Данная книга представляет собой перевод четвертого издания «Коллоидной химии» известного болгарского химика А. Д. Шелудко. Автор, радикально переработавший и дополнивший книгу специально для русского издания, ставит своей целью прежде всего изложение теоретических основ коллоидной химии как того фундамента, который позволяет понять весьма обширный и разнообразный экспериментальный материал. Поэтому, освещая наиболее подробно и глубоко те разделы, которые получили к настоящему времени достаточно полное количественное описание, автор не стремится охватить все области современной науки о поверхностных явлениях и дисперсных системах и ее практических приложений, адресуя в необходимых случаях читателя к соответствующей литературе.
В книге четко и лаконично излагаются методы получения и очистки лиофобных коллоидов. Глава 2, посвященная оптическим свойствам коллоидных систем, служит хорошим примером решения трудной задачи — доступного для химиков изложения этой весьма математизированной области.
Основательно и в оригинальной последовательности рассматриваются молекулярно-кинетические свойства коллоидных систем.
Подчеркивается доминирующая роль поверхностных явлений в дисперсных системах с высокоразвитой границей раздела фаз. Достаточно доступно излагается термодинамика гетерогенных систем по методу избытков термодинамических функций Гиббса. Важное место занимает раздел, в котором ставится вопрос о нетривиальности термодинамического описания микрогетерогенных систем, - не являющихся в принципе равновесными, и о природе их устойчивости, с выделением роли флуктуации, лиофилизации в результате адсорбции (по Ребиндеру), специфики поведения тонких слоев и проявления расклинивающего давления.
Описание электрокинетических явлений включает подробные характеристики строения двойного электрического слоя.
Оригинально составлена гл. 6, посвященная особым свойствам тонких слоев, играющим фундаментальную роль в стабилизации Дисперсных систем. Исходя из развитого Дерягиным учения о расклинивающем давлении, рассматриваются основные соотношения термодинамики и молекулярной теории тонких слоев. Приводятся
расчеты молекулярной составляющей расклинивающего давления (преимущественно по Гамакеру, с упоминанием также и макроскопической теории Лифшица) и электростатической составляющей. Особый интерес представляют здесь данные об экспериментальных исследованиях тонких слоев, где наряду с описанием первых корректных опытов приводятся результаты многолетних исследований индивидуальных свободных пленок, проведенных А. Д. Ше-лудко и его школой (включая измерения равновесных толщин, кинетики утончения, с примерами экспериментально определенных изотерм расклинивающего давления),— исследований, играющих принципиальную роль в становлении современной коллоидной химии как количественной науки и особенно ее центральной области — учения об устойчивости.
Описание устойчивости лиофобных золей включает обстоятельное рассмотрение теории кинетики быстрой коагуляции по Смолу-ховскому, приближенное изложение теории устойчивости и коагуляции электролитами Дерягина—Ландау—Фервея—Овербека. При описании структуры пен особое внимание уделяется роли черных пленок, образующихся при определенных, критических концентрациях поверхностно-активных веществ. Здесь болгарским ученым также принадлежит ведущая роль.
Книга выдержана в едином стиле строгого, лаконичного и доступного изложения теоретических основ коллоидной химии в неизменном сопоставлении с фундаментальными экспериментами. Объективно отражен крупный вклад в эту область советской коллоидно-химической школы и ряда ученых стран Западной Европы и США; тщательно подобрана наиболее существенная библиография, включающая и основополагающие источники, и ссылки на приложения.
В книгу включены дополнения, в частности новые данные автора по линейному натяжению на контуре трехфазного контакта и его роли в зародышеобразовании. Одним из нас (Е. Д. Щукиным) с согласия автора написана новая глава о структурно-механических свойствах и реологии дисперсных систем. Другая дополнительная глава (Б. В. Дерягина и Н. В. Чураева) посвящена современному состоянию исследований смачивающих пленок — их равновесия и устойчивости, зависящих от молекулярной, электростатической и структурной составляющих расклинивающего давления. Эти исследования важны как для теории коллоидно-поверхностных явлений — смачивания, адсорбции и капиллярной конденсации, так и для приложений — флотации, нанесения покрытий, почвоведения и гидротехники.
Мы надеемся, что читатели с одобрением встретят эту яркую и самобытную книгу.
Б. Дерягин Е. Щукин.
Предисловие ко второму русскому изданию
Коллоидная наука развивается чрезвычайно быстро, и по этой причине уже невозможно в одной небольшой книге охватить весь материал. Неизбежными оказываются компромиссы и некоторая односторонность университетских курсов, поэтому те разделы, которые автор считает ключевыми, излагаются подробнее, а остальные — более схематично. Такой выбор в известной степени субъективен: например, книги «Курс коллоидной химии» Д. А. Фридрихс-берга (Л.: Химия, 1975) и «Коллоидная химия» Е. Д. Щукина, А. В. Перцова и Е. А. Амелиной (М.: Изд-во МГУ, 1982), являясь превосходными современными учебными пособиями, предлагают читателю не одинаковую информацию. Нам кажется, что эти различия полезны в том смысле, что они дают возможность интересующемуся коллоидной химией сделать выбор «направления главного удара» и осуществлять специализированную подготовку воспитанников ЛГУ, МГУ и Софийского университета.
