ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Кинетика агрегирования концентрированных дисперсных систем типа из "Физико-химические основы технологии дисперсных состем и материалов" Самопроизвольное образование пространственных структур в высококонцентрированных дисперсных системах — следствие характерных для этих систем развитой поверхности и высокой концентрации дисперсной фазы. Процесс агрегирования и определяет их основные структурно-реологические свойства дисперсных систем. [c.68] На третьей стадии происходят образование агрегатов из трех и более первичных частиц и их взаимодействие вплоть до образования сплошной структурной сетки. Укрупнение агрегатов частиц ведет к увеличению расстояния между ними. Это дает основание полагать, что взаимодействие агрегатов частиц происходит преимущественно в условиях дальней коагуляции. Скорость агрегирования на этой стадии наименьшая. Изучение кинетики процесса перехода частиц из золя в связанное состояние (в коагулят) существенно важно для выбора оптимальных параметров режима технологических процессов в дисперсных системах. [c.69] Несмотря на условность выделения отдельных стадий, можно полагать, что первая стадия агрегирования является определяющей в организации всего процесса перехода частиц из золя в коагулят и лимитирующей процесс перехода частиц в связанное состояние. [c.69] Кинетика перехода первичных частиц ВКДС в связанное состояние определяется вероятностью одновременного протекания двух событий встречи двух ближайших частиц, с соответствующим уровнем энергии и взаимной ориентации этих частиц по лиофобным участкам. Учитывая мозаичный лиофобно-лио-фильный характер поверхности частиц, сначала определим вероятность р1 взаимной ориентации частиц лиофобными участками в условиях сдвигового течения. [c.69] При 2(Р+б) встреча частиц происходит наверняка, т. е. с вероятностью р = 1 при 2(К+б) встречи не происходит и р = 0. Встреча частиц считается активной, если выполняется условие (11.48) совместно с уравнением (11.49). [c.71] Выполнение условия (П.51) обеспечивает встречу частиц с вероятностью р = 1. При невыполнении неравенства (П.51) встреча частиц не приводит к агрегированию и считается неактивной (р = 0). [c.71] Далее определим вероятность того, что в сферу радиусом Ь, в центре которой расположена частица 1, попадет хотя бы одна частица. Учитывая, что число частиц в некотором объеме есть случайная величина, подчиненная закону Пуассона с математическим ожиданием Ы = пУ (где п — среднее число точек. [c.71] Под циклом агрегирования следует понимать достижение частицы 1 границы сферы радиусом Ь. Если агрегирование за период цикла не произошло, начинается новый цикл с центром сферы в новом положении частицы 1. [c.72] Таким образом, при t tn происходит структурирование системы с одрювременньш ее упрочнением, сопровождающееся снижением энергии Гиббса. [c.74] При к=е е — основание натуральных логарифмов) реализуется пороговый процесс агрегирования дисперсных частиц радиусом Р путем перекрывания межфазных слоев вокруг частиц. [c.75] Величина б характеризует взаимодействие частиц с учетом адсорбционно-сольватных слоев на их поверхности. Среднестатистическое значение коэффициента близкодействия б в формуле (П.75) отражает тот факт, что при сближении частиц и перекрывании межфазных слоев могут возникать взаимодействия, обусловленные как плотными адсорбционными слоями, так и рыхлой адсорбцией [82]. В обоих случаях взаимодействие частиц происходит не точно по границе адсорбционно-соль-ватного слоя, определяемой его радиусом, а носит вероятностно-статистический характер. Это связано в первую очередь с разным уровнем перекрывания адсорбционно-сольватных слоев при взаимодействии частиц с мозаичным лиофобно-лиофиль-ным, характером поверхности. [c.75] Критическая концентрация ф кр, рассчитываемая по формуле (П.75), соответствует началу развития структурообразования в системе. Фактическое значение ф кр может быть значительно большим, чем предсказываемое по формуле (11.75), так как не каждая встреча частиц приводит к их объединению. Конкретные значения ф кр существенным образом зависят от формы частиц дисперсных фаз (степени анизометричности), природы их поверхности, условий взаимодействия частицы и среды и т. д. [83]. [c.75] Для ВКДС это соотношение определяет условия образования сплошной структурной сетки при достижении концентрации, соответствующей ф кр. [c.76] Вернуться к основной статье