Поверхностные явления и дисперсные системы

Скачать в pdf «Поверхностные явления и дисперсные системы»


AGд = AG + AGs = AH — TAS + oS,


где o — поверхностное натяжение; S — площадь поверхности фазы.


Поверхностное натяжение — термодинамическая характеристика поверхности раздела фаз, связанная с межмолекулярным взаимодействием на границе фаз. Физический смысл поверхностного натяжения — энергия образования единицы площади поверхности [а] = Дж/м2 = Н/м . Доля поверхностных частиц велика в случае, если частицы, образующие фазу, имеют малый объем, т.е. обладают большой удельной поверхностью (5уд):


Sуд = S = kD,


где S — площадь поверхности, V— объем фазы (частицы); D = 1/1 — дисперсность фазы; l — линейный размер; к — коэффициент формы.


Большой удельной поверхностью обладают гетерогенные системы, состоящие из двух и более фаз, одна из которых непрерывная — дисперсионная среда, а вторая, прерывная, состоящая из частиц, имеющих малый линейный размер (l^-0), — дисперсная фаза. Такие системы называются дисперсными. Дисперсную фазу могут образовывать как частицы (lx, ly, lz ^ 0), так и капилляры (lx, ly,^0) и пленки (lx ^ 0).


Вследствие обладания избыточной поверхностной энергией (AGs) дисперсные системы, как правило, являются термодинамически неустойчивыми и самопроизвольно стремятся понизить свою энергию. Если не меняется химический состав, то понизить свою энергию система может уменьшением поверхности (S) или поверхностного натяжения (о). С первым условием связано самопроизвольное изменение формы частиц, кривизны поверхности, укрупнение частиц (коагуляция, коалесценция), а со вторым — адсорбция, адгезия, смачивание и др.

1.1. Классификация дисперсных систем


Вследствие многообразия и сложности дисперсных систем их классифицируют по различным признакам.


В зависимости от размера частиц (дисперсности) различают грубодисперсные системы — l > 10^ м (>1 мкм), например суспензии, эмульсии, пены, и высокодисперсные (коллоидные растворы

Скачать в pdf «Поверхностные явления и дисперсные системы»