Презентация Поверхностные явления. Адсорбция. (Лекция 1) онлайн
На нашем сайте вы можете скачать и просмотреть онлайн доклад-презентацию на тему Поверхностные явления. Адсорбция. (Лекция 1) абсолютно бесплатно. Урок-презентация на эту тему содержит всего 69 слайдов. Все материалы созданы в программе PowerPoint и имеют формат ppt или же pptx. Материалы и темы для презентаций взяты из открытых источников и загружены их авторами, за качество и достоверность информации в них администрация сайта не отвечает, все права принадлежат их создателям. Если вы нашли то, что искали, отблагодарите авторов - поделитесь ссылкой в социальных сетях, а наш сайт добавьте в закладки.
Оцените презентацию от 1 до 5 баллов!
- Тип файла:ppt / pptx (powerpoint)
- Всего слайдов:69 слайдов
- Для класса:1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11
- Размер файла:7.24 MB
- Просмотров:68
- Скачиваний:2
- Автор:неизвестен
Слайды и текст к этой презентации:
№1 слайд
Содержание слайда: Поверхностные явления
1. Поверхностные явления. Основные понятия.
2. Адсорбция на жидких адсорбентах. Поверхностно-активные вещества.
3. Адсорбция на твердых адсорбентах.
5. Электролитная адсорбция.
6. Ионообменная адсорбция.
Лектор: Ирина Петровна Степанова, доктор биологических наук, профессор, зав. кафедрой химии
№2 слайд
Содержание слайда: Медико-биологическое значение темы
№3 слайд
Содержание слайда: Абсорбция
№4 слайд
Содержание слайда:
№5 слайд
Содержание слайда:
№6 слайд
Содержание слайда:
№7 слайд
Содержание слайда: Детоксикация организма:
а) Гемосорбция
б) Лимфосорбция
№8 слайд
Содержание слайда:
№9 слайд
Содержание слайда: Медико-биологическое значение темы
Большинство лекарственных форм являются дисперсными системами с большой поверхностью: порошки, таблетки, эмульсии, суспензии, мази.
№10 слайд
Содержание слайда: Медико-биологическое значение темы
Многие процессы фарм. технологии - испарение, сублимация и конденсация, адсорбция, гетерогенный катализ и химические реакции протекают на границе раздела фаз.
№11 слайд
Содержание слайда: Медико-биологическое значение темы
Вопросы рациональной технологии, стабилизации, хранения, повышения эффективности терапевтического действия лекарств неразрывно связаны исследованиями поверхностных явлений.
№12 слайд
Содержание слайда: Поверхностные явления. Основные понятия
№13 слайд
Содержание слайда: Поверхностные явления. Основные понятия
Поверхность раздела фаз - слой от одного до нескольких молекулярных диаметров, возникающий на границе раздела фаз.
Существует 5 типов: Т-Г, Т-Ж, Т-Т, Ж-Г, Ж-Ж.
Поверхность раздела фаз характеризуется следующими параметрами:
Удельная поверхность фазы Sуд.
Свободная поверхностная энергия Gs
Поверхностное натяжение σ
№14 слайд
Содержание слайда: Поверхностные явления. Основные понятия
Sуд = S / V или Sуд = S / m
[м2/м3 = 1/м или м2/кг]
Она зависит от кривизны
поверхности дисперсности фаз.
№15 слайд
Содержание слайда: Поверхностная энергия
Всякая поверхность характеризуется запасом так называемой поверхностной энергии (GS или F). В эту энергию превращается работа, затрачиваемая на образование поверхности раздела. Ее создают некомпенсированные силовые поля частиц поверхностного слоя, которые направлены в окружающую среду.
№16 слайд
Содержание слайда: Поверхностная энергия
Поверхностная энергия (GS) зависит от величины поверхностного натяжения (σ) и площади поверхности (S). Эта зависимость выражается уравнением:
GS = σ S, где
GS - [Дж (н м)],
σ - [н м-1],
S - [м2].
