Материал: Общая химия с физкалом

частицами дисперсной фазы, связанными между собой силами различной природы.

Различают хрупкие и эластичные гели. Хрупкие гели – это двухфазные гетерогенные системы. К хрупким гелям относится, например, гель кремниевой кислоты Н2SiО3. Благодаря жесткости каркаса хрупкого геля его объем при высушивании или обезвоживании мало изменяется. После высушивания образуются хрупкие гели, имеющие сильнопористую структуру с множеством капилляров и пор. Так получают распространенные сорбенты: алюмогель из геля гидроксида алюминия и силикагель из кремниевой кислоты. Сухой торф также можно отнести к аэрогелям, он обладает высокими сорбционными свойствами.

Эластичные гели образуются из некоторых гидрофильных неорганических веществ и высокомолекулярных соединений и в отличие от хрупких гелей являются однофазными системами. Эластичные гели способны к набуханию с увеличением объема в десятки раз по сравнению с собственным объемом полимера. Эти гели обладают малой прочностью. Таковы, например, гели мыл, гидроксидов алюминия и железа.

Роговая оболочка и стекловидное тело, заполняющее всю внутренность глаза, – это гель (полимерный компонент – белки). При старении геля хрусталика происходит его помутнение, выделение частиц золя, человек видит предметы размытыми (катаракта).

Лечебные мази на основе вазелина или ланолина – гидрофобные гели и суспензии, которые не впитываются кожей и закрывают ее поры. Мази для их эффективного лечебного действия должны состоять из гидрофильной основы, например, глицерина, хорошо смачивать кожу и легко проникать через поры в ткани.

Известное противоязвенное средство альмагель представляет собой гель гидроксида алюминия, который образует защитный слой на слизистой оболочке желудка и двенадцатиперстной кишки. Одновременно альмагель снижает кислотность желудочного сока, повышает его рН.

156

Важнейшими веществами в природе и технологии являются кремнезем SiО2, кремниевая кислота, а также золи и гели на их основе.

Свойства гелей

1.Явление обратимости в системе «гель ↔ золь» называют тиксотропией. Тиксотропия – свойство геля разжижаться под механическим воздействием и обратно восстанавливать свою структуру после прекращения этого воздействия. Тиксотропия проявляется при определенной концентрации коллоидных частиц (или концентрации полимера). Понятие тиксотропии применяют не только к дисперсным системам. Тиксотропия объясняется разрушением и образованием химических связей.

2.Состояние жидкости в гелях непрочное. Они сравнительно легко изменяют свой объем при поглощении или отдаче дисперсионной среды. С течением времени из геля самопроизвольно выделяется жидкая фаза, и объем геля уменьшается. При этом на поверхности эластичного геля (студня) выделяется разбавленные раствор ВМС, а на

поверхности хрупкого геля выделяется золь. Это явление называется синерезисом, или старением геля.

3. Если в слое эластичного геля возникают условия для образования осадка, то он образуется не по всему объему геля, а

в виде отдельных слоев или колец осадка. Это кольца Лизеганга. Например, при образовании осадка Ag2Cr2O7 в виде колец в тонкой пленке желатина по реакции

