Коллоидная химия

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РФ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ 

ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ 

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«Ставропольский государственный аграрный университет»

Н.Н. Францева, Е.С. Романенко,

Ю.А. Безгина, Е.В. Волосова

КОЛЛОИДНАЯ ХИМИЯ

Учебное пособие 

Допущено УМО вузов РФ по агрономическому образованию 

в качестве учебного пособия для подготовки бакалавров, 

обучающихся по направлению 110400 « Агрономия»

г. Ставрополь

2013

УДК 544 (075.8) 
ББК 24.5 я 73  
К 60 

Рецензенты: 
Боровлёв И.В., доктор химических наук, профессор 
Лысенко И.О., доктор биологических наук, доцент 

Авторы: 
Францева Н.Н., кандидат биологических наук

Романенко Е.С., кандидат сельскохозяйственных наук, доцент 
Безгина Ю.А., кандидат сельскохозяйственных наук, доцент 
Волосова Е.В., кандидат биологических наук 

К 60 

Коллоидная химия : учебное пособие / Е.С. Романенко, Н.Н. Францева, 
Ю.А. Безгина, Е.В. Волосова. – Ставрополь : Ставропольское издательство «Параграф», 2013. – 52 с. 

В учебном пособии в краткой и доступной форме изложен материал по основным 
разделам коллоидной химии, даны контрольные вопросы, тестовые задания и глоссарий по 
коллоидной химии. Данное пособие позволит студентам получить основные знания по коллоидной химии, может служить руководством для самостоятельного изучения материала при подготовке к зачѐту или экзамену. 
Учебное пособие предназначено для студентов очной и заочной форм обучения аграрных вузов по направлениям 110400.62 – Агрономия, 260100.62 – Продукты питания из 
растительного сырья. 

УДК 544 (075.8) 
ББК 24.5 я 73  

© Е.С. Романенко, Н.Н. Францева,  
Ю.А. Безгина, Е.В. Волосова, 2013. 
© ФГБОУ ВПО «Ставропольский государственный  
аграрный университет», 2013. 

© ООО «Ставропольское издательство «Параграф», 2013. 

Печатается по решению методической комиссии факультета защиты 
растений и методического совета 
ФГБОУ ВПО «Ставропольский государственный аграрный университет» 

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ...............................................................................................................5
I. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ КОЛЛОИДНОЙ ХИМИИ ........................7

1. КОЛЛОИДНАЯ ХИМИЯ И ЕЕ ЗНАЧЕНИЕ. 
КОЛЛОИДНОЕ СОСТОЯНИЕ ВЕЩЕСТВА ....................................................7

1.1. Предмет и значение коллоидной химии ...................................................7
1.2. Развитие коллоидной химии......................................................................8
1.3. Признаки коллоидного состояния вещества.........................................10

2. ДИСПЕРСНЫЕ СИСТЕМЫ ИХ КЛАССИФИКАЦИЯ..............................11

2.1. Природа дисперсных систем ..................................................................11
2.2. Свойства вещества в коллоидном состоянии ......................................12
2.3. Классификации дисперсных систем.......................................................12

3. ЛИОФОБНЫЕ КОЛЛОИДЫ .........................................................................15

3.1. Лиофобные коллоиды...............................................................................15
3.2. Особенности лиофобных коллоидов.......................................................16
3.3. Получение и очистка коллоидных систем.............................................17
3.4. Устойчивость и коагуляция лиофобных коллоидов .............................17
3.5. Основные закономерности коагуляции электролитами .....................18

4. МОЛЕКУЛЯРНО-КИНЕТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА 
И ЭЛЕКТРОКИНЕТИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ КОЛЛОИДНЫХ СИСТЕМ .....19

4.1. Молекулярно-кинетические свойства золей..........................................19
4.2. Двойной электрический слой...................................................................22
4.3. Электрокинетические явления. Электрофорез и электроосмос........23

5. ОПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА КОЛЛОИДНЫХ СИСТЕМ..........................25

5.1. Поглощение и рассеяние света. Эффект Тиндаля, закон Рэлея.........25
5.2. Ультрамикроскопия. Электронная микроскопия 

при изучении структуры коллоидных частиц.......................................26

5.3. Нефелометрия..........................................................................................27
5.4. Окраска золей............................................................................................27

