химический каталог




Курс коллоидной химии

Автор С.С.Воюцкий

ми различной валентности (I, II, III, IV) довольно хорошо совпадают с теоретически рассчитанными данными (особенно для коагуляции одно- и двухвалентными ионами).

Золи с отрицательно заряженными частицами

Валентность иона

I II Щ IV

Порог коагуляции у золя

55 0,69 0,091 0,090

1 0,01 Я 0,0017 0,00.17

Порог коагуляции у золя Аи 24 0,38 0,006 0,0009

1 0,016 0,0003 0,00004

Порог коагуляции у золя Agl 142 2,43 0,068 0,013

1 0,017 0,0005 0,0001

Золи с положительно заря женными частицами

Валентность иона

I II III IV

Порог коагуляции у золя

11,8 0,21 — —

1,0 0,018 — —

Порогу коагуляции у золЯ 52

0,63 0,080 0,053

1,0 0,012 0,0015 0,0010

Наблюдающиеся отклонения можно объяснить следующими обстоятельствами.

Во-первых, опыты по определению порогов коагуляции проводились в различных условиях. Между тем на результаты определения порогов коагуляции? могут влиять малейшие, порой даже трудно учитываемые воздействия Кроме того, есть все основания полагать, что золи, с которыми проводили эксперименты различные авторы, даже если они имели одну и ту же природу, обладали разной дисперсностью и другими неодинаковыми характеристиками, сказавшимися на результатах определения порогов коагуляции.

Во-вторых, при определении порога коагуляции обычно берут то количеств» электролита, которое нужно для коагуляции еще не полностью астабилизоваи-ного золя. Однако остается неизвестным, в каком соотношении находятся найденные таким образом значения порога коагуляции к значениям концентрации^ соответствующим коагуляции полностью астабилизоваиного золя, причем для различных электролитов это соотношение может быть не одинаковым.

В-третьих, фактически найденная концентрация электролита при коагуляции может значительно отличаться от концентрации, определяемой путем расчета,, вследствие ионного обмена, в особенности когда порог коагуляции низок.

Однако в последнее время получены экспериментальные данные, которые указывают на иеприложимость в ряде случаев правила Шульце — Гарди в виде закона Дерягииа — Ландау z6. На опыте часто наблюдаются значительные отклонения от такой закономерности, а именно, в ряде случаев коагулирующее действие электролитов пропорционально валентности противоионов в степени-меньше шести. Согласно И. Ф, Ефремову и О. Г. Усьярову, это отклонение от закономерности объясняется взаимодейстием частиц во вторичной потенциальной яме, что ведет или к образованию сравнительно малопрочных флокул или к желатинированию.

Обобщая все сказанное выше о нейтрализационной и концентрационной коагуляции, можно прийти к следующим выводам.

Когда потенциал <р0 частиц невысок, устойчивость золя зависит от значения потенциала поверхности, а адсорбционные явления определяют коагуляционный процесс; этим, как мы видели, объясняется правило Эйлерса — Корфа. Для объяснения коагуляции золя с сильно заряженными частицами теория ДЛФО исходит уже из представлений о сжатии двойного электрического слоя, согласно которым объясняется правило Шульце — Гарди. Существенно, что оба правила приложимы к золям одной и той же природы, а иногда и при одинаковом составе электролита.

7. ВЛИЯНИЕ РАЗМЕРА И КОНЦЕНТРАЦИИ ЧАСТИЦ НА ИХ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ В ДИСПЕРСНЫХ СИСТЕМАХ

Теория ДЛФО ограничивается рассмотрением потенциальных кривых для двух дисперсных частиц. Это объясняется тем, что коагуляция, протекающая в" разбавленных золях, определяется парным взаимодействием частиц, положенным, как мы видели, в основу теорий кинетики коагуляции Смолуховского и Н. А. Фукса. Однако для определения условий устойчивости концентрированных золей необходимо учитывать коллективные взаимодействия частиц. Такие золи не только обладают практически достаточной стабильностью, но часто обнаруживают и периодическое расположение частиц аналогично узлам кристаллической решетки. Подобные периодические коллоидные структуры образуют, например, некоторые вирусы и монодисперсные латексы. Условием периодичности, конечно, является прежде всего достаточная монодисперсность системы. Как отметили еще Бернал и Фанкухен, периодическое расположение свидетельствует о дальнодействующих силах между коллоидными частицами.

Метод построения кривых взаимодействия трех плоских частиц разработали И. Ф. Ефремов и С. В.'Нерпин. Из построенных ими потенциальных кривых следует, что при малой концентрации дисперсной фазы глубина потенциальных ям уменьшается с увеличением толщины частиц; одновременно с этим увеличивается размытость ям и крутизна потенциального барьера. При высокой концентрации дисперсной фазы глубина потенциальных ям меньше для тонких частиц. Наконец, при равных и достаточно больших расстояниях между толстыми и тонкими плоскими частицами энергетический барьер для тонких частиц выше, что ведет к повышенной устойчивости тонких пластинок. При возрастании концентрации дисперсной фазы расстояние между поверхностями и, следовательно, устойчивость резко снижаются для мелких частиц, что является причиной их агрегирования при таких концентрациях, когда низкодисперсные системы могут быть еще устойчивыми.

Такое агрегирование происходит вследствие «тесноты», когда частицы даже независимо от броуновского движения оказываются на расстояниях, при которых они принуждены скатываться в первичную потенциальную яму. В этом случае нарушение агрегатив-ной устойчивости происходит по механизму, отличному от коагуляции электролитами.

Эти выводы получены в результате рассмотрения модельной системы, представляющей три плоские частицы, при условии постоянства заряда и потенциала поверхности частиц и при одной и той же концентрации электролита. Однако, несмотря на допущенные упрощения, эти выводы качественно согласуются и с опытными данными, полученными при изучении систем, состоящих из множества частиц, т. е. при изучении реальных дисперсных систем.

Аналогичный метод использован и для изучения влияния концентрации дисперсной фазы лиофобных золей на их устойчивость при различных концентрациях электролитов. Учет коллективного взаимодействия коллоидных частиц позволяет объяснить существенные различия в закономерностях коагуляции электролитами разбавленных и нарушении устойчивости концентрированных лиофобных золей. В частности, было найдено, что" при постоянной объемной концентрации дисперсной фазы устойчивость концентрированных систем с увеличением размера частиц проходит через максимум. Этот вывод был экспериментально подтвержден Отте-вилем Шоу. Если же численная концентрация частиц остается неизменной, то устойчивость системы с увеличением размера частиц снижается монотонно. Одновременно для больших сферических частиц и толстых пластинчатых частиц характерно наличие глубокого вторичного минимума на потенциальных кривых, вследствие чего процессы дальней агрегации должны быть особенно распро* странены в низкодисперсных системах.

8. ЗНАЧЕНИЕ АДСОРБЦИОННЫХ ЯВЛЕНИЙ ДЛЯ КОАГУЛЯЦИИ

Как уже было указано, коагуляция коллоидных систем может осуществляться* как по нейтрализационному, так и по концентрационному

страница 102
< 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 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189

Скачать книгу "Курс коллоидной химии" (4.52Mb)


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

 

 

Реклама
аренда звуковой системы москва
Рекомендуем компанию Ренесанс - лестница стальная - качественно и быстро!
офисный стул изо хром
Выгодное предложение в КНС Нева на неттоп - офис в Санкт-Петербурге, ул. Рузовская, д.11

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
(10.12.2016)