ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Исторический обзор. Значение современной коллоидной химии из "Курс коллоидной химии 1984" 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.17] Велико значение коллоидной химии для биологии. Мышечные и нервные клетки, клеточные мембраны, волокна, гены, вирусы, протоплазма, кровь, 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.18] Чрезвычайно большую роль играет коллоидная химия в развитии учения о почве. Работами академика Гедройца и его школы установлена связь между коллоидно-химическими свойствами почвы и ее плодородием, показано решающее значение коллоиднохимических факторов в процессах образования почв, нх засоления, орошения, обработки, внесения удобрений. [c.18] В геологии и геофизике методы исследования грунтов и минералов, разведки полезных ископаемых, все теории строения геологических структур и их генезиса тесно связаны с коллоидно-химиче-скими процессами. Так, коллоидно-химический процесс фильтрации гидротермальных вод через горные породы, порождая изменения их концентрации и кислотности, является одной из причин возникновения рудных месторождений. [c.18] Существует целый ряд производств, непосредственно связанных с коллоидной химией. Так, суспензии, зернистые материалы и порошки используют в строительстве они являются основой цементной, силикатной, керамической, горной, металлургической и других отраслей промышленности. Качество цемента, фарфора, керамики, 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 коллоидо-химикам, в содружестве с технологами, разрабатывать научно обоснованные методы создания материалов с заданными свойствами. [c.18] Особенно большое значение приобретает коллоидная химия для решения важнейших проблем века — защиты окружающей среды от загрязнений и получения пресной воды недаром решением ООН 80-е гг. объявлены Десятилетием пресной воды. [c.19] Не только разработка методов удаления дисперсных частиц из водных сред (сточных вод и др.) основана на коллоидно-химических закономерностях, но и очистка от молекулярных и ионных компонентов строится в настоящее время на основе коллоидной химии. [c.19] Столь сильное влияние коллоидной химии на развитие естествознания и промышленности было возможным лишь в результате становления науки о коллоидах 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.19] 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 XVIII — начале XIX вв. [c.19] Ломоносов выдвигает мысль о физико-химических процессах, лежащих в основе генезиса минералов Рождение камней есть отвердение загустелых соков . Он отличал образование осадков в результате свертывания без испарения от обычного выделения твердой фазы при выпаривании. Изучая твердые коллоидные растворы, Ломоносов разработал ряд методов их получения и основал новую отрасль русской промышленности — производство цветных стекол. [c.19] Явления 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.19] Профессор Московского университета Рейсс, изучая электролиз воды, открыл в 1808 г. электрокинетические явления, связанные с прохождением тока через дисперсные системы. Исследование этих явлений стало во второй половине XIX в. содержанием одного из важнейших разделов коллоидной химии (гл. XII). [c.19] Берцелиус в 30-х гг. XIX в. установил важнейшие особенности (например, неустойчивость, оптические свойства) коллоидных растворов по сравнению с обычными. [c.19] Таким образом, ко второй половине XIX в. сложился ряд представлений о жидких коллоидных растворах и других дисперсных системах. Обобщение в 60-х гг. XIX в. этих взглядов, формулировка основных коллоидно-химических идей и введение термина и понятия коллоиды принадлежит 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 (ЫаС1, 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. гл. И). После того,как был найден способ получения чистых объектов исследования, началось бурное развитие коллоидной химии. [c.20] Различия, обнаруженные для диффузии и диализа, позволили Грэму разделить все вещества на кристаллоиды и коллоиды. Его современник, русский ученый Борщов, исследуя скорость диффузии, установил зависимость ее от размеров коллоидных частиц и отсутствие заметного влияния на нее их химической природы. В отличие от представления о коллоидах, как об особом классе химических веществ, Борщов (1869 г.) приходит к выводу о микрокристаллическом строении коллоидных частиц. Такой же вывод делает в своих дальнейших работах и Грэм, отмечая, кроме того, специфику полимерных систем, по сравнению с суспензоидами. [c.20] 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.20] Одновременно с рождением химии дисперсных систем появляются и теоретические основы химии поверхностных явлений. Эти основы были заложены трудами Гиббса, творца современной термодинамики, также значительно опередившими свое время. [c.20] В настоящее время отечественная коллоидная химия представлена крупнейшими направлениями, получившими мировое признание. Основные достижения этих ведущих школ будут рассмотрены далее. [c.21] Вернуться к основной статье