ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Образование и свойства растворов коллоидных поверхиостно-актпвпых веществ (ассоциативных коллоидов) из "Курс коллоидной химии" Коагуляция является процессом, проходящим в термодинамически неустойчивых (лиофобных) дисперсных системах. Об агрегативной устойчивости таких систем судят по скорости коагуляции. Скорость коагуляции в дисперсных системах может быть самой различной. Некоторые системы коагулируют в течение нескольких секунд после их получения, а другие — устойчивы в течение суток, месяцев, а иногда и лет. [c.278] Среднее значение произведения А Ат равно нулю, так как при броуновском движенни для этих частиц равновероятны движения навстречу и в разные стороны, т. е. произведение АпЛ с равной вероятностью может быть отрицательным и положительным. [c.279] Коэффициент диффузии в соответствии с уравнением Эйнштейна (IV. 42) обратно пропорционален размеру диффундирующе15 частицы, поэтому если сталкивающиеся частицы не очень сильно различаются по объему, то можно приближенно считать, что произведение DnmRnmne зависит от размера частиц. Таким образом, выражение перед v в уравнении (VI. 7) является константой. [c.280] Выражение (VI. 15) для концентрации частиц через время коагуляции т в теорш Смолуховского широко используется для обработки экспериментальных результатов по кинетике коагуляции. [c.281] В лиофильных коллоидных системах данное дисперсное состояние является энергетически более выгодным, чем любое другое состояние прн том же соотношении компонентов. Менее же энергетически выгодными (с большей общей энергией Гиббса) будут состояния двух сопряженных сплошных фаз или состояние истинного раствора. [c.284] Принципиальная возможность существования термодинамически устойчивых гетерогенных дисперсных систем была показана Фольмером, использовавшим для этого уравнение капиллярной кондеисации Кельвина. Им было установлено, кроме того, что ири малых значениях поверхностного натяжения на границе частица — среда должно наблюдаться распределение частиц по размерам с максимумом в ультрамикрогетерогеиной области. [c.284] Это означает, что энергия Г ббса не должна увеличиваться с ростом межфазной поверхности (прн постоянном межфазном натяжении) илп с уменьшением размеров частиц. Самопроизвольный рост межфазной поверхности может произойти, только если поверхностная энергия будет компенсироваться увеличением эитро-инн системы, что имеет место прн диспергировании (повышении дисперсности). Такое явление получило название самопроизвольного диспергирования. Самопроизвольное диспергирование — основной метод получения термодинамически устойчивых систем, аналогичный растворению веществ при получении истинных растворов. [c.285] Соотношение (VI. 32) носит название уравнения Ребиндера а Щукина. Оно определяет условие (омакс), при котором возможно самопроизвольное диспергирование, т. е. термодинамическая устойчивость дисперсной системы. [c.285] Условие (VI. 33) определяет необходимую минимальную работу адгезии а,мин между частицами и средой для обеспечения самопроизвольного диспергирования, или для термодинамической устойчивости дисперсной системы к коагуляции. [c.286] Соотношение (VI. 32) может быть использовано для оценки условий стабилизации дисперсных систем при обеспечении их определенным термодинамическим фактором устойчивости. Например, для определения величины адсорбции ПАВ на поверхности tia THu или его концентрации в дисперсионной среде, которые необходимы для устойчивости системы, достаточно объединить соотношение (VI. 32) с уравнением Шишковского (III. 117). Подобную оценку условий стабилизации можно провести и для минимального электрического потенциала, если сравнить соотношение i(VI.32) с уравнением электрокапиллярной кривой (11.77). [c.286] Простейшим примером самопроизвольно образующихся термодинамически устойчивых дисперсных гетерогенных систем являются смеси ограниченно растворимых жидкостей, например, вода — фенол при температурах, близких к критическим температурам их абсолютного смешения. По мере приближения к критической температуре фазы становятся близкими по составу, а межфазное натяжение уменьшается. При определенной температуре межфазное натяжение достигает такого малого значения, при котором поверхностная энергия будет скомпенсирована энтропийной составляющей. Самопроизвольно образуется эмульсия, частицы которой под действием молекулярно-кинетического движения равномерно распределяются по всему объему системы. При этом распределение частиц по размерам, как было показано Фольмером, должно соответствовать больцмановскому распределению и определяется значением поверхностной энергии. [c.286] Так как логарифмы констант скоростей рассматриваемых процессов линейно связаны с соответствующими энергиями активации, то указанное равновесие можно характеризовать разностью энергетических уровней коагуляции и пептизации. [c.287] Вернуться к основной статье