между фазами. Адсорбция на границе раздела твердое тело – газ. Эмпирическое уравнение изотермы адсорбции. Теория мономолекулярной адсорбции. Вывод и анализ уравнения Лэнгмюра. Теория полимолекулярной адсорбции. Характеристическая кривая. Применение уравнения БЭТ для определения площади поверхности адсорбента.
Потенциальная теория адсорбции и теория объемного заполнения микропор М.М.Дубинина. Уравнение адсорбции ТОЗМ.
Агрегативная и седиментационная (кинетическая) устойчивость дисперсных систем. Роль стабилизатора в процессе получения дисперсных систем.
Получение дисперсных систем методами физической и химической конденсации. Механизм и кинетика процесса конденсации. Примеры химической конденсации, формулы мицелл.
Броуновское движение, его тепловая природа. Средний сдвиг. Флуктуации плотности в коллоидном растворе. Диффузия. Вывод уравнения Эйнштейна для коэффициента диффузии. Связь между средним сдвигом и коэффициентом диффузии. Седиментационно-диффузионное равновесие; уравнение Лапласа - Перрена. Седиментация. Основы седиментационного анализа. Ультрацентрифугирование.
Электрокинетические явления (электрофорез, электроосмос). Электрокинетический потенциал.

Литература
Основная
1. Белик В.В., Киенская К.И. Физическая и коллоидная химия. – М.:Академия, 2005
2. Фролов Ю.Г. Курс коллоидной химии: поверхностные явления и дисперсные системы. – М.: Альянс, 2004
3. Кругляков П.М., Хаскова Т.Н. Физическая и коллоидная химия. – М.: Высшая школа, 2007.

Дополнительная

1.Щукин Е.Д., Перцев А.В., Амелина Е.А. Коллоидная химия. - М.:Высшая школа, 2004
2. Лабораторные работы и задачи по коллоидной химии./ Под редакцией Ю.Г. Фролова. – М.: Альянс, 2002
3. Гельфман М.И., Ковалевич О.В. Юстратов В.П. Коллоидная химия. - С-П.: Лань, 2007
4. Гельфман М.И., Кирсанова Н.В., Ковалевич О.В., Салищева О.В. и др. Практикум по коллоидной химии. – С-П.: Лань, 2005
5. Окишева Н.А., Рябухова Т.О. Поверхностные явления и адсорбция / Руководство к лабораторным работам по коллоидной химии для студентов специальности 240502, направлений 240302,240100. - Саратов, 2009. - 34 с.
6. Окишева Н.А., Рябухова Т.О. Седиментационный анализ /Методические указания к выполнению лабораторной работы по дисциплинам «Поверхностные явления и дисперсные системы», «Коллоидная химия» - Саратов, 2010.-15 с.


Использование наглядных пособий, ТСО, вычислительной техники.
Лекции по темам «Свойства коллоидных растворов», «Поверхностные явления» читаются с использованием мультимедийной техники.

Перечень наглядных пособий и ТСО
Таблица "Периодическая система Д.И. Менделеева"
Таблица растворимости солей и оснований в воде
Ряд стандартных электродных потенциалов

Рабочую программу составила: Т.О. Рябухова

Дополнения и изменения в рабочей программе:

Рабочая программа пересмотрена и одобрена на заседании кафедры
"____"________________200 г., протокол №

Зав. кафедрой____________________Яковлев А.В.


Внесенные изменения утверждаю
Председатель УМКС (УМКН) ____________________












13PAGE 15


13PAGE 14615




Заголовок 115

Приложенные файлы

  • doc 31223096
    Размер файла: 84 kB Загрузок: 0

Добавить комментарий