Поверхностные явления и дисперсные системы

Скачать в pdf «Поверхностные явления и дисперсные системы»


Зависимость имеет два минимума (потенциальные ямы) глубиной ДЕ1 и ДЕ2, разделенные энергетическим барьером E. Вероятность слипания частиц при встрече определяется соотношением кинетической энергией частиц (Ек ~ kT), с одной стороны, и величиной ДЕ1 и Е, с другой. При этом возможны три варианта.

Рис. 3.4. Зависимость энергии взаимодействия коллоидных частиц от расстояния между ними


1.    Если глубина первого минимума и высота барьера невелики по сравнению с кинетической энергией частиц (ДЕ1 < kT, Е < kT), то частицы сближаются на расстояние, соответствующее второму минимуму, элементарный акт коагуляции приводит к непосредственному контакту их поверхностей (г ^ 0). Происходит быстрая коагуляция с образованием грубодисперсных систем. Система агрегативно неустойчива.


2.    Если глубина первого минимума и высота барьера больше, чем кинетическая энергия частиц (ДЕ1 > kT, Е > kT), то они сближаются на расстояние, соответствующее первому минимуму. Происходит флокуляция — образование агрегатов коллоидных частиц, между которыми находится прослойка дисперсионной среды (флокул). Необходимо отметить, что при относительно большой концентрации золя может произойти полное структурирование и образоваться связнодисперсная система.


3.    Если глубина первого минимума меньше, чем кинетическая энергия частиц (ДЕ1 < kT), а высота барьера больше (Е > kT), то частицы не слипаются. Система агрегативно устойчива.


Вызвать коагуляцию агрегативно устойчивых систем можно нагреванием, которое приведет к увеличению кинетической энергии частиц, что позволит им преодолевать потенциальный барьер. Кроме того, ее можно вызвать уменьшением высоты энергетического барьера, связанной с величиной Z-потенциала, зависящего от концентрации электролита в дисперсионной среде. Поэтому можно вызвать коагуляцию добавлением в коллоидный раствор электролита.


Все электролиты при определенной концентрации вызывают коагуляцию агрегативно устойчивых систем. Минимальное количество электролита, необходимое для начала коагуляции (помутнение раствора), — порог коагуляции у = Э — концентрация, Vj — объем электролита; V3

Скачать в pdf «Поверхностные явления и дисперсные системы»