С. Торайгыров атындағы Павлодар мемлекеттік университеті

С. Торайгыров атындағы Павлодар мемлекеттік университеті

Химия және химиялық технологиялар кафедрасы

Коллоидтық химия
ПӘННІҢ ОҚЫТУ БАҒДАРЛАМАCЫ (Syllabus)

5В072000- Бейорганикалық заттардың химиялық технологиясы

5В072100- Органикалық заттардың химиялық технологиясы

мамандығының студенттері үшін

Пәннің оқыту бағдарламасының бекіту парағы (Syllabus)

Ф СО ПГУ 7.18.3/38

« «____ 2011 ж.

5В072100- Органикалық заттардың химиялық технологиясы мамандықтарының күндізгіи бөлімінің студенттері үшін

20 __ ж. «____»_____ №_____Хаттама

ОӘК төрайымы Нургожин Р.Ж.
1 Оқытушы туралы мәліметтер және контактті ақпарат:

Жапаргазинова Кульшат Хайруллаевна- х. ғ. к., профессор (дәріс, ОӨЖ );

Химия және химиялық технологиялар кафедрасы,

Ломов көшесі,64- ПМУ-дің негізгі корпусында орналасқан, аудитория № 509

тел. (8-7182) 673651,

2 Пєн туралы мєліметтер:

Коллоидтық химия курсында көптеген технологиялық процестерде кездесетін беттік құбылыстардың теориялық негіздері мен заңдылықтары қарастырылады. курсты меңгеру кезінде жүғу, адсорбция, седиментация, коагуляция процестерді толық түрде жүргізуге мүмкіндік береді, онымен қатар беттік-белсенді заттарды дұрыс қолдану, адсорбцияны және адгезия мен когезияны, заттардың дисперстігін есептеу үшін жол береді.

Коллоидтық химия курсын оқытудың мақсаты беттік құбылыстардың теориялық аспектлерін меңгеру, білімдерді тереңдету және оларды жүйелі қалпына келтіру

Химиялық технологияда жиі қолданылатын беттік құбылыстарды студенттерге үйрету, дисперсті жүйелердің тұрақтылығы туралы, адсорбция теориясының негізгі түсініктерін меңгеру; студенттерді өлшеу құрылғылармен және аспаптармен таныстыру және дисперсті жүйелердін физико-химиялық қасиеттерін зерттеуғе үйрету

Осы пәнді меңгеру нәтижесінде студенттер білу қерек:

- Беттік құбылыстардың механизмін және ерекшеліктерін; оларды қалпына келтіру;

-Дисперсті жүйелерді тұрақтандыру немесе бұзу тәсілдерін, қасиеттерін және химиялық технологияда қолданылатын коллоидтық жұйелердің типтерін

-Талдаудың физико-химиялық әдістері;

- мұнай және газды өндеу технологиясы

-бейорганикалық қышқылдар, негіздер, тұздардың химиялық технологиясы

Пән көптеген технологиялық процестерде кездесетін беттік құбылыстардың теориялық негіздері мен заңдылықтары қарастырады. курсты меңгеру кезінде жүғу, адсорбция, седиментация, коагуляция процестерді толық түрде жүргізуге мүмкіндік береді, онымен қатар беттік-белсенді заттарды дұрыс қолдану, адсорбцияны және адгезия мен когезияны, заттардың дисперстігін есептеу үшін жол береді, және дисперсті жүйелерді зерттеулер арқылы физика-химиялық қасиеттерін анықтау тәсілдерімен таныстырады

1. Коллоидты күй

Дисперсті ж‰йелердіњ µзгеше ќасиеттері: дисперстігі жєне гетерогендігі. Меншікті беттіњ бµлшектер радиустарына тєуелділігі. Дисперсті фаза мен дисперсиялыќ орта. Коллоидтыќ химия курсы - беттік құбылыстар мен дисперсті жүйелердің физика-химиялық қасиеттері туралы үғым.

Дисперсті ж‰йелердіњ жіктелуі: агррегаттыќ к‰йі, дисперстігі, ќ±рылымдыѓы жєне фаза мен с±йыќ дисперсиялыќ ортаныњ єрекеттесуі бойынша. ¤неркєсіптік технологиядаѓы коллоидтыќ химияныњ мањызы жєне басќа ѓылымдармен байланысы.

Дисперсті жүйелердің агрегативті және седиментациялық (кинетикалық) тұрақтылығы. Дисперсті жүйелер алуының тәсілдері мен жағдайлары.

