Контрольная работа по "Физике"

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

 

 

 

2. Новые качества наночастиц. Обоснование минимального и максимального размера наночастиц. Разнообразие и многообразие форм наночастиц. Трёхмерные, двухмерные и одномерные наночастицы.

Наносистемы по принятой классификации относятся к ультрадисперсным  системам с размерами частиц, лежащими в интервале от 1 до 100 нм. Эта область размеров соответствует предельной степени дисперсности, при которой система ещё сохраняет одно из главных своих свойств – гетерогенность. Гетерогенная система – физико-химическая система, внутри которой есть поверхности раздела, отделяющие одни части системы от других, на которых происходит скачкообразное изменение по крайней мере одного из свойств системы. (Гомогенная система – система, внутри которой нет поверхностей раздела, на которых происходило бы скачкообразное изменение хотя бы одного из свойств системы. Фаза – гомогенная система, находящаяся в равновесии, или совокупность гомогенных частей гетерогенной системы, находящаяся в равновесии.)

По оценкам академика П. А. Ребиндера  предельно малый размер фазовых  дисперсных частиц составляет около 1 нм (3 –5 молекулярных диаметров).

Кластеры и наночастицы металлов обладают высокой химической активностью, поэтому вопросы получения их надо рассматривать одновременно с процессами их стабилизации.

По геометрическому  признаку (мерности дисперсных частиц) наносистемы можно разделить  на три группы.     

    1. Трёхмерные (объёмные) наночастицы, у которых все три размера (d1, d2, d3 ) находятся в наноинтервале. Следует отметить, что объёмные частицы имеют весьма малый радиус кривизны. К этому типу относятся коллоидные растворы (золи), микроэмульсии, зародышевые частицы, образующиеся в фазовых переходах 1 – го рода (кристаллы, капли, газовые пузырьки), сферические мицеллы поверхностно-активных веществ (ПАВ) в водных и неводных средах (прямые и обратные мицеллы).  

       2. Двумерные (тонкие плёнки и слои) наночастицы, у которых только один размер (толщина) находится в наноинтеравале, а два других (длина и ширина) могут быть сколь угодно велики. К таким системам относятся тонкие жидкие плёнки, адсорбционные мно- и полислои на поверхности раздела фаз (в том числе плёнки Ленгмюра-Блоджет), двумерные пластинчатые мицеллы ПАВ. Тонкие жидкие плёнки подразделяются на пенные (между двумя ячейками пены), эмульсионные (между каплями прямых и обратных эмульсий) и смачивающие (разделяющие твёрдую поверхность и газ или другую жидкость). Пенные и эмульсионнные плёнки относятся к симметричным плёнкам, а смачивающие – к несимметричным. Толщина симметричных пенных плёнок, стабилизированных соответствующими ПАВ, составлять от нескольких нанометров (так называемые ньютоновские чёрные плёнки) до нескольких десятков нанометров.        

3.   Одномерные частицы, у которых поперечные размеры находятся в наноинтервале, а длина может быть сколь угодно велика. К одномерным ультрадисперсным частицам относятся тонкие волокна, очень тонкие капилляры и поры, цилиндрические мицеллы ПАВ и имеющие с ними достаточно большое сходство нанотрубки. В эту группу входит также линия смачивания (или линия трёхфазного контакта), разделяющая три фазы: твёрдое тело, жидкость и газ.

 

 

 

15. Смачивание  нитей нанокаплями. Смачивание  тонкой упругой плёнки. Стадии растекания нанокапель.

 

28. Устойчивость  наночастиц, ее виды и особенности.  Системы с фиксированным положением  наночастиц.

 

 

44. Электрофорез. Скорость электрофореза и электрофоретическая  подвижность.

Электрофорез (от др.-греч. ἤλεκτρον — янтарь^[1], и φορέω — «переношу») — это электрокинетическое явление перемещения частиц дисперсной фазы (коллоидных или белковых растворов) в жидкой или газообразной среде под действием внешнего электрического поля. Впервые было открыто профессорами Московского университета П. И. Страховым и Ф. Ф. Рейссом в 1809 году.

С помощью электрофореза  удаётся покрывать мелкими частицами  поверхность, обеспечивая глубокое проникновение в углубления и поры. Различают две разновидности электрофореза: катафорез — когда обрабатываемая поверхность имеет отрицательный электрический заряд (то есть подключена к отрицательному контакту источника тока) и анафорез — когда заряд поверхности положительный.

Электрофорез применяют  в физиотерапии, для окраски автомобилей, в химической промышленности, для осаждения дымов и туманов, для изучения состава растворов и др. Электрофорез является одним из наиболее важных методов для разделения и анализа компонентов веществ в химии, биохимии и молекулярной биологии.

Электрофорез в научных  исследованиях.

В биохимии и молекулярной биологии электрофорез используется для  разделения макромолекул — белков и нуклеиновых кислот (а также их фрагментов). Различают множество разновидностей этого метода (см. статью Электрофорез белков). Этот метод находит широчайшее применение для разделения смесей биомолекул на фракции или индивидуальные вещества и используется в биохимии, молекулярной биологии, клинической диагностике, популяционной биологии (для изучения генетической изменчивости) и др.

57. Энергия  молекулярного притяжения на  примере взаимодействия плоских  пластин и наночастиц.

 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