№17 слайд
Содержание слайда: Поверхностное натяжение
В свою очередь, величина поверхностного натяжения определяется изменением энергии Гиббса (∆GS), приходящейся на единицу поверхности (∆S):
σ = ∆GS /∆ S.
Поверхностное натяжение (σ) равно работе, которую нужно совершить для создания единицы поверхности [Дж/м2].
№18 слайд
Содержание слайда: Поверхностные явления. Основные понятия
Поверхностная энергия подчиняется основным законам ТД:
Согласно первому закону ТД, поверхностная энергия может переходить в химическую, электрическую и свободную энергию Гиббса.
Согласно второму закону ТД, поверхностная энергия может быть причиной самопроизвольных процессов, определяемых уменьшением энергии Гиббса.
№19 слайд
Содержание слайда: Сорбция. Основные понятия
Уменьшение свободной поверхностной энергии гетерогенной системы может происходить за счет сорбции различных веществ из окружающей среды.
Сорбция (от лат. Sorbeo – поглощаю) – процесс поглощения одного вещества другим.
Сорбент – поглотитель.
Сорбтив (сорбат) – поглощаемое вещество.
№20 слайд
Содержание слайда:
№21 слайд
Содержание слайда:
№22 слайд
Содержание слайда:
№23 слайд
Содержание слайда: Адсорбция
Адсорбция характеризуется обратимостью и высокой скоростью.
Процесс обратный адсорбции называется десорбцией.
В зависимости от характера взаимодействия частиц сорбента и сорбтива сорбция бывает чисто физическая (за счет сил Ван-дер-Ваальса) и химическая (когда происходит химическое взаимодействие). Химическую сорбцию называют хемосорбцией.
№24 слайд
Содержание слайда: Адсорбция на жидких адсорбентах
№25 слайд
Содержание слайда: Адсорбция на жидких адсорбентах
а = (Со – С) V/S, где
а – величина адсорбции (удельная сорбционная емкость) [ммоль м-2];
Со – начальная концентрация адсорбата [ммоль дм-3];
С – равновесная концентрация адсорбата [ммоль дм-3];
V – объем жидкой фазы [дм3];
S – площадь поверхности адсорбента [м2].
№26 слайд
Содержание слайда: Изотерма избыточной адсорбции Гиббса
№27 слайд
Содержание слайда: Адсорбция на жидких адсорбентах
№28 слайд
Содержание слайда: Уравнение Гиббса
Математически эта взаимосвязь характеризуется уравнением Гиббса:
[ммоль м-2], где
Г - количество адсорбированного вещества [ммоль/м2],
С – равновесная концентрация адсорбата [ммоль/л],
R - универсальная газовая постоянная,
Т – абсолютная температура.
№29 слайд
Содержание слайда: Поверхностная активность
Мера поверхностной активности (g) - способность растворенного вещества изменять поверхностное натяжение.
По знаку величины g вещества разделяют на поверхностно-активные (ПАВ), поверхностно-инактивные (ПИВ) и поверхностно-неактивные (ПНВ).
№30 слайд
Содержание слайда: Адсорбция на жидких адсорбентах
Поверхностно-активные вещества (ПАВ) обладают низким поверхностным натяжением
. Поэтому из уравнения Гиббса следует, что Г > 0.
ПАВ вызывают положительную адсорбцию, так как они не растворяются в жидком адсорбенте, а концентрируются в поверхностном слое.
ПАВ: спирты, органические кислоты, сложные эфиры, белки, холестерол, жиры, липиды, мыла.
№31 слайд
Содержание слайда: Строение молекулы ПАВ:
Молекула ПАВ состоит из:
неполярной гидрофобной углеводородной группы (“хвост”)
полярной гидрофильной группы (“голова”):
-ОН, -СООН, -С(О)-О,-NН2; -SО3H.
“хвост” “голова”
№32 слайд
Содержание слайда: Правило Траубе-Дюкло:
При удлинении цепи на группу -СН2 - в гомологическом ряду способность к адсорбции возрастает в 3,2 раза.