6. УСТОЙЧИВОСТЬ И КОАГУЛЯЦИЯ КОЛЛОИДНЫХ СИСТЕМ...........28

6.1. Изменение состояния коллоидных систем............................................28
6.2. Коагуляция гидрофобных золей электролитами..................................29
6.3. Механизм электролитной коагуляции ...................................................30
6.4. Пептизация гидрофобных золей.............................................................30
6.5. Коагуляция растворов ВМС....................................................................31

7. РАСТВОРЫ ВЫСОКОМОЛЕКУЛЯРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ ....................32

7.1. Общая характеристика растворов.......................................................32
7.2. Особенности растворов ВМС ................................................................33
7.3. Устойчивость растворов ВМС..............................................................33

8. МИКРОГЕТЕРОГЕННЫЕ СИСТЕМЫ ........................................................35

8.1. Суспензии...................................................................................................35
8.2. Эмульсии....................................................................................................36

8.3. Пены...........................................................................................................37
8.4. Порошки ....................................................................................................39
8.5. Аэрозоли.....................................................................................................39

9. ГЕЛИ И СТУДНИ ...........................................................................................40

9.1. Общие понятия о гелях и студнях..........................................................40
9.2. Процессы гелеобразования......................................................................42
9.3. Тиксотропия и синерезис гелей...............................................................43

II. ТЕСТОВЫЕ ЗАДАНИЯ..................................................................................44
III. ГЛОССАРИЙ ..................................................................................................48
IV. РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА.........................................................51

ВВЕДЕНИЕ

В аграрном вузе химия является общетеоретической дисциплиной. Еѐ ос
новная задача дать студентам современное научное представление о строении, 
свойствах веществ и механизме химических процессов. Без знания основных 
понятий, законов и теоретических положений химии невозможно стать высококвалифицированным специалистом аграрного профиля.

Изучение дисциплины химии физической и коллоидной в сельскохозяй
ственном вузе дает теоретическую основу для понимания таких дисциплин, 
как физиология, микробиология, почвоведение, агрохимия, защита растений, а 
знакомство с физико-химическими методами исследования позволяет шире 
использовать их для решения некоторых вопросов сельскохозяйственного 
производства.

Курс химии физической и коллоидной включает 2 раздела: физическую 

химию и коллоидную химию. В данном пособии рассматриваются основы 
коллоидной химии.

Процесс изучения данной дисциплины направлен на формирование эле
ментов следующих компетенций в соответствии с ФГОС ВПО по данному 
направлению:

а) общекультурных (ОК): способность представить современную картину 

мира на основе естественнонаучных знаний (ОК-11).

б) профессиональных (ПК): использовать основные законы естественно
научные дисциплин в профессиональной деятельности, применять методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования (ПК-1); способность применять современные методы научных исследований в агрономии согласно утвержденным планам и методикам 
(ПК-24).

В результате освоения дисциплины обучающийся должен:
Знать основные положения химической термодинамики и термохимии, 

химической кинетики и катализа, химического равновесия, электрохимии, поверхностных явлений, основные свойства растворов неэлектролитов, физикохимические свойства и поведение высокодисперсных и высокомолекулярных 
систем, которые составляют основу всех биологических объектов.

Уметь на основе теоретических положений и физико-химических мето
дов исследования, применяемых в физической и коллоидной химии, изыскивать пути управления химическими и биохимическими процессами, выбирать 
оптимальные агротехнические мероприятия для получения экологически чистой продукции, оценивать по результатам анализа качество сельскохозяйственной продукции.

Владеть методами теоретического и экспериментального исследования в 

химии; приемами оценки численных порядков величин, характерных для различных разделов естествознания.

Содержание курса при изучении химии физической и коллоидной опре
деляется рабочей программой по конкретной специальности. Основными 
формами обучения являются лекции, практические, лабораторные занятия и 
самостоятельная работа студента. Помимо различных задач и функций, каждая из этих форм отличается уровнем усвоения изучаемого материала. Определяющую роль здесь играет самостоятельная работа. На каком бы высоком 
профессиональном уровне не проводились аудиторные занятия, усвоение 
предмета будет недостаточно высоким, если студент самостоятельно и творчески не изучает материал и не принимает активного участия в его разборе на 
практическом занятии. Поэтому цель предлагаемого учебного пособия помочь 
студенту в самостоятельном изучении материала по физической химии. 

Учебное пособие предназначено для студентов очной и заочной форм

обучения аграрных вузов по направлениям: 110400.62 – Агрономия, 260100.62 
– Продукты питания из растительного сырья.