Во втором русском издании нашей книги редакторы перевода и автор попытались в дополнительных главах сохранить и углубить ее специфическую направленность на проблемы устойчивости и тонких пленок («Смачивающие пленки» — Б. В. Дерягин, Н. В. Чу-раев; «Линейное натяжение и гетерогенное образование новой фазы» — А. Д. Шелудко) и заполнить ощутимый пробел в области реологии («Структурно-реологические свойства дисперсных систем» — Е. Д. Щукин).
Дополнительные главы в какой-то степени имеют монографический характер и содержат большое число ссылок на оригинальные работы. Таким образом, читателю предоставляется возможность принять участие в обсуждении некоторых проблем, которые быстро развиваются. Это подготавливает читателя к самостоятельной работе по первоисточникам.
Трудно судить, насколько удачными оказались эти компромиссные решения. Спрос на эту книгу, ее использование в преподавании коллоидной химии (в сочетании с другими курсами) и активизация научных исследований, которую она, как мы надеемся, вызовет, ответят на этот вопрос.
А. Шелудко
СОДЕРЖАНИЕ
Предисловие редакторов перевода ................. 5
Предисловие ко второму русскому изданию............. 7
Глава I. Получение и очистка лиофобных коллоидов......... 8
1. Конденсационные методы............... 9
2. Диспергационные методы............... 12
3. Ультразвуковое диспергирование............ 13
4. Электрические методы................. 14
5. Очистка лиофобных коллоидов............. 14
Глава 2. Оптические свойства коллоидных систем.......... 17
1. Рассеяние света.................... 17-
2. Оптические эффекты, возникающие при ориентации частиц 30
3. Ультрамикроскоп .................. 35
Литература ....................... 37
Глава 3. Молекулярно-кинетические свойства коллоидных систем ... 38
1. Диффузия ...................... 38
2. Осмотическое давление................ 43
3. Диффузия и осмотическое давление........... 46
4. Броуновское движение ................ 49
5. Седиментация .................... "°
6. Седиментация и диффузия. Седиментационно-диффузионное равновесие . -.................... -jO
7. Ультрацентрифуга .................. ™
8. Вязкость...................... °°
Литература .......................
Глава 4. Физическая химия поверхностей..............
ус
1. Термодинамика гетерогенных систем.......... '"
2. Конденсационное образование новой фазы........ *
3. Жидкие поверхности................•' ПГ
4. Методы измерения поверхностного натяжения жидкостей
5. Мономолекулярные слои нерастворимых веществ на поверх-ности жидкостей ................... J22
Литература .......................
Глава 5. Электрокинетические явления ...............
1. Элементарная теория электрокинетических явлений • • ' ^з
2. Строение двойного электрического слоя.........
3. Экспериментальные методы определения электрофоретиче- ^ ской подвижности................... jgO
Литература ......................
Глава 6. Тонкие слои.......................161
1. Молекулярная теория тонких слоев...........164
2. Экспериментальное исследование тонких слоев......179
Литература .......................jg;
Глава 7. Устойчивость лиофобных коллоидов (теория ДЛФО).....192
1. Коагуляция под действием электролитов.......... 194
2. Кинетика быстрой коагуляции.............198
3. Кинетика медленной коагуляции............208
4. Взаимодействие между частицами............210
- 5. Модельные исследования коагуляции..........217
Литература .......................220
Глава 8. Пены и эмульсии.....................221
1. Структура пен ....................223
2. Роль поверхностно-активных веществ..........224
3. Теории устойчивости пен................230
4. Эмульсии......................240
Литература .......................249
Дополнение 1. Линейное натяжение и гетерогенное образование новой
фазы. А. Д. Шелудко................250
1. Линейное натяжение...............250
2. Применение условий механического равновесия для измерения линейного натяжения.........257
3. Давление паров смачивающей капли и гетерогенное фазообразование................. 267
4. Экспериментальные исследования гетерогенного фазо-образования ..................276
5. Выводы....................281
Литература ....................283
Дополнение 2. Смачивающие пленки. Б. В. Дерягин, Н. В. Чураев . . 285 Литература ....................300
Дополнение 3. Структурно-реологические свойства дисперсных систем.
Е. Д. Щукин....................302
1. Структурообразование в дисперсных системах .... 302
2. Элементы реологии...............308
3. Эффект Ребиндера................312
Литература ....................314
Предметный указатель .......................315
Цена: 150руб.
