химический каталог




Коллоидная химия

Автор А.Г.Пасынский

ОЕ ДВИЖЕНИЕ

Коллоидные системы по молекулярно-кинетическим свойствам принципиально не отличаются от обычных растворов. Все молекулы и взвешенные в растворе частицы находятся в постоянном беспорядочном тепловом движении. Сталкиваясь между собою, частицы и молекулы обмениваются своим количеством движения и в результате средняя

тФ 3 ,

кинетическая энергия каждом из частиц -устанавливается одинаковой, независимо от их размера. Однако, если для молекул газов средние скорости движения измеряются сотнями метров в секунду, то для частиц размером в 3—5 р. они весьма незначительны. Еще в 1827 г. английский ботаник Броун заметил, что микроскопические частицы пыльцы растений находятся в воде в беспрерывном хаотическом движении, и по его имени это движение называется броуновским. Оно хорошо заметно и в протоплазме клеток. Теория броуновского движения была развита Эйнштейном (1905) и Смолуховским (1905). Броуновское движение представляет большой интерес как непосредственное проявление молекулярного движения. Наблюдаемое в микроскоп смещение частицы (рис. 5) за определенный промежуток времени является лишь статистическим результатом множества смещений частицы по различным направлениям в пространстве (в их проекции в поле зрения микроскопа). Любое смещение частицы в данном направлении может с одинаковой вероятностью происходить в противоположном

29

направлении; поэтому среднее значение всех смещений частицы за большой промежуток времени равно нулю, и для того, чтобы определить среднюю величину смещений частицы (без учета направлений смещения), необходимо

рассчитать величины квадратов этих смещений. Как показал Эйнштейн, среднее значение квадрата смещения частицы х2 , определенное из большого числа измерений смещения ~х за промежутки времени t, равно:

RT

t Зп N г) г

(ИЛ)

где i? — газовая постоянная, Т—абсолютная температура, N — число Авогадро, т) — вязкость среды и г — радиус взвешенных частиц. Помимо поступательного движения, частицы обладают также вращательным броуновским движением, которое характеризуется величиной а2 — средним квадратом угла вращения за время г. По Эйнштейну:

f-J-JJL (П. 2)

t 4 тс N т, г» ' '

Измеряя на золях мастики с известными Т, -ц и г величи-ны поступательного смещения частиц -т- и вращения ча-стиц j (вращение измерялось на частицах с небольшими наблюдаемыми дефектами на поверхности), Перрен вычислил по формулам (П. )) и (II. 2) число Авогадро N — = 6,5 ? 102;|, в близком согласии с другими известными данными. Таким образом было показано, что закономерности молекулярно-кинетического движения коллоидных частиц и движения простых молекул в растворе одинаковы.

ДИФФУЗИЯ

Вследствие молекулярно-кинетического движения частицы испытывают случайные смещения, при которых они перемещаются вверх и вниз.

30

Однако если в растворе распределение частиц неравномерно, например, содержание их у дна сосуда больше, чем в верхнем слое жидкости, то число смещений снизу вверх будет больше, чем в обратном направлении, и поэтому частицы будут передвигаться снизу вверх. Такой процесс, выравнивания концентрации частиц по всему объему раствора под влиянием теплового или броуновского движения называется диффузией; он также является общим как для молекулярных, так и для коллоидных растворов. Поскольку равномерное распределение вещества в растворе наиболее вероятно, в термодинамическом отношении процесс диффузии идет с увеличением энтропии и является самопроизвольным. Согласно закону Фика, количество вещества dm, продиффундировавшего за время dt через площадь S, пропорционально изменению концентрате(II. 3)

ции на единицу расстояния или градиенту концентрации—dm _no/rfc

~ dt \йх

(П. 4)

Коэффициент пропорциональности D называется коэффициентом диффузии вещества. По Эйнштейну:

N 6 к г, г

если рассматриваются сферические частицы, размеры которых гораздо больше, чем молекул растворителя. Это уравнение — одна из основных формул коллоидной химии; оно позволяет на основании измерений D определить радиус раство

страница 13
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108

Скачать книгу "Коллоидная химия" (3.02Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
мило клуб афиша
матрац 90/190 блок независимых пружин термовойлок кокос
футзалки асикс для футбола
столы для кухни овальные раскладные недорого

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(19.10.2017)