2AgNO3 + K2Cr2О7 →Ag2Cr2O7 + 2KCl

Или в толстом слое желатина при образовании колец осадка Mg(OH)2

MgCl2 + 2NH4OH→ Mg(OH)2 + 2NH4Cl

ПРИМЕРЫ ТЕСТОВЫХ ЗАДАНИЙ К ТЕМЕ IX. ДИСПЕРСНЫЕ СИСТЕМЫ

Выберите один правильный ответ

157

Примеры тестовых заданий к разделу I

2.КОЛЛОИДНЫЕ СИСТЕМЫ, В КОТОРЫХ РАСТВОРИТЕЛЬ (ВОДА) НЕ ВЗАИМОДЕЙСТВУЕТ С ЯДРАМИ КОЛЛОИДНЫХ ЧАСТИЦ НАЗЫВАЮТСЯ

1)гидрогенными

2)гидрофобными

3)гидрофильными

4)гетерогенными

3.ХАРАКТЕРНЫМ ПРИЗНАКОМ ДИСПЕРСНЫХ СИСТЕМ ЯВЛЯЕТСЯ

1)лиофильность

2)гомогенность

3)постоянство массы

4)гетерогенность

4.МОЛОКО И МАЙОНЕЗ ОТНОСЯТСЯ К ДИСПЕРСНЫМ

СИСТЕМАМ

1)эмульсиям

2)пенам

3)суспензиям

4)золям

5.ДИСПЕРСНОЙ СИСТЕМОЙ, В КОТОРОЙ ДИСПЕРСНОЙ ФАЗОЙ ВЫСТУПАЕТ ГАЗ, А ДИСПЕРСИОННОЙ СРЕДОЙ ЖИДКОСТЬ ЯВЛЯЕТСЯ

1)эмульсия

2)аэрозоль

3)пена

4)суспензия

158

6.КОЛЛОИДНЫЕ СИСТЕМЫ ОТЛИЧАЮТСЯ ОТ ИСТИННЫХ РАСТВОРОВ _____ ЧАСТИЦ

1)большими размерами

2)отсутствием броуновского движения

3)меньшими размерами

4)постоянством состава

7.СИСТЕМА, СОСТОЯЩАЯ ИЗ ДВУХ ИЛИ БОЛЕЕ ФАЗ С СИЛЬНО РАЗВИТОЙ ПОВЕРХНОСТЬЮ РАЗДЕЛА НАЗЫВАЕТСЯ

1)однородной

2)переменной

3)гетерогенной

4)поверхностной

8.ДЫМ И ТУМАН ОТНОСЯТСЯ К ДИСПЕРСНЫМ СИСТЕМАМ:

1)эмульсия

2)суспензия

3)аэрозоль

4)золь

9.ГЕТЕРОГЕННАЯ СИСТЕМА, СОСТОЯЩАЯ ИЗ ДВУХ ИЛИ БОЛЕЕ ФАЗ С СИЛЬНО РАЗВИТОЙ ПОВЕРХНОСТЬЮ РАЗДЕЛА НАЗЫВАЕТСЯ

1)дисперсной

2)диффузионной

3)неоднородной

4)поверхностной

10.ДИСПЕРСНОЙ СИСТЕМОЙ, В КОТОРОЙ ДИСПЕРСНОЙ ФАЗОЙ ТВЕРДОЕ ВЕЩЕСТВО, А ДИСПЕРСИОННОЙ СРЕДОЙ – ГАЗ ЯВЛЯЕТСЯ

1)молоко

2)дым

3)пена

4)майонез

159

11.ДВИЖЕНИЕ ЧАСТИЦ ДИСПЕРСНОЙ ФАЗЫ В ДИСПЕРСИОННОЙ СРЕДЕ КОЛЛОИДНОГО РАСТВОРА НАЗЫВАЕТСЯ

1)поступательным

2)колебательным

3)броуновским

4)прямолинейным

12.СВЕТОВОЙ ПОТОК ПРИ ПРОХОЖДЕНИИ ЧЕРЕЗ КОЛЛОИДНЫЙ РАСТВОР ПОДВЕРГАЕТСЯ

1)флуоресценции

2)дифракционному рассеянию

3)интерференции

4)адсорбции

13.МЕТОДЫ ПОЛУЧЕНИЯ КОЛЛОИДНЫХ СИСТЕМ, ОСНОВАННЫЕ НА ФИЗИЧЕСКОМ ДРОБЛЕНИИ БОЛЕЕ КРУПНЫХ ЧАСТИЦ, НАЗЫВАЮТСЯ:

1)конденсационными

2)адсорбционными

3)дисперсионными

4)гидролитическими

14.ОБРАЗОВАНИЕ КОЛЛОИДНОГО РАСТВОРА ВОЗМОЖНО В РЕЗУЛЬТАТЕ РЕАКЦИИ:

1)NaOH + HCl

2)Zn +HCl

3)KCl +NaNO3

4)BaCl2 + Na2SO4

15.ОСАДОК ГИДРОКСИДА ЦИНКА ОБРАБОТАЛИ РАСТВОРОМ СОЛЯНОЙ КИСЛОТЫ, НЕДОСТАТОЧНЫМ ДЛЯ ПОЛНОГО РАСТВОРЕНИЯ ОСАДКА. ПРИ ЭТОМ ОБРАЗУЕТСЯ ЗОЛЬ ГИДРОКСИДА ЦИНКА. МЕТОД ПОЛУЧЕНИЯ КДС

1)конденсационный по ОВР

2)адсорбционной пептизации

3)физическое диспергирование

4)метод замены растворителя

160