Евгений щукин раен. VII.4
В учебнике изложены основные разделы современной коллоидной химии - науки о дисперсном состоянии вещества: учение о поверхностных явлениях, свойствах адсорбционных слоев, получении и свойствах дисперсных систем, их устойчивости и стабилизации, структурообразовании в дисперсных системах, даны их теоретические и экспериментальные основы и принципы практического применения. Представлены такие фундаментальные проблемы, как механизмы действия поверхностно-активных веществ, лиофильность и самопроизвольное диспергирование, физико-химическая механика.
Соответствует Федеральному государственному образовательному стандарту высшего профессионального образования третьего поколения.
Для студентов университетов и химико-технологических вузов.
| 6 | ||
| Введение | 8 | |
| Г л а в а I. Поверхность раздела фаз и капиллярные явления | 15 | |
| I.1. Термодинамические характеристики поверхности в однокомпонентных системах | 15 | |
| I.2. Поверхностная энергия и межмолекулярные взаимодействия в однокомпонентных системах | 25 | |
| I. 3. Поверхности раздела между конденсированными фазами в двухкомпонентных системах | 37 | I.4. Смачивание и растекание | 43 |
| I.5. Влияние кривизны поверхности на равновесие фаз | 55 | |
| I. 5.I. Закон Лапласа. | 55 | |
| I. 5.2. Уравнение Томсона (Кельвина) | 61 | |
| I. 6. Методы определения поверхностного натяжения жидкостей и удельной свободной поверхностной энергии твердых тел |
63 | |
| Глава II. Адсорбционные явления. Строение и свойства адсорбционных слоев на границе жидкость - газ |
72 | |
| II. 1. Основы термодинамики адсорбции. Уравнение Гиббса | 73 | |
| II.2. Адсорбция растворимых ПАВ | 86 | |
| II.З. Адсорбционные слои нерастворимых ПАВ | 96 | |
| II. 4. Классификация поверхностно-активных веществ и современный ассортимент синтетических ПАВ | 111 | |
| Глава III. Адсорбционные явления на поверхностях раздела конденсированных фаз. Электроповерхностные явления |
121 | |
| III. 1. Адсорбция ПАВ на поверхностях раздела конденсированных фаз | 121 | |
| Ш.2. Применение ПАВ для управления процессами смачивания и избирательного смачивания | 132 | |
| III.3. Адсорбция ионов; строение двойного электрического слоя | 139 | |
| III.4. Ионный обмен | 154 | |
| III.5. Электрокапиллярные явления. | 159 | |
| Глава IV. Процессы переноса в дисперсных системах. Элекгрокинетические явления | 162 | |
| IV. 1. Общее рассмотрение процессов переноса в дисперсных системах | 162 | |
| IV.2. Общие представления о природе электрокинетических явлений | 168 | |
| IV. 3. Процессы переноса в свободнодисперсных системах | 174 | |
| IV.4. Особенности процессов переноса в связнодисперсных системах (пористых диафрагмах и мембранах) | 182 | |
| TV 5 Влияние электполитов на элекпюкинетические явления | 190 | |
| Глава V. Молекулярно-кинетнческне и оптические свойства дисперсных систем. Дисперсионный анализ | 195 | |
| V.I. Седиментация и диффузия в дисперсных системах | 195 | |
| V.2. Броуновское движение и флуктуации концентрации частиц дисперсной фазы | 201 | |
| V.3. Рассеяние света малыми частицами (по Рэлею) | 208 | |
| V.4. Оптические свойства дисперсных систем при увеличении размера частиц | 213 | |
| V.5. Методы дисперсионного анализа | 218 | |
| V.5.I. Седиментационный анализ | 222 | |
| V.5.2. Использование центрифуг и ультрацентрифуг в дисперсионном анализе | 225 | |
| V.5.3. Нефелометрия. Ультрамикроскопия | 228 | |
| V.5.4. Рассеяние света на флуктуациях концентрации | 229 | |
| Глава VI. Образование лиофильных и лиофобных дисперсных систем | 233 | |
| VI.1 Лиофилъные и лиофобные дисперсные системы | 234 | |
| VI.2. Мицеллообразование в растворах ПАВ | 242 | |
| VI.2.1. Термодинамика мицеллообразования | 245 | |
| V1.2.2. Концентрированные дисперсии мицеллообразующих ПАВ | 251 | |
| VI.2.3. Мицеллообразование в неводных средах | 253 | |
| VI.3. Солюбилизаиия в растворах мицеллообразующих ПАВ, образование микроэмульсий | 255 | |
| VI.4. Критические эмульсии. Лиофильные коллоидные системы в дисперсиях высокомолекулярных соединений | 262 | |
| VI.5. Конденсационное образование лиофобных дисперсных систем | 267 | |
| VI.5.1. Термодинамические основы гомогенного зародышеобразования (по Гиббсу - Фольмеру) | 267 | |
| VI.5.2. Гетерогенное образование новой фазы | 273 | |