№33 слайд
Содержание слайда: Правило Ребиндера
№34 слайд
Содержание слайда: ПАВ
Это свойство молекул ПАВ широко распространено в природе, по этому принципу устроены клеточные мембраны.
№35 слайд
Содержание слайда: ПАВ
Например, на процессы усвоения жиров в организме влияют соли желчных кислот, которые, обладая очень низким поверхностным натяжением, являются прекрасными эмульгатарами жиров (жиры в виде эмульсий лучше усваиваются).
№36 слайд
Содержание слайда: ПАВ
ПАВ широко используются в фармации в качестве основы для приготовления мазей, свечей, эмульсий, а также солюбилизаторов.
Солюбилизация – растворение органических веществ в углеводородной части ПАВ.
Это позволяет перевести в водный раствор жирорастворимые вещества.
№37 слайд
Содержание слайда: Адсорбция на жидких адсорбентах
Поверхностно-инактивные вещества (ПИВ) обладают высоким поверхностным натяжением . Следовательно, Г < 0. ПИВ вызывают отрицательную адсорбцию.
Эти вещества распространяются по всему объему сорбента, а не на его поверхности.
К поверхностно-инактивным веществам относятся все неорганические электролиты (кислоты, щелочи, соли) и некоторые органические вещества (муравьиная кислота).
№38 слайд
Содержание слайда: ПАВ, ПИВ, ПНВ
Поверхностно-неактивные вещества (ПНВ): не изменяют поверхностное натяжение растворителя.
ПНВ: сахароза.
№39 слайд
Содержание слайда: Изотерма поверхностного
натяжения
№40 слайд
Содержание слайда:
№41 слайд
Содержание слайда: Адсорбция на твердых адсорбентах
Величина адсорбции для твердых сорбентов рассчитывается по формуле:
a = (Со – С) V / m, где
a – величина адсорбции [ммоль кг-1];
Со – начальная концентрация адсорбата [ммоль дм-3];
С – равновесная концентрация адсорбата [ммоль дм-3];
V – объем раствора адсорбата [дм3];
m – масса сорбента [кг].
№42 слайд
Содержание слайда: Адсорбция на твердых адсорбентах
Величина адсорбции зависит от:
Размера поверхности адсорбента (↑ S ↑ Г).
2. Температуры (↑t ↓Г ).
3. Типа сорбента, его сродства к растворителю.
4. Заряда адсорбента и адсорбтива.
5. Концентрации адсорбтива.
№43 слайд
Содержание слайда: Адсорбция на твердых адсорбентах
Твердые сорбенты делят на гидрофильные (глины, силикагели) и гидрофобные (угли, графит, тальк, парафин).
По принципу подобия на неполярных адсорбентах лучше адсорбируются неполярные вещества, на полярных – полярные.
Наибольшей сорбционной емкостью обладают сорбенты с большой поверхностью. Сорбенты с размерами пор от 2 до 200 нм (например, углеродные) используют для гемосорбции.
№44 слайд
Содержание слайда:
№45 слайд
Содержание слайда: Электролитная адсорбция
№46 слайд
Содержание слайда: Электролитная адсорбция
Избирательный характер адсорбции описывается следующими правилами:
I. Правилом Панета-Фаянса: на поверхности кристалла преимущественно адсорбируются те ионы, которые входят в состав кристаллической решетки.
№47 слайд
Содержание слайда: Электролитная адсорбция
Какой ион преимущественно адсорбируются на хлориде серебра?
Ответ: хлорид-анион.
№48 слайд
Содержание слайда: Электролитная адсорбция
II. Правило изоморфизма:
На полярном адсорбенте из раствора электролита преимущественно адсорбируются ионы, близкие по строению и размерам к одному из ионов кристаллической решетки адсорбента.
№49 слайд
Содержание слайда: Электролитная адсорбция
Какой ион преимущественно адсорбируются на хлориде серебра?
Ответ: бромид-анион.
