химический каталог




Курс коллоидной химии

Автор С.С.Воюцкий

ермодинамическое и одновременно механическое равновесие, необходимо приложить к поверхностям прослойки дополнительную силу, в первом случае стремящуюся ее утолщить, во втором — утоньшить. Если обе фазы твердые, эти силы можно приложить к ним непосредственно. Если фазы жидкие или газообразные, разделенные жидкой перегородкой, равновесие можно поддержать, изменив в них давление.

В обоих случаях эта дополнительная сила уравновесит давление в тонкой прослойке. Следовательно, равновесное значение давления отличается от давления, которое было в прослойке до утоньшения и которое сохраняется в объеме жидкой фазы. То избыточное давление, которое обнаруживает межфазная прослойка жидкости при достаточном ее утоньшении, называется расклинивающим давлением и обозначается символом II(ft). Понятие расклинивающего давления было введено Б. В. Дерягиным в 1935 г. Мерой величины 11(h) служит разность между давлением на прослойку, плоскопараллельную со стороны ограничивающих ее фаз ри и давлением р0 фазы, из которой образовалась прослойка и с которой она сообщается по краям (периметру):

П (Н) = р1 — Ро

Функция 11(h) имеет различный вид для разных фаз и прослоек, отражая закономерности изменения сил взаимодействия между ними с изменением толщины прослойки. Следует подчеркнуть, что функцию 11(h) можно вычислить теоретически только для определенных случаев и лишь с ограниченной точностью. Поэтому особое значение имеют методы экспериментального определения величины П.

Закономерности расклинивающего давления были изучены Б. В. Дерягиным с сотр. путем прямых измерений. Вначале им было обнаружено и изучено расклинивающее давление для прослоек жидкостей между твердыми плоскими поверхностями, а затем — для смачивающих пленок на различных поверхностях. Позднее было обнаружено и исследовано расклинивающее давление пленок растворов мыл и других поверхностно-активных, веществ, помещенных между двумя газовыми средами (пузырьками). Эти исследования были продолжены болгарским ученым Шелудко, а затем английскими учеными Гайдоном и Коркилом, американским ученым Майзельсом и др.

Вклад в расклинивающее давление могут вносить ван-дер-ваальсовы силы (молекулярная слагающая расклинивающего давления) и электрические силы (ионно-электростатическая слагающая). Помимо этого Б. В. Дерягиным, Н, В. Чураевым, 3. М. Зориным и др. показано существование третьей «структурной» слагающей расклинивающего давления. Она возникает, когда толщина прослойки h (рис. 1,3) становится меньше суммы толщин {h\ + h2) ее поверхностных слоев, обладающих особым расположением молекул, отличным от беспорядочного расположения молекул в объеме жидкости. Когда h < кх -f- h2t то, очевидно, часть структурно измененных слоев, ограничивающих прослойку, должна выдавиться в объем жидкости. При этом особая структура этих

n(h} # О

'////////////////////////////^

Ч

hРис. 1,3. Схема, поясняющая возникновение расклинивающего давления при перекрытии граничных слоев толщиной Л.

Стрелками обозначены силы расклиниэающего давления для случая, когда оио

положительно.

граничных слоев разрушается, что требует затраты работы. Согласно первому закону термодинамики затрата работы при утонь-шении слоя должна быть связана с преодолением добавочного, т. е. в данном случае расклинивающего давления.

Применяя первый закон термодинамики, мы предполагаем процесс утонынения прослойки настолько медленным, что диссипацией энергии и затратой работы на преодоление вязкости жидкости можно пренебречь. Расклинивающее давление никакого отношения ни к вязкости, ни к другим механическим свойствам жидкости не имеет. В заключение добавим, что расклинивающее давление может быть как положительным, так и отрицательным.

S. ВЛИЯНИЕ ДИСПЕРСНОСТИ НА СВОЙСТВА ДИСПЕРСНЫХ СИСТЕМ

Многие свойства дисперсных систем весьма сильно зависят от их дисперсности. Некоторые свойства проявляются сильнее при переходе от грубодисперсных к высокодисперсным системам, например, способность к диффузии и осмотическое давление. Другие свойства, наоборот, становятся заметнее с переходом от высокой дисперсности к низкой. К таким свойствам относится способность к седиментации (оседанию) частиц. Ряд свойств проявляется при промежуточных степенях дисперсности, отвечающих частицам коллоидных размеров. Это — светорассеяние, интенсивность окраски коллоидных систем, кроющая способность пигментов, действие наполнителей в каучуках и т. д. Весьма интересно, что даже твердость сплавов, представляющих собою сложную систему мельчайших кристалликов, максимальна при коллоидных размерах этих кристалликов. Есть сведения, что и каталитическое действие проявляется наиболее сильно у катализаторов, дисперсность которых соответствует коллоидной степени раздробления.

Несмотря на бесспорную связь между размером частиц и свойствами дисперсной системы, неверно все особенности дисперсной системы объяснять только дисперсностью, как это делал, например, немецкий ученый Во. Оствальд. Исходя из допущения о примате размера частиц над всеми остальными свойствами, Во Оствальд даже предложил называть науку о коллоидных системах не коллоидной химией, а дисперсоидологией, т. е. учением о дисперсном состоянии материи. Советскими учеными, и в первую очередь Н. П. Песковым, было указано, что такой взгляд является односторонним и представляет собою чисто механистический подход. Дисперсоидология, сводившая все только к уменьшению, или увеличению размера частиц, совершенно не учитывала сложного, в большинстве случаев сопровождающегося адсорбцией, взаимодействия частиц дисперсной фазы с дисперсионной средой, а также возможность чисто химических взаимодействий при коагуляции А между тем эти явления играют весьма важную роль в коллоидных системах. Кроме того, дисперсоидология, рассматривая все дисперсные системы как качественно тождественные и отличающиеся только размером частиц, не может объяснить особые свойства, которыми обладают коллоидные системы и которые отличают их как от молекулярио-дис-персных, так и грубодисперсных систем.

Наконец, несостоятельность дисперсоидологин особенно ясно выявилась после детального исследоваия природы растворов полимеров. Согласно Во Оствальду и другим представителям дисперсоидологин, все коллоидные свойства должны обязательно проявиться у систем, содержащих частицы коллоидных размеров. Однако, как было уже показано, растворы высокомолекулярных веществ, молекулы которых отвечают коллоидным размерам, проявляют только некоторые свойства, типичные для коллоидных систем (оптические, молекуляр-но-кинетические свойства), в отношении же других свойств они имеют очень мало общего с типичными коллоидными растворами

При объяснении свойств коллоидной системы необходимо учитывать не только размер частиц, но и наличие межфазной поверхности, обусловливающей возможность разнообразных адсорбционных явлений, а также различные химические реакции, которые могут протекать на поверхности частиц.

6. КЛАССИФИКАЦИИ КОЛЛОИДНЫХ И МИКРОГЕТЕРОГЕННЫХ

СИСТЕМ

В коллоидной химии, как во всякой нау

страница 7
< 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
перемычка 1пб13 1 цена
Самое выгодное предложение от магазина компьютерной техники КНС - 80VR008ARK - хорошее предложение от супермаркета компьютерной техники.
уличные мусорные урны
топ шоп тв сковородки с керамическим покрытием

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
(22.07.2017)