Химиялық және физикалық конденсация тәсілдер арқылы дисперсті жүйелерді алу.

Ұнтактау арқылы дисперсті жүйелерді алу. Механикалық ұнтактау.(мельницалар, ультрадыбыс және вольт дугасы арқылы). Пептизация -зольдерді алу үшін қолданылатын әдіс.Пептизация тәсілдері. Тұнбалар ережесі. Диспергация процесінің өз бетімен жүруі. Ультрафильтрация. Диализ. Электродиализ.

Коллоидты жүйелердегі жарықтың шашырауы және сіңіуі. Формула Рэлей формуласының анализі.. Опалесценция. Оптикалық тығыздық және Ламберт - Бердің теңдеуі. Нефелометрия. Оптикалық тәсілдер арқылы коллоидты бөлшектердің көлемін және формасын анықтау.

Беттік керіліс- беттің бос энергиясының өлшемі. Дисперсті жүйелердің бос беттік энергиясы мен олардың принципиалды термодинамикалық тепе-теңдіксіздігі. Ерітінділердің беттік керілісі. Теріс және оң зарядты беттік -активті заттардың адсорбциясы, Гиббс, Шишковский теңдеулері, Траубе ережесі. Адсорбциялық қабаттардың құрылысы мен қасиеттері. Газды және конденсацияланған моноқабаттар. Фаза аралық шеғарасындағы дифильді молекулалардың бағытталуы.

Ќатты дене-газ шекарасындаѓы адсорбция. Газ адсорбциясыныњ температура мен ќысымѓа тєуелділігі. Фрейндлих тењдеуі Мономолекулярлі теориясыныњ негіздері. Ленгмюр теңдеуі.

С±йыќтыќ-газ шекарасындаѓы адсорбция Гиббс, Шишковский және Ленгмюр теңдеулерінің арасындағы байланыс. Капиллярлі конденсация туралы түсінік. БЭТ теориясы.

С±йыќ-ќатты дене шекарасындаѓы адсорбция. Гидрофильді және годрофобты адсорбенттер. Ерітінділерден молекулярлі адсорбция: адсорбент, ериткіш жєне еритілген зат табиѓатыныњ єсері. Ќатты беттегі адсорбцияѓа арналѓан Траубе ережесі. Адсорбция процесіне температураның әсері. Сүйықтардың ағып кету жағдайлары. Адгезия мен когезия. С±йыќтыќ -ќатты дене шекарасындаѓы адгезия. Қаттылықтың адсорбциялық төмендеуі.

Биология процестеріндегі ж±гу құбылыстары. Флотация жєне оныњ т‰рлері. Беттіњ гидрофобтану жєне гидрофильдену процестері.

Ион алмастыру адсорбция жєне оныњ ќолданылуы. Табиги жєне жасанды иониттер. Катиониттер мен аниониттер. Хроматография.
5. Кос ионды қабат және электрокинетикалық құбылыстар

Адсорбция және беттік диссоциация арқылы алынған қос ионды қабат және оның құрылысы. Потенциалдың толық секіруі. Қос электрлі қабат және электрокинетикалық потенциалға потенциалдың бөлінуі. Мицелла құрылысы. Электролит әсері арқылы қос ионды қабаттың және электрокинетикалық потенциаодың өзгеруі, концентрация, валенттліктің әсері. Беттің көпвалентті иондар арқылы таңбасының өзгеруі.

Электр өрісіндегі дисперсті жұйелердің минезі. Электрокинетикалық құбылыстар: электрофорез, электроосмос. электрокинетикалық құбылыстардың тәжирібелік қолданылуы. Жер топырағын сусыздындыру, электрофоретикалық түнбаға түсіру.

6. Дисперсті жұйелердің тұрақтылығы мен коагуляциясы

Дисперсті жұйелердің тұрақтылығын қамтамасыз ететін факторлар. Асқын қысым (расклинивающее давление), оның электростатикалық және молекулярлі (сольватационная) құрастырушылары.

Тұрақтылық және коагуляция теориясының негіздері. Бөлшектер әрекеттесуінің потенциалдық кисықтары. Концентрациялық және бейтараптау коагуляциясы. Коагуляция табалдырығы (саны). Правила Электролитті коагуляциясының ережелері Дұрыс емес қатарлары. Гетерокоагуляция. Баяу және тез жүретін коагуляция.

