ChemNet
 
Химический факультет МГУ

Кафедра коллоидной химии

"Вопросы коллоидной химии
должно считать передовыми и могущими иметь
значение во всей физике и химии."
Д.И. Менделеев.
"Основы химии". 1871 г.


    Коллоидная химия возникла в середине Х1Х века. В 1861 г.известный английский химик Т.Грэм изучал диффузию различных веществ в водных растворах. Он обнаружил, что некоторые вещества (желатин, агар-агар и т.п.) диффундируют в воде во много раз медленнее, чем, например, соли и кислоты. Кроме того, эти вещества при пересыщении растворов не кристаллизовались, а формировали студнеобразную клейкую массу. По-древнегречески клей называется "колла", и эти "особые" вещества Грэм назвал "коллоидами". Так появилось название науки - коллоидная химия.На основе своих опытов Грэм выдвинул весьма смелую гипотезу о существовании в природе двух диаметрально противоположных классов химических веществ - "кристаллоидов" и "коллоидов". Эта идея вызвала большой интерес многих ученых, и во второй половине Х1Х века коллоидная химия стала развиваться очень быстро и плодотворно, причем основное внимание уделялось именно химическим аспектам. В эти годы были открыты многие вещества с типично коллоидными свойствами. Вместе с тем были разработаны различные методы очистки и стабилизации коллоидов (неорганических, органических и белковых веществ), созданы оригинальные и высокочувствительные методы исследования коллоидов для измерения размеров дисперсных частиц, поверхностного натяжения чистых жидкостей и растворов, скорости электрофореза и ряда других параметров коллоидных систем. Однако по мере открытия все новых коллоидных систем гипотеза Грэма утрачивала свою привлекательность. На смену ей пришла концепция универсальности коллоидного (дисперсного) состояния вещества. Решающую роль в ее утверждении сыграли экспериментальные работы профессора Санкт-Петербургского горного института П.П. Веймарна (1906 - 1910). На множестве примеров он показал, что даже типичные коллоиды (например, желатин) можно выделить в кристаллическом виде и, напротив, из "кристаллоидных" веществ можно приготовить коллоидный раствор (например, поваренной соли в бензоле). На основании этих результатов Веймарн выдвинул следующее положение: "Коллоидное состояние не является обусловленным какими-либо особенностями состава вещества; наоборот, было доказано, что о коллоидах можно говорить как о твердых, жидких, газообразных, растворимых и нерастворимых веществах. При определенных условиях каждое вещество может быть в коллоидном состоянии".
Концепция универсальности значительно расширила область объектов коллоидной химии и оказала значительное влияние на ее развитие. На первый план было выдвинуто понятие дисперсного состояния вещества и как результат - осознание важнейшей роли поверхностных явлений. Веймарн считал необходимым вообще отказаться от термина "коллоид" и заменить его на понятие "дисперсоид", а коллоидную химию переименовать в дисперсоидологию - "науку о свойствах поверхностей и процессах,на них совершающихся". Это определение очень близко к современной трактовке коллоидной химии как науки о дисперсном состоянии веществ с определяющим влиянием поверхностных явлений. С утверждением концепции универсальности произошло существенное смещение приоритетов коллоидной химии. Главным направлением
стало изучение дисперсного (коллоидного) состояния веществ. Для этого необходимо было выяснить, какие свойства достаточно полно и объективно характеризуют это состояние. В начале ХХ века эта проблема представлялась очень сложной. Не случайно В. Оствальд, один из первых коллоидников, называл коллоидную химию "миром неопознанных величин". Примерно к 20 -м гг. стало ясно, что фундаментальные проблемы коллоидной химии в новом понимании ее содержания можно условно разделить на три группы:
1. Состав, строение и свойства коллоидных частиц.
2. Взаимодействие частиц с дисперсной средой (главным образом, с жидкостями).
3. Контактные взаимодействия частиц друг с другом, приводящие к
образованию коллоидных структур.

Новизна и оригинальность проблем коллоидной химии, открытие совершенно новых путей проникновения в мир молекулярных явлений на основе макроскопических исследований привлекли к новой науке многих крупнейших ученых. Вполне закономерно поэтому, что этот период коллоидной химии оказался чрезвычайно плодотворным. За работы по коллоидной химии стали лауреатами Нобелевской премии

  • Р. Зигмонди (1925 г.) " за установление гетерогенной природы коллоидных растворов и за разработанные в этой связи методы, имеющие фундаментальное значение в современной коллоидной химии";
  • Ж. Перрен (1926 г.) - "за работу по дискретной природе материи и в особенности за открытие седиментационного равно-весия";
  • Т. Сведберг (1926 г.) - "за работы в области дисперсных систем" (прежде всего за использование ультрацентрифуги для дисперсионного анализа);
  • И. Ленгмюр (1932г.) - "за открытия и исследования в области химии поверхностных явлений".

Эти успехи коллоидной химии привели к тому, что во многих университетах и технологических институтах Европы создаются кафедры коллоидной химии.

В России коллоидной химии большое внимание уделялось еще во 2-ой половине Х1Х века, во многом ? под влиянием Д.И. Менделеева. Исследования температурной зависимости поверхностного натяжения органических жидкостей (1861 г.) привели Менделеева к открытию фундаментального понятия критической температуры веществ.
Менделеев высказал также идею о глубокой связи между поверхностным натяжением и другими свойствами вещества. В связи с этим он еще в начале своей деятельности сформулировал следующую программу работ в этом направлении: "Главная цель предпринятых мной исследований над капиллярностью и удельным весом жидкостей составляет собрание материалов, необходимых для молеку-лярной механики. Для успехов этой науки необходимо иметь следующие точные данные.
1) Вес частицы.
2)Удельный вес.
3)Сцепление, определяемое волосными (т.е. капиллярными ) явлениями, может служить к пониманию некоторых физических и химических явлений".

В начале ХХ века уровень коллоидной химии в России отвечал самым высоким стандартам. Уже упоминалось выше фундаментальное открытие П.П. Веймарна об универсальности дисперсного состояния вещества. Этот критерий быстро получил мировое признание.

В 1913 г. была защищена первая в России магистерская диссертация по коллоидной химии. Ее автор А.В. Думанский стал впоследствии одним из крупнейших организаторов коллоидно-химических исследований в СССР. Таким образом, к началу 30-х годов в СССР были созданы все необходимые предпосылки для преподавания коллоидной химии в высшей школе.

Профессор Б.Д. Сумм




Сервер создается при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований
Не разрешается  копирование материалов и размещение на других Web-сайтах
Вебдизайн: Copyright (C) И. Миняйлова и В. Миняйлов
Copyright (C) Химический факультет МГУ
Написать письмо редактору