ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Исторический обзор. Значение современной коллоидной химии из "Курс коллоидной химии 1995" Исследование коллоидных систем играло и играет огромную роль в развитии химических знаний. Так, учение о растворе явилось одной из основ всей современной химической науки. А между тем молекулярные и ионные растворы — явление гораздо более редкое в природе и в технике, чем коллоидные растворы. Поэтому нахождение коллоидно-химических закономерностей является естественным и наиболее общим путем познания физико-химических процессов, происходящих в окружающем нас мире . [c.19] 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, клеточных мембран, нервных волокон, действующих по законам коллоидной химии и все более усложняющихся по мере приближения к живому объекту. [c.19] 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 коллоидно-химических факторов в процессах образования почв, их засоления, орошения, обработки, внесения удобрений. [c.19] 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. Так, коллоидно-химический процесс фильтрации гидротермальных вод через горные породы, порождая изменения их концентрации и кислотности, является одной из причин возникновения рудных месторождений. [c.19] 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 их синтеза. [c.20] 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 годы были объявлены Десятилетием пресной воды. [c.20] Не только разработка методов удаления дисперсных частиц из водных сред (сточных вод и др.) основана на коллоиднохимических закономерностях, но и очистка от молекулярных и ионных компонентов строится в настоящее время на основе коллоидной химии. [c.20] 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.20] 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 ХУП — начале XIX вв. [c.20] 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.20] Явление адсорбции из растворов (поглощение растворенного вещества на границе раздела фаз) было открыто в 1792 г. Ло-вицем. 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.20] 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.21] Берцелиус в 30-х гг. XIX в. установил важнейшие особенности (например, неустойчивость, оптические свойства) коллоидных растворов по сравнению с обычными. [c.21] В это же время Фарадей разработал методы получения золей металлов (например, Аи, Ag) и показал, что коллоидные частицы в них состоят из чистых металлов. [c.21] 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 принадлежат Грэму. Изучая физико-химические свойства растворов, в частности диффузию, он обнаружил, что вещества, не кристаллизующиеся из раствора, а образующие студневидные аморфные осадки (AI2O3, белки, гуммиарабик, клей), обладают весьма малой скоростью диффузии, по сравнению с кристаллизующимися веществами (Na l, 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. II). После того как был найден способ получения чистых объектов исследования, началось бурное развитие коллоидной химии. [c.21] 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 могуи ими 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.22] 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.22] Таким образом, в ХУП1—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—физикохимия дисперсных систем и поверхностных явлений, называемая сокращенно коллоидной химией. В этот процесс, происходивший во всей мировой науке, весьма значи- тельный 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, Фрумкина, Воюцкого, Н. Фукса, Дерягина и многих ныне живущих ученых являются яркими вехами прогресса коллоидной химии. Знакомство с творческими достижениями этих выдающихся деятелей науки, требующее более глубокого знания основных разделов коллоидной химии, будет осуществляться по мере прохождения курса. [c.22] В настоящее время отечественная коллоидная химия представлена крупнейшими направлениями, получившими мировое признание. Основные достижения этих ведущих школ будут рассмотрены далее. [c.22] Вернуться к основной статье