7. Дисперсті жұйелердегі ќұрылымдардың түзілуі

Коллоидты ерітінділер тұтқырлығы үшін қолданылатын Энштейн теңдеуі. Аномальді (структурной) тұтқырлықтын себебтері, оған әсер ететін факторлар: дисперсті фазаның концентрациясы, температура, уақыт.

Ребиндер бойынша коагуляциялық және кристаллизациялық құрылымдар. Гельдер, пасталар, олардың құрылымдық-механикалық қасиеттері. Тиксотропия және синерезис. Аномальді тұтқыр сүйықтықтар үшін реологиялық қисықтар. Шведов-Бингам теңдеуі.

Тақырып 1. Седиментациялық талдау;

Тақырып 2. Зольдерді алу тәсілдері.

Тақырып 4. Қатты адсорбенттегі адсорбциясы

Мата үстіндегі адсорбция

Тақырып 6. Темір гидроксид гидрозолінің коагуляциясы

Тұтқырлыктын рН тәуелділігі бойынша желатин ерітіндісінінің

изоэлектрлі нүктесін анықтау

Заттардың коллоидты жағдайындағы ерекшеліктері. Дисперсті термодинамикалық тепе-теңдік емес жүйелер түсінігі. Коллоидты химия және қоршаушы ортаны қорғау. Әдебиет:[1, 2], [4,6,7]

Дисперсті жүйелерді физикалық және химиялық конденсация арқылы алу тәсілдері. Пептизация-зольдерді алу тәсілі. Пептизация әдістері. Тұнбалар ережесі. Өз бетімен дисперленуі. Әдебиет:[1, 2], [4,9,10]

3.1. Коллоидты бµлшектермен жарыќтыњ абсорбциялануы жєне коллоидты ерітінділерініњ т‰сі. Бугер- Ламберт -Бер зањы. Коллоидтыќ ж±йелердегі сєйкессіздігі (аномалиясы). Әдебиеттер: [1-4]

3.2. Дисперстік ж‰йелерді зерттеу єдістері: нефелометрия, ультрамикроскопия, электрондыќ микроскоп, рентгенография жєне электронография арќылы. Әдебиеттер: [1-4]

3.3 Дисперстік ж‰йелердіњ кинетикалыќ т±раќтылыѓы. Седиментация жєне седиментациялыќ анализініњ тєсілдері. Седиментациялыќ тепе-тењдік. Осмос ќысымы. Коллоидтыќ ж±йелердегі осмос ќысымыныњ µзгеруі жєне оныњ ерекшеліктері. Доннан тепе-тењдігі. Әдебиеттер: [1-4]

4.1. Беттік энергия. Фазааралық шекарасындағы беттік қабаттың термодинамикасы. Кельвин (Томсон)-теңдеуі. Әдебиеттер: [1-3],[6,7], [9,11]

4.2 Адгезия мен ж±ғу

Флотация, флотациялық машиналардың құрылысы. Флотация процесінің схемасын таңдау. Адгезия мен ж±ғудың практикалық маңызы. Таңдымалы жұғу. Әдебиеттер:[1, 2], [4-10]

4.3 Ќатты дене-газ шекарасындаѓы адсорбция

Капиллярлі конденсация туралы түсінік. Әдебиеттер :[1, 2], [4], [8,9]

4.4 С±йыќтыќ-газ шекарасындаѓы адсорбция

Қос электрлі қабаттың және электрокинетикалық потенциалдың электролиттер әсерінен өзгеруі, концентрация және валентліктің ықпалы. Көп валентті иондар арқылы беттің қайта зарядталуы. Әдебиеттер :[1, 2], [4-10],

4.5 С±йыќ-ќатты дене шекарасындаѓы адсорбция

Ион алмастыру адсорбция жєне оныњ ќолданылуы. Табиги жєне жасанды иониттер. Катиониттер мен аниониттер. Компоненттер қоспасынан адсорбциясы. Хроматография. Әдебиеттер:[1, 2], [4], [8,9]

Электрлі өрістегі дисперсті жүйелердің минезі. Электрокинетикалық құбылыстардың практикалық қолдануы. Топырақты құрғату, электрофоретикалық түндыру. Әдебиеттер:[1, 2], [4], [8,9]

Гетерокоагуляция. Коагуляциялыќ ќ±былыстардыњ мањызы Тез және баяу жүретін коагуляция. Технологиялық процесстерде, табиғатта болатын зольдер мен суспензиялардың флокуляциясы және коагуляциясы. Фотоматериалдарды және бояуларды дайындау.

Әдебиеттер:[1, 2], [4], [8,9]

7. таќырып. Дисперсті жұйелердегі ќұрылымдардың түзілуі]

7.1 Бос – жєне байланысдисперсті ж±йелер, босдисперсті ж±йелердіњ т±тќырлыѓы. Энштейн тењдеуі. Әдебиеттер: [12]

7.2 Коагуляция ќ±рылымдары. Гельдер. Тиксотропия жєне синерезис. Ќ±рылымдыќ ж±йелердіњ т±тќырлыѓы. Шведов- Бингам тењдеуі.

Әдебиеттер: [1-4]

Негізгі єдебиет

1. 
   Жақыпбеков, Н. О.Қыбраева, Н. С Физикалық және коллоидты химия. Павлодар : Кереку, 2009. - 287 с.
   

2. 
   Қоқанбаев Ә. Қ. Физикалық және коллоидтық химия Алматы : Дәуір, 2011. - 488 б.
   
3. 
   Сумм, Б. Д. Основы коллоидной химии. М. : Академия, 2007. - 239 с.
   
4. 
   Зимон А.Д., Лещенко Н.Ф. Коллоидная химия. М.: Агар; 2003, 318 с.
   
5. 
   Гельфман, М. И. Практикум по коллоидной химии М. И. - СПб. : Лань, 2005. - 256 с.
   
6. 
   Мушкамбаров Н.Н. Физическая и коллоидная химия. М., Гэотар-мед, 2002 г. 378с.
   
7. 
   Щукин, Е. Д. Перцев А. В., Амелина Е. А Коллоидная химия. М. : Высш. шк., 2004. - 445 с.
   

8. 
   Кругляков, П. М.Физическая и коллоидная химия. М. :
   

9. 
   Щукин, Е. Д. Коллоидная химия. М. : Высш. шк., 2007. - 444 с.
   
10. 
    Шершавина, А. А. Физическая и коллоидная химия. Методы
    

11. 
    Шершавина, А. А Индивидуальные задания по коллоидная химии. Минск : Новое знание, 2008. - 275 с.
    
12. 
    Поверхностно-активные вещества и полимеры в водных растворах / Холмберг, К.Йенссон, Б. [и др.]. - М. : БИНОМ. Лаб. знаний, 2007. - 528 с.
    

Сабаққа қатысқандарға қойылатын талаптар:

1. 
   Сабаққа белсенді қатысу.
   
2. 
   Аудиторияға сыртқы киіммен кірмеу.
   
3. 
   Дәріс барысында басқа жұмыс пен айналыспау, ұялы телефонды өшіріп тастау.
   
4. 
   Белгісіз себептер мен қатыспаған ұшін – 0 ұпай. Егер науқас болсаңыз немесе басқа да себепкер жағдайларда, керекті құжатыңыз болса жоспарланған ұпайларыңыз сақталады. Бірақ босатылған сабақтардың тапсырмаларын оқытушы белгіленген күні келіп орындасыз.
   
5. 
   Тапсырмалар бақылау шараларының күнтізбелік кестесі бойынша орындалады. Тапсырмаларды кешігіп орындағанда, жинаған ұпайларыңыз жартысына кемітіледі.
   
6. 
   Емтиханға тек қана барлық тақырыптардан берілген тапсырмаларды орындап тапсырған студенттер жіберіледі.
   

Соңғы қорытынды баға төмендегідей негіздер бойынша қойылады:

2. дәріс, практикалық, лабораториялық, өздік жұмыстарға белсенді қатысып, жауап беру, мезгілінде тапсыру

3. білімді ағынды, межелік бақылау бойынша тексеру.

4 . емтиханның бағасы.

Білімді бағалау баллдық-рейтингті жүйемен жүргізіледі, күнтізбелік шаралар бойынша студент өз бағасын өзі шығарып алады. Өзіңе керекті балл жинау үшін студент барлық сабақтарға белсенді қатысу қажет. Егер осы айтылған жағдайлар жасалмаса студент семестрдың соңында, өткен тақырыптардың барлығын айтуға тиіс, сонда ғана барып сынаққа жіберіледі.

Емтихан комбинирленген түрде қабылданады, ягни алдымен тест тапсырып, содан кейін ауызша билет түрінде алынады. Билет 2 сұрақтан тұрады. Тест нұсқауы 30 сұрақтан турады. Емтихан бөліктерінің үлестері: тест-60%, ауызша жауап-40 %.

Семестр бойы білімді бақылау жүргізіледі.

БАҚЫЛАУ ШАРАЛАРДЫҢ КҮНТІЗБЕЛІК ГРАФИГІ