| VI.5.3. Кинетика возникновения зародышей новой фазы в метастабиль-ной системе | 277 | |
| VI.5.4. Скорость роста частиц новой фазы | 280 | |
| VI.6 Получение лиофобных дисперсных систем | 284 | |
| Глава VII. Общие причины разрушения я относительной стабильности лнофоб-ных дисперсных систем | 291 | |
| VII. 1. Седиментационная и агрегативная устойчивость дисперсных систем. Роль теплового движения | 292 | |
| VII.2. Тонкие пленки | 297 | |
| VII.3. Молекулярные взаимодействия в дисперсных системах | 303 | |
| VII.4. Факторы стабилизации дисперсных систем | 311 | |
| VII.5. Электростатическая составляющая расклинивающего давления и ее роль в устойчивости дисперсных систем. Основы теории ДЛФО |
316 | |
| VII.6. Структурно-механический барьер | 325 | |
| VII.7. Кинетика коагуляции | 328 | |
| VII.8. Влияние изотермической перегонки на уменьшение дисперсности | 334 | |
| Глава VIII. Особенности строения, устойчивости и разрушения дисперсных систем различной природы | 339 | |
| VIII. 1. Аэрозоли | 339 | |
| V1II.2. Пены и пенные пленки | 347 | |
| VIII.3. Эмульсии и эмульсионные пленки | 354 | |
| VIII.4. Суспензии и золи | 364 | |
| V1II.5. Коагуляция гидрофобных золей электролитами | 368 | |
| VIII.6. Моющее действие. Микрокапсулирование | 372 | |
| VIII.7. Системы с твердой дисперсионной средой | 375 | |
| Глава IX. Основы физико-химической механики | 377 | |
| IX.1. Способы описания механических свойств. Основы реологии | 379 | |
| IX.2. Структурообразование в дисперсных системах | 388 | |
| IX.3. Реологические свойства дисперсных систем | 401 | |
| IX.4. Физико-химические явления в процессах деформации и разрушения твердых тел. Эффект Ребиндера | 410 | |
| 1X.4.1. Влияние химической природы твердого тела и среды на проявление адсорбционного понижения прочности | 412 | |
| IX.4.2. Роль реальной структуры твердого тела и внешних условий в проявлении эффектов адсорбционного влияния среды на механические свойства твердых тел |
418 | |
| IX.4.3. Приложения эффекта Ребиндера | 423 | |
| Заключение | 427 | |
| Литература | 433 | |
| Предметный указатель | 434 |
Посвящается светлой памяти
нашего учителя
Петра Александровича Ребиндера
Предисловие
Книга отражает основные разделы современной коллоидной химии - крупной самостоятельной области химической науки, изучающей дисперсное состояние вещества и поверхностные явления в дисперсных системах. В ней обобщен многолетний опыт педагогической, методической и научной работы коллектива кафедры коллоидной химии химического факультета МГУ им. М. В. Ломоносова.
Развитие коллоидной химии и ее преподавание в Московском университете неразрывно связано с деятельностью академика Петра Александровича Ребиндера (1898-1972), который в течение 30 лет заведовал кафедрой коллоидной химии и заложил основы современного курса этой науки. В 1973-1994 гг. кафедрой заведовал академик Российской академии образования Е. Д. Щукин, конспекты лекций которого и составили исходный материал этой книги, в 1994-2005 гг. - профессор Б. Д. Сумм, а с 2006 г. кафедру возглавляет член-корреспондент Российской академии наук В. Г. Куличихин.
В четвертом и пятом изданиях учебника проведена необходимая корректировка и правка по сравнению с предыдущим существенно переработанным изданием 2004 г. с учетом всего 20-летнего опыта использования учебника для преподавания коллоидной химии в МГУ и других вузах СНГ и за рубежом. Первое издание было переведено на испанский (1988 г. "Мир") и чешский (1990 г. "Akademia" Praha) языки, второе - на английский язык (2001 г. Elsevier).
Авторы стремились сочетать глубину и строгость изложения ос-нов-ного материала с его достаточной доступностью для студентов с различным уровнем подготовки. Материал повышенной степени сложности, содержащий детали выводов, и материал, предназначенный для более углубленного изучения предмета, даются петитом.
Предлагаемый учебник рассчитан прежде всего на студентов хи-ми-ческих факультетов университетов. Он может служить пособием для студентов других факультетов университетов и для учащихся других вузов, в которых коллоидная химия изучается как самостоятельный предмет. Книга может использоваться также широким кругом научных работников и аспирантов, инженеров и технологов, занятых в различных областях науки и производства, связанных с применением дисперсных систем и поверхностных явлений.
Авторы стремились максимально учесть пожелания, высказанные преподавателями кафедры коллоидной химии, заведующим кафедрой, руководством факультета, коллегами в других учебных заведениях и научных центрах, а также участниками сессии Совета по коллоидной химии и физико-химической механике РАН, посвященной проблемам коллоидно-химического образования (Москва, 2001 г.). Много конкретных рекомендаций было предложено В. Н. Измайловой, Н. М. Задымо-вой, Н. И. Ивановой, С. М. Левачевым, Л. И. Лопатиной, В. Н. Матве-енко, В. В. Пелех, А. В. Синевой, 3. Н. Скворцовой, О. А. Соболевой, Б. Д. Суммом, В. Ю. Траскиным. Существенные замечания сделаны в рецензиях коллективов преподавателей кафедр коллоидной химии Санкт-Петербургского университета (зав. каф. академик А. И. Русанов) и Московского химико-технологического университета им. Д. И. Менделеева (зав. каф., проф. В. В. Назаров). Эти советы и пожелания были встречены с искренней признательностью.
С сердечной благодарностью и самыми нежными чувствами я обращаюсь к моим дорогим ученикам, друзьям, помощникам, - как если бы они и сейчас были со мною, - к Саше Перцову и Леночке Амелиной.
Россия
Университет Джона Гопкинса
заведующий кафедрой коллоидной химии МГУ
Евге́ний Дми́триевич Щу́кин (родился 30 мая 1928 года в Москве) - советский ученый в области физической химии , доктор физико-математических наук , профессор , лауреат Ленинской премии , академик.
Биография
Занял первое место на Общемосковской математической олимпиаде в 1945 году, в том же году окончил школу. Ему, первому в СССР , была вручена золотая медаль «За отличные успехи и примерное поведение» и аттестат зрелости № 000001 . Он мог бы не получить медаль из-за своего происхождения, если бы не директор школы И. К. Новиков .
Научная деятельность
Е. Д. Щукин выполнял экспериментальные и теоретические исследования в области физической и коллоидной химии дисперсных систем , поверхностных явлений и поверхностно-активных веществ . Им изучены механизмы действия поверхностно-активных веществ на различных межфазных границах, получения и регулирования устойчивости дисперсных систем (золей , гелей , эмульсий , пен , аэрозолей). Изучены такие явления, как адгезия , спекание , гидратационное твердение, переход «золь-гель», охрупчивание под действием жидких металлов, износ , смазывающее действие и др., а также их молекулярные механизмы. Создано учение о взаимодействии частиц и структурообразовании в дисперсных системах, разработаны коллоидно-химические методы для защиты окружающей среды. В сферу интересов академика Е. Д. Щукина входят физико-химия поверхностных явлений в твердых телах, теория дислокаций , влияние поверхностно-активной среды на механические свойства материалов, особенно в тонких приповерхностных слоях. Кроме того, выполнены практические приложения исследований: повышение прочности и долговечности катализаторов , минеральных вяжущих и керамики , обработка высокотвердых материалов, бурение твердых горных пород .
Е. Д. Щукин продолжил и развил работы П. А. Ребиндера в области устойчивости и самопроизвольного диспергирования , изучил молекулярные механизмы действия поверхностно-активных веществ, построил физико-химическую теорию структурообразования и прочности дисперсных структур. Впервые осуществил компьютерное моделирование «эффекта Ребиндера» .
Е. Д. Щукин создал общий курс «Коллоидная химия », специальный курс «Физико-химическая механика дисперсных систем и материалов», являлся руководителем более 40 защищенных кандидатских диссертаций .
В области педагогических исследований работы Е. Д. Щукина посвящены значению междисциплинарных областей науки и их технических приложений в системе знаний и развитие методов их отражения в предметах естественно-математического цикла .
Е. Д. Щукин в разные годы являлся членом специализированных советов химического факультета МГУ, Института физической химии РАH, Института Металлургии АH СССР, Института содержания и методов обучения РАО, членом Национального Комитета российских химиков, ВАК СССР, членом редакционных коллегий журналов: «Коллоидный журнал», «Трение и износ», «Физика в школе», «Физико-химическая механика материалов», «Физика и химия обработки материалов». В настоящее время является членом редакционных коллегий международных научных журналов «Journal of Materials Science», «Journal of Dispersion Science and Technology», «Colloids and Surfaces», «Colloid & Interface Science», «Advances in the Mechanics and Physics of Surfaces», «Zeitschrift für Physikalische Chemie» .
Премии и звания
4 марта 1965 года Е. Д. Щукин избран член-корреспондентом АПН РСФСР , со 2 февраля 1968 года - член-корреспондент АПН СССР. 23 мая 1985 года избран академиком АПН СССР, с 7 апреля 1993 года - действительный член РАО, отделение общего среднего образования. Е. Д. Щукин - академик Российской инженерной академии (с 1990 года), Российской Академии естественных наук (с 1990 года), Национальной инженерной академии США (с 1984 года), Королевской Шведской Академии инженерных наук (с 1988 года) .
В 1995 году присвоено звание почётного профессора МГУ. В 1972 году присуждена Ломоносовская премия МГУ, в 1988 году - Ленинская премия за работы в области физико-химической механики, в 1988 году - премия имени П. А. Ребиндера. В 1986 году награжден орденом «Знак Почёта» .
Основные научные труды
Всего Е. Д. Щукиным получено 40 свидетельств на изобретения и 2 диплома на научные открытия, опубликовано более 600 научных работ, 5 книг, в том числе:
- Лихтман В. И., Щукин Е. Д., Ребиндер П. А. Физико-химическая механика металлов. М.:АН СССР, 1962.
- Перцев Н. В., Траскин В. Ю., Скворцова 3. Н., Щукин Е. Д. Разрушение ионных кристаллов в присутствии растворов и расплавов солей // В сб. «Физическая химия поверхностных явлений в расплавах» //под ред. В. Н. Евременко. М.:1971, - 295 с.
- Щукин Е. Д., Бессонов А. И., Паранский С. А. Механические испытания катализаторов и сорбентов. М.:Наука, 1971. - 56 с.
- Щукин Е. Д. Связи естественных наук и производства в предметах естественно-математического цикла, СП, 1975, № 3
- Щукин Е. Д. Физико-химическая механика. статья в БСЭ.
- Яминский В. В., Пчелин В. А., Амелина Е. А., Щукин Е. Д. Коагуляционные контакты в дисперсных системах. М.:Наука, 1982. - 311 с.
- Щукин Е. Д., Брюханова Л. С., Перцов Н. В. Влияние поверхностно-активных сред на механические свойства твердых тел // В ежегоднике «Физическая химия. Современные проблемы». Под ред. акад. Я. М. Колотыркина. - М.: Химия, 1983. с. 46-74.
- Щукин Е. Д. Взаимность процессов разрыва и перестройки межатомных связей в твердой фазе и молекулах среды в ходе катализа // В сб. Механизм катализа. Ч. 2. - Новосибирск: Наука, 1984.
- Щукин Е. Д. Резервы совершенствования естественно-научого образования, СП, 1985, № 2
- Поверхностные пленки воды в дисперсных структурах /Под ред. Е. Д. Щукина.-М.:Изд-во МГУ, 1988.- 279c.-ISSN 5-211-О0112-5.
- Коллоидная химия: Учебник для химических специальностей университетов и ВУЗ’ов, 2 изд. / Е. Д. Щукин, А. В. Перцов, Е. А. Амелина. - М.:Высшая школа, 1992. - 410 с.
- Шишковский Г. К., Щукин Е. Д., Гринберг А. А. Установка для измерения физико-химических параметров дисперсных систем. Патент Российской Федерации № 2025709 от 5.5.1991, кл. G01N11.
- Коллоидная химия: Учебник для университетов и химико-технологических вузов / Е. Д. Щукин, А. В. Перцов, Е. А. Амелина.- 5-е издание, исправленное - М.: Высшая школа, 2007.- 444 с: ил. - ISBN 978-5-06-005900-7
- Shchukin, E.D., Pertsov, A.V., Amelina E.A. and Zelenev, A.S. Colloid and Surface Chemistry. 1st ed. Mobius D. and Miller R. Vol. 12. Amsterdam: Elsevier Science B.V. (2001)
- Shchukin, E.D. «The role of contact interactions in the rheological behavior of a fibrous suspension». Colloid J. vol.63. (2001). pp. 855–858.
- Shchukin, E.D. «Surfactants effects on the cohesive strength of particle contacts: measurements by the cohesive force apparatus». J. Colloid Interface Sci. vol.256. (2002). pp. 159–167.
- Shchukin, E.D., Amelina, E.A «Surface modification and contact interaction of particles». J. Dispersion Sci. Technology. vol.24. (2003). pp. 377–395.
- Щукін Є.Д. и др. Фізико-хімічна механіка дрібнопористих каталізаторів в активних середовищах //В сб. «Фізико-хімічна механіка матеріалів», т. 39, № 3 (травень - червень). Львів:Фізико-механічний інститут ім. Г. В. Карпенка, 2003.
Примечания
Ссылки
- Eugene D. Shchukin - JHU Geography & Environmental Engineering Home | Johns Hopkins University | Whiting School of Engineering (англ.)
Категории:
- Персоналии по алфавиту
- Учёные по алфавиту
- Родившиеся 30 мая
- Родившиеся в 1928 году
- Родившиеся в Москве
- Доктора физико-математических наук
- Выпускники 110-й школы
- Химики СССР
- Химики России
- Химики по алфавиту
- Выпускники физического факультета МГУ
- Преподаватели МГУ
- Академики РАО
- Действительные члены РИА
- Лауреаты Ленинской премии
- Лауреаты премии имени П. А. Ребиндера
Wikimedia Foundation . 2010 .
Советский ученый в области физической химии, доктор физико-математических наук, профессор, лауреат Ленинской премии, академик.
Родился в Москве в семье священника, репрессированного в 1930-х годах, и учительницы. В 1941-1943 годах - в эвакуации в Горьковской области. В 1943-1944 годах работал и учился, в 1945 году вернулся в 10-й класс московской средней школы № 110, досдав экзамены экстерном.
Занял первое место на Общемосковской математической олимпиаде в 1945 году, в том же году окончил школу. Ему, первому в СССР, была вручена золотая медаль «За отличные успехи и примерное поведение» и аттестат зрелости № 000001. Он мог бы не получить медаль из-за своего происхождения, если бы не директор школы И. К. Новиков.
В 1950 году с отличием окончил физический факультет МГУ по специальности «физика». В 1951-1956 годах служил офицером в Советской Армии. С сентября 1953 года преподавал радиолокацию на военной кафедре МГУ, затем коллоидную химию. В 1973-1994 годах - заведующий кафедрой коллоидной химии МГУ. Одновременно с 1956 года работал в институте физической химии Академии наук СССР (ныне Институт физической химии и электрохимии имени А. Н. Фрумкина), с 1967 там же заведовал лабораторией физико-химической механики.
В 1958 году защитил диссертацию на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук (научные руководители - П. А. Ребиндер, В. Н. Рожанский) в Институте физической химии, в 1962 году - в МГУ на соискание степени доктора физико-математических наук.
С 1994 года Е. Д. Щукин живет в Балтиморе, читает курсы коллоидной химии и физико-химической механики в Университете Джонса Гопкинса. Одновременно остаётся профессором кафедры коллоидной химии химического факультета МГУ.
Научная деятельность
К 1964 году Е. Д. Щукиным создана теория прочности дисперсных пористых структур, разработаны методы повышения долговечности промышленных катализаторов и сорбентов. В 1969-1975 годах разработаны методы применения поверхностно-активных веществ для стабилизации золей, эмульсий и пен. В 1990 году открыл каталитическое ускорение спекания порошков.
Е. Д. Щукин выполнял экспериментальные и теоретические исследования в области физической и коллоидной химии дисперсных систем, поверхностных явлений и поверхностно-активных веществ. Им изучены механизмы действия поверхностно-активных веществ на различных межфазных границах, получения и регулирования устойчивости дисперсных систем (золей, гелей, эмульсий, пен, аэрозолей). Изучены такие явления, как адгезия, спекание, гидратационное твердение, переход «золь-гель», охрупчивание под действием жидких металлов, износ, смазывающее действие и др., а также их молекулярные механизмы. Создано учение о взаимодействии частиц и структурообразовании в дисперсных системах, разработаны коллоидно-химические методы для защиты окружающей среды. В сферу интересов академика Е. Д. Щукина входят физико-химия поверхностных явлений в твердых телах, теория дислокаций, влияние поверхностно-активной среды на механические свойства материалов, особенно в тонких приповерхностных слоях. Кроме того, выполнены практические приложения исследований: повышение прочности и долговечности катализаторов, минеральных вяжущих и керамики, обработка высокотвердых материалов, бурение твердых горных пород.
Е. Д. Щукин продолжил и развил работы П. А. Ребиндера в области устойчивости и самопроизвольного диспергирования, изучил молекулярные механизмы действия поверхностно-активных веществ, построил физико-химическую теорию структурообразования и прочности дисперсных структур. Впервые осуществил компьютерное моделирование «эффекта Ребиндера».
Е. Д. Щукин создал общий курс «Коллоидная химия», специальный курс «Физико-химическая механика дисперсных систем и материалов», являлся руководителем более 40 защищенных кандидатских диссертаций.
В области педагогических исследований работы Е. Д. Щукина посвящены значению междисциплинарных областей науки и их технических приложений в системе знаний и развитие методов их отражения в предметах естественно-математического цикла.
Е. Д. Щукин в разные годы являлся членом специализированных советов химического факультета МГУ, Института физической химии РАH, Института Металлургии АH СССР, Института содержания и методов обучения РАО, членом Национального Комитета российских химиков, ВАК СССР, членом редакционных коллегий журналов: «Коллоидный журнал», «Трение и износ», «Физика в школе», «Физико-химическая механика материалов», «Физика и химия обработки материалов». В настоящее время яляется членом редакционных коллегий международных научных журналов «Journal of Materials Science», «Journal of Dispersion Science and Technology», «Colloids and Surfaces», «Colloid & Interface Science», «Advances in the Mechanics and Physics of Surfaces», «Zeitschrift für Physikalische Chemie».
Премии и звания
4 марта 1965 года Е. Д. Щукин избран член-корреспондентом АПН РСФСР, со 2 февраля 1968 года - член-корреспондент АПН СССР. 23 мая 1985 года избран академиком АПН СССР, с 7 апреля 1993 года - действительный член РАО, отделение общего среднего образования. Е. Д. Щукин - академик Российской инженерной академии (с 1990 года), Российской Академии естественных наук (с 1990 года), Национальной инженерной академии США (с 1984 года), Королевской Шведской Академии инженерных наук (с 1988 года).
В 1995 году присвоено звание Почетного профессора МГУ. В 1972 году присуждена Ломоносовская премия МГУ, в 1988 году - Ленинская премия за работы в области физико-химической механики, в 1988 году - премия имени П. А. Ребиндера. В 1986 году награжден орденом «Знак Почёта».
(1928-05-30 ) (91 год)академик АПН СССР
академик РАО
Евге́ний Дми́триевич Щу́кин (род. 30 мая 1928, Москва) - советский и российский учёный в области физической химии , доктор физико-математических наук , профессор , лауреат Ленинской премии , академик РАО (1993).
Биография
Занял первое место на Общемосковской математической олимпиаде в 1945 году, в том же году окончил школу. Ему, первому в СССР , была вручена золотая медаль «За отличные успехи и примерное поведение» и аттестат зрелости № 000001. Он мог бы не получить медаль из-за своего происхождения, если бы не директор школы И. К. Новиков .
Е. Д. Щукин выполнял экспериментальные и теоретические исследования в области физической и коллоидной химии дисперсных систем , поверхностных явлений и поверхностно-активных веществ . Им изучены механизмы действия поверхностно-активных веществ на различных межфазных границах, получения и регулирования устойчивости дисперсных систем (золей , гелей , эмульсий , пен , аэрозолей). Изучены такие явления, как адгезия , спекание , гидратационное твердение, переход «золь-гель», охрупчивание под действием жидких металлов, пластифицирование, износ , смазывающее действие и др., а также их молекулярные механизмы. Создано учение о взаимодействии частиц и структурообразовании в дисперсных системах, разработаны коллоидно-химические методы для защиты окружающей среды. В сферу интересов академика Е. Д. Щукина входят физико-химия поверхностных явлений в твердых телах, теория дислокаций , влияние поверхностно-активной среды на механические свойства материалов, особенно в тонких приповерхностных слоях. Кроме того, выполнены практические приложения исследований: повышение прочности и долговечности катализаторов , минеральных вяжущих и керамики , обработка высокотвердых материалов, бурение твердых горных пород .
Е. Д. Щукин продолжил и развил работы П. А. Ребиндера в новой области науки - физико-химической механике, в области устойчивости и самопроизвольного диспергирования , изучил молекулярные механизмы действия поверхностно-активных веществ, построил физико-химическую теорию структурообразования и прочности дисперсных структур. Впервые осуществил компьютерное моделирование «эффекта Ребиндера» .
Е. Д. Щукин создал общий курс «Коллоидная химия », специальный курс «Физико-химическая механика дисперсных систем и материалов» и учебники по этим дисциплинам, являлся руководителем более 40 защищенных кандидатских диссертаций .
В области педагогических исследований работы Е. Д. Щукина посвящены анализу роли междисциплинарных областей науки и их технических приложений в системе знаний и развитию методов их отражения в предметах естественно-математического цикла.
Е. Д. Щукин в разные годы являлся членом специализированных советов химического факультета МГУ, Института физической химии РАH, Института Металлургии АH СССР, Института содержания и методов обучения РАО, членом Национального Комитета российских химиков, ВАК СССР, членом редакционных коллегий журналов: «Коллоидный журнал», «Трение и износ», «Физика в школе», «Физико-химическая механика материалов», «Физика и химия обработки материалов», членом редакционных коллегий международных научных журналов «Journal of Materials Science», «Journal of Dispersion Science and Technology», «Colloids and Surfaces», «Colloid & Interface Science», «Advances in the Mechanics and Physics of Surfaces», «Zeitschrift für Physikalische Chemie» .
Премии и звания
4 марта 1965 года Е. Д. Щукин избран членом-корреспондентом АПН РСФСР , со 2 февраля 1968 года - член-корреспондент АПН СССР. 23 мая 1985 года избран академиком АПН СССР, с 7 апреля 1993 года - действительный член РАО, отделение общего среднего образования. Е. Д. Щукин - академик Российской инженерной академии (с 1990 года), Российской Академии естественных наук (с 1990 года), Национальной инженерной академии США (с 1984 года), Шведской академии инженерных наук (с 1988 года) .
В 1995 году присвоено звание почётного профессора МГУ. В 1972 году присуждена Ломоносовская премия МГУ, в 1988 году - Ленинская премия за работы в области физико-химической механики, в 1998 году - премия имени П. А. Ребиндера РАН. В 1986 году награждён орденом «Знак Почёта» , в 2008 году – Золотая медаль РАО.
Основные научные труды
Всего Е. Д. Щукиным получено 40 свидетельств на изобретения и 2 диплома на научные открытия, опубликовано более 800 научных работ, 12 книг, в том числе:
- В.И. Лихтман, Е.Д. Щукин, П. А. Ребиндер. ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА МЕТАЛЛОВ. Изд. АН СССР, Москва 1962, 304 стр. Перевод на англ.:Israel Program for Scientific Translation, Jerusalem, 1964, 243 p.
- Е.Д. Щукин, З.М. Занозина, Л.А. Кочанова, В.И. Лихтман, П.А. Ребиндер. О возможности получения тонкодисперсных структур в сплавах при закаливании их эмульсий. ДАН, І965, 160, №6, с.1355-1357.
- Е.Д. Щукин. О некоторых задачах физико-химической теории прочности тонкодисперсных пористых тел - катализаторов и сорбентов. Кинетика и катализ, 1965, 6, №4, с.641-650.
- P.A. Rehbinder, E.D. Shchukin. Surface phenomena in solids during deformation and fracture processes. Progress in Surface Science, Pergamon Press, Edit. S.G. Davison, Volume 3, Part 2, 1972, p.97-188.
- Е.Д. Щукин. Физико-химические основы новых методов интенсификации обработки твердых тел. Вестник АН СССР, І973, №11, с.30-40.
- Е.Д. Щукин. Межпредметные связи и отражение смежных областей науки в дисциплинах естественно-математического цикла. В сб. Межпредметные связи в процессе преподавания основ науки в средней школе. Москва, 1973, часть II.
- В.И. Савенко, Е.Д. Щукин. Взаимодействие между дислокациями в винтовых лучах розеток фигур травления. Кристаллография, 1977, 22, №4, с.792-796.
- Е.Д. Щукин, В.С. Ющенко. Молекулярная динамика смачивания. Коллоидн. ж., 1977, 39, №2, с.331-333.
- E.D. Shchukin, V.S. Yushchenko. Molecular dynamics simulation of mechanical behavior. J. Material Science, 1981, 16, #2, p. 313-330.
- Е.Д. Щукин, Е.А. Амелина, В.В. Яминский. О термодинамической устойчивости дисперсных систем. ДАН, 1981, 258, №2, с.419-423.
- Е.Д. Щукин, А.В. Перцов, Е.А. Амелина. КОЛЛОИДНАЯ ХИМИЯ. 9 изданий: Москва, Изд. МГУ, 1982; ВЫСШАЯ ШКОЛА, 1992, 2004, 2006, 2007; ЮРАЙТ, 2012, 2013, 444 стр. Переводы: на испанский, Editorial Mir Moscú, 1988 и чешский, Academia Praha, 1990.
- V.V. Yaminsky, V.S. Yushchenko, E.A. Amelina, E.D. Shchukin. Cavity formation due to the contact between particles in a nonwetting liquid. J. Colloid and Interface Sci., 1983, 96, #2, p.301-306.
- Е.Д. Щукин. В.С. Ющенко, Т.П. Пономарева. Квантово-механический расчет элементарного акта воздействия среды на прочность межатомных связей. Коллоидн. ж., 1991, 53, №2, с.319-325.
- E.D.Shchukin, E.A.Amelina, S.I.Kontorovich. Formation of contacts between particles and development of internal stresses during hydration processes. In: Materials Sciences of Concrete, Vol. 3, ed. by J.Skalny, The American Ceramic Soc., Westerwille, OH, 1992, p. 1-35.
- E.D.Shchukin, S.I.Kontorovich, B.V.Romanovsky. Porous materials sintering under conditions of catalytic reactions. J. Materials Sci., 1993, 28, p.1937-1930.
- Е.Д. Щукин. Развитие учения П.А. Ребиндера о факторах сильной стабилизации дисперсных систем. Коллоидн. ж., 1997, 59, №2, с.270-284.
- E.D.Shchukin, V.N.Izmailova, M.M.Krasnov, A.N.Gurov, A.I.Bessonov, G.N.Afanas’eva. Effect of the active media on the creep of the eye sclera. Colloid J., 1997, 59, p.409-411.
- Eugene D. Shchukin, Alexandr V. Pertsov, Elena A. Amelìna, Andrei S. Zelenev. COLLOID AND SURFACE CHEMISTRY. 2001, ELSEVIER, Amsterdam, 745 p.
- E.D.Shchukin. Surfactant effects on the cohesive strength of particle contacts: measurements by the cohesive force apparatus, J. Colloid Interface Science, 2002, 256, p.159-167.
- E.D.Shchukin, Conditions of spontaneous dispersion and formation of thermodynamically stable colloid systems. J. of Dispersion Science and Technology, 2004, 25, p.875-893.
- E.D.Shchukin, The influence of surface-active media on the mechanical properties of materials. Adv. Colloid Interface Sci., 2006, 123-126, p.33-47.
- E.D.Shchukin, A.I.Bessonov, S.I.Kontorovich, Z.M.Polukarova, L.N.Sokolova, E.A.Amelina, L.N.Burenkova, B.V.Romanovsky, Effects of adsorption-active media on the mechanical properties of catalysts and adsorbents. Colloids and Surfaces, 2006, 282-283, p.287-297.
- E.D.Shchukin, E.A.Amelina, A.M.Parfenova. Stability of fluorinated systems: Structure-mechanical barrier as a factor of strong stabilization. In: Highlights in Colloid Science, ed. by D. Platikanov and D. Exerova, Wiley-VCH, 2008, p.41-53.
- Eugene Shchukin. Physical–Chemical Mechanics of Solid Surfaces. Encyclopedia of Surface and Colloid Science, Second Edition. Taylor and Francis, New York, 2012, p.1-23.
- E.D.Shchukin. Nucleation and Crystal Growth in Cements. Encyclopedia of Colloid and Interface Science (ed. by T. Tadros), Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2013, p.783-817.
- Е.Д. Щукин, В.И. Савенко, А.И. Малкин. ЛЕКЦИИ ПО ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКОЙ МЕХАНИКЕ. Изд. NOBEL PRESS, Москва, 2015, 678 стр.
- Eugene D. Shchukin, Andrei S. Zelenev. PHYSICAL-CHEMICAL MECHANICS OF DISPERSE SYSTEMS AND MATERIALS. CRC Press, London - New York, 2016, 353 p.
Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от, проверенной 24 сентября 2016; проверки требуют.
Евге́ний Дми́триевич Щу́кин (род. 30 мая 1928, Москва) - советский и российский учёный в области физической химии , доктор физико-математических наук , профессор , лауреат Ленинской премии , академик РАО (1993).
Занял первое место на Общемосковской математической олимпиаде в 1945 году, в том же году окончил школу. Ему, первому в СССР , была вручена и аттестат зрелости № 000001. Он мог бы не получить медаль из-за своего происхождения, если бы не директор школы И. К. Новиков .
Е. Д. Щукин выполнял экспериментальные и теоретические исследования в области физической и коллоидной химии дисперсных систем , поверхностных явлений и поверхностно-активных веществ . Им изучены механизмы действия поверхностно-активных веществ на различных межфазных границах, получения и регулирования устойчивости дисперсных систем (золей , гелей , эмульсий , пен , аэрозолей). Изучены такие явления, как адгезия , спекание , гидратационное твердение, переход «золь-гель», охрупчивание под действием жидких металлов, пластифицирование, износ , смазывающее действие и др., а также их молекулярные механизмы. Создано учение о взаимодействии частиц и структурообразовании в дисперсных системах, разработаны коллоидно-химические методы для защиты окружающей среды. В сферу интересов академика Е. Д. Щукина входят физико-химия поверхностных явлений в твердых телах, теория дислокаций , влияние поверхностно-активной среды на механические свойства материалов, особенно в тонких приповерхностных слоях. Кроме того, выполнены практические приложения исследований: повышение прочности и долговечности катализаторов , минеральных вяжущих и керамики , обработка высокотвердых материалов, бурение твердых горных пород .
Е. Д. Щукин продолжил и развил работы П. А. Ребиндера в новой области науки - физико-химической механике, в области устойчивости и самопроизвольного диспергирования , изучил молекулярные механизмы действия поверхностно-активных веществ, построил физико-химическую теорию структурообразования и прочности дисперсных структур. Впервые осуществил компьютерное моделирование «эффекта Ребиндера» .
Е. Д. Щукин создал общий курс «Коллоидная химия », специальный курс «Физико-химическая механика дисперсных систем и материалов» и учебники по этим дисциплинам, являлся руководителем более 40 защищенных кандидатских диссертаций .
В области педагогических исследований работы Е. Д. Щукина посвящены анализу роли междисциплинарных областей науки и их технических приложений в системе знаний и развитию методов их отражения в предметах естественно-математического цикла.
Е. Д. Щукин в разные годы являлся членом специализированных советов химического факультета МГУ, Института физической химии РАH, Института Металлургии АH СССР, Института содержания и методов обучения РАО, членом Национального Комитета российских химиков, ВАК СССР, членом редакционных коллегий журналов: «Коллоидный журнал», «Трение и износ», «Физика в школе», «Физико-химическая механика материалов», «Физика и химия обработки материалов», членом редакционных коллегий международных научных журналов «Journal of Materials Science», «Journal of Dispersion Science and Technology», «Colloids and Surfaces», «Colloid & Interface Science», «Advances in the Mechanics and Physics of Surfaces», «Zeitschrift für Physikalische Chemie»
В 1995 году присвоено звание почётного профессора МГУ. В 1972 году присуждена Ломоносовская премия МГУ, в 1988 году - Ленинская премия за работы в области физико-химической механики, в 1998 году - премия имени П. А. Ребиндера РАН. В 1986 году награждён орденом «Знак Почёта» , в 2008 году – Золотая медаль РАО.
