ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Исторический обзор и значение коллоидной химии из "Курс коллоидной химии 1974" Современная коллоидная химия играет огромную роль во всей материальной культуре человечества. Из краткого знакомства с дисперсными системами видно, что материальная основа современной цивилизации и самого существования человека связана с коллоидными системами. [c.16] Велико значение коллоидной химии для биологии. Мышечные и нервные клетки, волокна, гены, вирусы, протоплазма, все это — коллоидные образования. Конечно, жизненные процессы весьма сложны и невозможно их свести к закономерностям коллоидной химии, но тот факт, что все живые системы являются высокодисперсными, делает изучение коллоидной химии необходимым и обязательным для биолога. Особый интерес представляет в настоящее время разработка моделей клеток, живых мембран, нервных волокон, действующих по законам коллоидной химии и все более усложняющихся, по мере приближения к живому объекту. [c.16] В геологии и геофизике методы исследования грунтов и минералов, разведки полезных ископаемых, все теории строения геологических структур и их генезиса тесно связаны с коллоидно-химическими процессами. [c.17] С многочисленными примерами значения коллоидной химии для развития других отраслей мы будем знакомиться на протяжении курса, как и с важнейшими техническими ее приложениями. Нет, вероятно, ни одной отрасли промышленности, где коллоидная химия не находила бы применения, но существует целый ряд производств, непосредственно связанных с ней. [c.17] суспензии, зернистые материалы и порошки используют в строительстве они являются основой цементной, силикатной, керамической, горной, металлургической и других отраслей промышленности. Качество цемента, фарфора, краски зависит прежде всего от дисперсности, степени взаимодействия между фазами и других коллоидно-химических свойств. Поэтому установление связи между этими свойствами и технологическими параметрами позволяет коллоидхимикам, в содружестве с технологами, разрабатывать научно обоснованные методы создания материалов с заданными свойствами. [c.17] Точно так же и ВМС естественного и искусственного происхождения являются основой кожевенной, бумажной, текстильной, пищевой промышленности и, соответственно, промышленности синтетического каучука, пластмасс, искусственного волокна и других отраслей. Получение новых видов синтетических материалов всецело основывается на знании коллоидно-химических закономерностей. [c.17] Столь сильное влияние коллоидной химии на развитие естествознания и промышленности было возможным лишь в результате становления коллоидной химии как самостоятельной отрасли знания. Это произошло немногим более 100 лет назад, несмотря на то, что рецепты получения некоторых коллоидных систем были известны еще в глубокой древности. [c.17] Основоположником коллоидной химии обычно считают Грэма, однако многие идеи, послужившие основой для развития новых направлений, влившихся позднее в русло коллоидной химии, были высказаны ранее — в конце ХУИ1 — начале XIX вв. [c.17] Явление адсорбции из растворов (поглощения растворенного вещества на границе раздела фаз) было открыто в 1792 г. Лови-цем. Применяя костный уголь, он не только разработал методы очистки жидкостей от примесей, но и основал в России первые в мире предприятия по рафинированию сахара и очистке спирта от сивушных масел. [c.18] Профессор Московского университета Рейсс открыл в 1808 г. электрокинетические явления, связанные с прохождением тока через дисперсные системы. Изучение этих явлений стало во второй половине XIX в, содержанием одного из важнейших разделов коллоидной химии (глава XII). [c.18] Берцелиус в 30-х годах XIX в. установил важнейшие особенности (например, неустойчивость, оптические свойства) коллоидных растворов по сравнению с обычными. [c.18] Еще более четко особенности псевдорастворов (т. е. коллоидных растворов) были сформулированы в трудах итальянского химика Сельми (в середине XIX в.), к сожалению, оставшихся неизвестными его современникам. Сельми установил, что процессы осаждения псевдорастворов (золей S, AS2S3, Ag l и других) неспецифичны, протекают без заметной химической реакции и не сопровождаются изменением температуры и объема, в отличие от химического осаждения. [c.18] В это же время М. Фарадей разработал методы получения золей металлов (например, Аи, Ag) и показал, что коллоидные частицы в них состоят из чистых металлов. Таким образом, ко второй половине XIX в. сложился ряд представлений о жидких коллоидных растворах и других дисперсных системах. Обобщение в 60-х годах XIX в. этих взглядов, формулировка основных коллоидно-химических идей и введение термина и понятия коллоиды принадлежат Грэму. Изучая физико-химические свойства растворов, в частности диффузию, он обнаружил, что вещества, не кристаллизующиеся из раствора, а образующие студневидные аморфные осадки (АЬОз, белки, гуммиарабик, клей) обладают весьма малой скоростью диффузии, по сравнению с кристаллизующимися веществами (Na I, сахароза и др.), и не проходят через тонкие поры, например пергаментные мембраны, т. е. не диализируют, по терминологии Грэма. Основываясь на этом свойстве, Грэм разработал метод очистки коллоидов от растворенных молекулярных веществ, названный им диализом (см. главу II). После того, как был найден способ получения чистых объектов исследования, началось бурное развитие коллоидной химии. [c.18] Принципиальное значение и огромное будущее новой отрасли естествознания предвидел Менделеев. В первом издании Основ химии (1871 г.) он писал, что положено новое начало изучения органических веществ, составляющих массу тел животных и растений. Он писал далее, что коллоиды суть тела по-видимому сложного состава, большого веса частицы... они все легко (от сложности или полимерности) подвергаются изменениям в физических и химических свойствах. Менделеев указывает, что вопросы коллоидной химии должно считать передовыми и могущими иметь значение во всей физике и химии . В дальнейшем он много занимался экспериментальным исследованием коллоидных систем, и показав, что почти все вещества могут быть получены в коллоидном состоянии, подготовил тем самым идею универсальности коллоидного состояния. [c.19] Одновременно с рождением химии дисперсных систем появляются и теоретические основы химии поверхностных явлений. Эти основы были заложены трудами Дж. В. Гиббса, творца современной термодинамики, также значительно опередившими свое время. [c.19] Таким образом, в XVIII—XIX вв. зарождались совершенно различные независимые и, казалось, никак не связанные между собой источники основных разделов коллоидной химии (устойчивость адсорбция электрические явления кинетические свойства золей поверхностные явления и др.). К середине нашего века в результате слияния этих источников на основе ряда фундаментальных обобщений образовалась единая отрасль знания —физическая химия дисперсных систем и поверхностных явлений, называемая сокращенно коллоидной химией. В этот процесс, происходивший во всей мировой науке, весьма значительный вклад внесли русские и советские химики, создавшие ряд важнейших направлений и школ. Имена Громеки, Шведова, Веймарна, Титова, Шилова, Шишковского, Думанского, Цвета, Гурвича, Гедройца, Пескова, Липатова, Жукова, Ребиндера, Каргина и многих ныне живущих ученых являются яркими вехами прогресса коллоидной химии. Знакомство с творческими достижениями этих выдающихся ученых, требующее более глубокого знания основных разделов коллоидной химии, будет осуществляться по мере прохождения курса. [c.19] В настоящее время отечественная коллоидная химия представлена крупнейшими направлениями, получившими мировое признание — в области изучения поверхностных слоев, адсорбционных сил, структурно-механических свойств, устойчивости, электрических явлений, физико-химии ВМС. Основные достижения этих ведущих школ будут рассмотрены далее. [c.19] Вернуться к основной статье