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有機および物理学の化学:記述、仕事および特徴
Fizkolloidnaya化学は、表面現象や分散系の化学的および物理的性質を研究する科学です。
定義
殺虫 剤 化学は 分散系に 関連して いる。 それらは、1つ以上の物質が第2の物質の質量によって分散(断片化)状態にあるような状態を意味すると理解される。 断片化相は分散相と呼ばれる。 分散媒は、分散相が断片化した形態で存在する媒体である。
吸着と表面現象
物理化学的化学は、分散系の界面で生じる表面現象を考慮する。
それらの中で私達は注意します:
- ぬれた;
- 表面張力;
- 吸着。
Fizkolloidnaya化学は、排水および空気浄化、 鉱物加工、金属溶接、異なる表面の染色、潤滑、表面洗浄に関連する重要な技術プロセスを分析します。
表面張力
有機とfizkolloidnaya化学は、相の界面で起こる現象を説明します。 ガスと液体からなるシステムを分析しましょう。 系の内部に位置する分子は、最も近い分子からの引力により作用する。 表面に位置する分子も力の効果を有するが、補償されない。
その理由は、気体状態では、分子間の距離が十分に大きく、力は事実上最小限であるからである。 内部の圧力は液体の分子の中に深く入り込み、その結果圧縮が起こります。
新しい相界面を作るには、例えばフィルムに伸ばして、内圧に抗して作業する必要があります。 消費されるエネルギーと内圧との間には直接の関係がある。 表面に位置する分子に集中しているエネルギーは自由表面エネルギーと考えられている。
熱力学の基礎
fizkolloidnoy化学の主な仕事には、熱力学方程式の計算が含まれます。 考えられる反応に応じて、自発的な流れの可能性を判定することが可能である。
熱力学系の不安定性のために、相界面の減少を伴う粒子の粗大化に関連するプロセスが起こる。
熱力学的状態の変化の原因
表面張力の大きさにどのような要因が影響しますか?
まず第一に、物質の性質を区別することが重要です。 表面張力の大きさは、凝縮相の特徴に直接関係している。 結合の極性が増加すると、物質に引張り力の増加が生じる。
温度は界面の状態にも影響する。 その増加の場合、個々の粒子間に作用する力は物質中で減少する。
分析される液体中に溶解された物質の濃度も、熱力学系の状態に影響を及ぼす。
物質には2種類あります。 PIV(表面不活性物質)は、理想的な溶媒と比較して溶液の張力を増加させる。 このような物質は強い電解質である。 界面活性剤(界面活性剤)は、得られる溶液中の界面における張力の量を減少させる。 これらの物質が溶液中で増加すると、溶液の表面層中のそれらの濃度が観察される。 極性有機化合物は、酸、アルコールである。 それらはその組成において極性基(アミノ、カルボキシル、ヒドロキソ)および非極性炭化水素鎖を有する。
収着の特徴
Fizkolloidnaya chemistry(STR)には収着プロセスに関するセクションが含まれています。 吸着は、物質の濃度の表面層における自発的な変化の過程であり、その量の量は相の体積である。
吸着剤は、表面に沈殿が行われる物質である。 吸着性物質は沈殿する物質である。 吸着体は沈殿した物質である。 脱着は吸着の逆です。
収着のタイプ
教師fizkolloidnoy化学は、2つのタイプの吸着について語っている。 物理的堆積の場合、少量のエネルギーが放出され、凝縮熱に匹敵する。 このプロセスは可逆です。 温度上昇の場合、吸着が減少し、逆プロセス(脱着)の速度が増加する。
吸着の化学的変種は不可逆的であり、表面吸着は表面を離れず、表面化合物を残す。 化学吸着の間、熱は高く、化学反応の熱効果の大きさと相応している。 温度が上昇すると、化学吸着が増加し、物質間の相互作用が増加する。
化学吸着の例として、空気からの酸素の金属表面への吸着に注目し、物理化学によって研究されている。 課題と解決策は、2つの媒体間の境界面で生じる張力の大きさの決定に関連することが多い。
顕著な吸着を定量するために、絶対吸着が用いられる。 吸着剤の単位面積当たりの吸着量(モル)を特徴づける。 物理化学の計画には、この量の定量的測定が含まれます。
吸着剤の特性
物理的およびコロイド化学は、吸着剤の種類の分析、それらの実際の適用に特に注意を払う。 吸着剤の表面の大きさに応じて、異なる量の吸着された材料が可能である。 最も効果的な吸着剤は、表面が発達した物質である:コロイド、粉末、多孔質試薬。
吸着剤の主な定量的特性として、比表面積および体積多孔度が分離される。 第1の値は、質量に対する吸着剤の表面の比を示す。 第2の特徴は、その構造の特徴を前提としている。
2つのタイプの吸着剤がコロイド化学で区別される。 非多孔性物質は、固体粒子によって生成され、密なパッキングを有する「粉末ダイヤフラム」の多孔質構造を形成する。 それらの間の孔が物質の間の隙間を突き抜けるので。 この構造は、ミクロまたはマクロポーラス構造を有していてもよい。 多孔性吸着剤は、内部多孔性を有する粒子からなる構造体である。
物理化学においては、粗分散系の特徴付けに特別な注意が払われる。 それらは、プレスされるかまたはチューブに高密度に充填されると、粉末粒子から形成される粉末製剤である。 得られた系は明確な熱力学的特性を有し、その研究は物理化学の主要課題である。
イオン、分子、コロイド吸着に対するプロセス細分(吸着剤の性質を考慮して)がある。 分子プロセスは、弱い電解質または誘電体の溶液と関連している。 固体吸着剤の表面には、溶解した物質が吸着しています。
吸着剤表面上の活性部位の一部は、溶媒分子によって占められている。 沈殿プロセスの通過中に、溶媒の分子および吸着剤は競合剤として作用する。
結論
物理的およびコロイド化学は化学の重要な部分である。 これらは、溶液中で起こる主要なプロセスを説明し、新しい物質の生成中に放出される(吸収される)量の計算を可能にする。 定量的な計算に使用される主な法律はヘスの法則です。 これは物質に固有のいくつかの熱力学的特性、すなわちエンタルピー、エントロピー、エネルギーに関する。 ヘスの法則の観点から、単純な(初期)成分から複雑な物質を生成する熱力学的プロセスが考えられる。 実行された計算は、プロセスの効率を決定することを可能にする。
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