№50 слайд
Содержание слайда: Электролитная адсорбция
III. Если ионы-адсорбаты имеют одинаковые по знаку и разные по величине степени окисления, то в первую очередь адсорбируются ионы с большей степенью окисления:
Fe3+ > Ca2+ > K+.
№51 слайд
Содержание слайда: Электролитная адсорбция
IV. Если ионы-адсорбаты имеют одинаковые по величине и знаку степени окисления, то в первую очередь адсорбируются менее гидратированные ионы (с большим ионным радиусом).
Лиотропный ряд (ряд Гофмейстера) для катионов: Cs+ > Rb+ > K+ > Na+ > Li+;
для анионов: SCN- > I- > Br- > Cl-.
№52 слайд
Содержание слайда: Электролитная адсорбция
Различают необратимую и обратимую электролитную адсорбцию.
При необратимой адсорбции адсорбат и адсорбент образуют нерастворимое химическое соединение. При обратимой адсорбции ионы на поверхности адсорбента закреплены слабо и способны обмениваться с ионами из раствора. Такую электролитную адсорбцию называют ионообменной.
№53 слайд
Содержание слайда: Ионообменная адсорбция
№54 слайд
Содержание слайда: Классификация ионитов
По происхождению: природные (кристаллические силикаты, апатиты, гуминовые кислоты) и синтетические (в качестве каркаса используют, алюмосиликаты, ионно-обменные смолы и ВМВ (целлюлоза)).
По составу: неорганические (апатиты,) и органические (гуминовые кислоты, сапропель, целлюлоза).
Гуминовые кислоты
№55 слайд
Содержание слайда: Ионообменная адсорбция
Основой любого ионита является матрица (R), не участвующая в ионообменной адсорбции.
На ней закреплены либо ионы (H+, Na+, Cl- и др.) либо ионогенные группы (-SH, -NH2, -COOH и др.). Эти группы участвуют в ионообменной адсорбции.
№56 слайд
Содержание слайда:
№57 слайд
Содержание слайда:
№58 слайд
Содержание слайда:
№59 слайд
Содержание слайда: Ионообменная адсорбция
№60 слайд
Содержание слайда: Ионообменная адсорбция
№61 слайд
Содержание слайда: Ионообменная адсорбция
№62 слайд
Содержание слайда: Ионообменная адсорбция
№63 слайд
Содержание слайда: Ионообменная адсорбция
Амфолиты (гуминовые кислоты) обмениваются и катионами и анионами.
Ионообменная адсорбция подчиняется:
закону эквивалентов,
всем 4 правилам электролитной адсорбции,
Принципу Ле Шателье-Брауна, что позволяет регенерировать иониты.
№64 слайд
Содержание слайда: Использование ионитов в фармации и медицине
В санитарно-гигиенической практике иониты используются для очистки воды, выделения и очистки радиоактивных изотопов, являются составной частью безотходных экологически чистых методов производства;
№65 слайд
Содержание слайда: Использование ионитов в фармации и медицине:
для декальцинирования крови с целью ее консервации;
№66 слайд
Содержание слайда: Использование ионитов в фармации и медицине
для осуществления гемодиализа крови (используется ионит - алюмогель);
беззондовой диагностики кислотности желудочного сока;
№67 слайд
Содержание слайда: Использование ионитов в фармации и медицине
детоксикации организма при различных отравлениях. Аниониты - антацидные средства, катиониты используются для предотвращения ацидоза, предупреждения и лечения отеков, связанных с декомпенсацией сердечной деятельности;
№68 слайд
Содержание слайда: Использование ионитов в фармации и медицине
в фарм. технологии для получения и очистки лекарственных и биологически активных (витаминов, ферментов, гормонов) веществ, как катализатор реакций этерификации, гидратации, дегидратации;
для аналитических целей в качестве инструмента извлечения из смесей того или иного компонента.
№69 слайд
Содержание слайда: СПАСИБО ЗА ВАШЕ ВНИМАНИЕ!
СПАСИБО ЗА ВАШЕ ВНИМАНИЕ!
Скачать все slide презентации Поверхностные явления. Адсорбция. (Лекция 1) одним архивом:
