ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Образование и свойства лиофильиых дисперсных систем из "Лабораторные работы и задачи по коллоидной химии" Покажите применимость уравнения Бугера — Ламберта — Бера для этой. аисперсной системы. Рассчитайте, какая доля света будет рассеяна 0,25%-ным золем при толщине поглощающего слоя разной 10 мм. [c.128] Доля прошедшего света, %. . [c.128] Определите, какая доля света будет рассеяна 0,02 7о-ным золем, находящимся в кювете длиной 30 мм. [c.128] При расчете используйте уравнение Геллера. [c.129] Дисперсные системы делят на лиофильные, обладающие термодинамической агрегативной устойчивостью, и лиофобные, которые термодинамически неустойчивы к агрегации, но могут быть устойчивы кинетически. [c.129] Термодинамическая устойчивость лиофильных дисперсных систем означает, что они равновесны (состояние отвечает минимуму энергии Гиббса), обратимы и образуются самопроизвольно как из макрофаз, так н из истинного раствора. [c.129] Расчеты показывают, что межфазное поверхностное натяжение в лиофильных дисперсных системах в зависимости от размера чаетиц может иметь значения в пределах от 1,4- Ю до 1,4 мДж/м . [c.130] Опыт показывает, что такие малые межфазные поверхностные натяжения на границе жидкость — жидкость в широком температурном и концентрационном интервале характерны при резко выраженной лиофильности молекул компонента, образующего дисперсную фазу. т. е. одна часть молекулы должна быть гидрофильной, другая — опео-фильной. [c.130] Типичными представителями лиофильных дисперсных систем я1зля-ютс я растворы коллоидных ПАВ (ассоциативные коллоиды) и растворы полимеров (молекулярные коллоиды). В растворах коллоидных ПАВ мицеллы (частицы) образуются вследствие ассоциации дифильных молекул. При ассоциации лиофильные части молекул ПАВ (имеющие большее сродство к растворителю) располагаются на периферии мицеллы, внутри ее находятся лиофобные части молекул. Так, в водных растворах неполярные углеводородные радикалы молекул ПАВ образуют ядро мицеллы, а полярные группы обращены к воде. В неполярных средах образуются обратные мицеллы, т. е. внутри мицеллы располагаются полярные группы. [c.130] Мицеллообразование в растворах коллоидных ПАВ является наиболее термодинамически выгодным процессом по сравнению с процесса ми образования истинного раствора или разделения фаз. Это обуслов/[ено переходом углеводородной или полярной части дифильных молекул ПАВ в подобную им по полярности фазу. Например, полярные группы молекул ПАВ обращаются к воде, поскольку они гидратированы, а углеводородные радикалы выталкиваются из водной ( зазы. Оба эти процесса сопровождаются выделением теплоты, что способствует умень.ше-нию энергии Гиббса системы. [c.130] При концентрациях, незначительно превышающих ККМ, мицеллы имеют сферическую ферму. С ростом концентрации мицеллы взаимодействуют (или это иронсходит через стадию молекулярного раствора), образуя более крупные мицеллы цилиндрической, дискообразной, палочкообразной, пласгинчатой формы. Затем могут формироваться жидкокристаллические структуры. [c.131] Коллоидные растворы ПАВ способны к солюбилизации, т. е. в них резко увеличивается растворимость веществ, плохо растворимых в данном растворителе. Растворение происходит в результате внедрения молекул растворяемого вещества внутрь мицелл. [c.131] Имеется много методов определения ККМ. Все они основаны на резком изменении физико-химических свойств растворов ПАВ при переходе от молекулярного раствора к мицеллярному. На рис. 37 показаны графики зависимости свойство — состав раствора. Концентрации ПАВ, при которых наблюдаются перегибы иа графиках свойство — состав , соответствуют ККМ. [c.131] К лиофильным дисперсным системам относятся также растворы полимеров. Молекулы полимеров имеют размеры, при которых они проявляют свойства отдельной фазы (микрофазы). В то же время растворы полимеров имект свойства истинных растворов, так как молекулы полимеров участвуют в молекулярно-кинетическом движении. Тя-ким образом, растворы полимеров, как и лиозоли вообще, относятся к системам переходным между истинными гетерогенными системами и истинными растворами. [c.131] Набухание может быть ограниченным и неограниченным. При ограниченном набухании степень набухания достигает определенного предельного значения и далее не унеличиваетея — система переходит в состояние геля (студня). При неограниченном набухании система переходит в конечном итоге в раствор, т. е, набухание переходит в растворение. На стадии набухания происходит диффузия растворителя в полимер, и только после достаточного увеличения расстояния между макромолекулами последние способны диффундировать в растворитель (стадия растворения). [c.132] В разбавленных растворах полимеров макромолекулы могут быть как в расправленном (вытянутом) состоянии (в хороших растворителях), так и свернуты в клубок. При этом ориентирование полярных и неполярных частей макромолекулы подобно ориентированию при образовании мицелл из ПАВ. В макромолекулах так же, как и в ми и,ел-лах, может происходить солюбилизация. С повышением концентргции растворов полимеров макромолекулы ассоциируют, образуя надмсле-кулярные структуры — ассоциаты. [c.132] При небольших концентрациях соблюдается линейная зависимость п/с от с, т. е. можно ограничиться вторым вириальным коэффициентом, который характеризует степень отклонения раствора от идеального, обусловленную взаимодействием макромолекул с растворителем. [c.132] Вернуться к основной статье