химический каталог




Курс коллоидной химии

Автор С.С.Воюцкий

ъясняется явление тиксотропии, т. е. превращение при перемешивании гелей в золи с последующим переходом золей в гели при стоянии системы. Более подробно о тиксотропии будет сказано в гл. X. Другое явление, которое-можно объяснить, исходя из существования минимума в правой части потенциальной кривой, заключается в том, что малые частицы, прилипшие к твердой стенке, способны совершать около этой стенки довольно интенсивное броуновского движение, что можно наблюдать под микроскопом (Бузаг, 1929 г). Этим же минимумом на потенциальной кривой ряд исследователей объясняет способность многих бактерий и частиц вирусов удерживаться друг возле друга и образовывать цепочки, явно не соприкасаясь между собою. Наконец, Лангеланд обнаружил, что в водных дисперсиях каучука (латексах) сохраняются во времени ансамбли мелких частиц, движущихся вокруг крупных, что можно объяснить только силами дальнодействия. Подобным же образом ведут себя микрообъекты и другой природы.

Щол?н^тел_ьньт1й-ма4СС1щум^(энергетический барьер) на кривой, отв^ч^юЩии"средним расстояниям, является причиной того, что при медленной коагуляции не все частицы слипаются друг с другом при сближении. Если энергия, соответствующая высоте энергетического барьера, меньше или хотя бы одного порядка со средней кинетической энергией движущихся частиц, то частицы, очевидно, смогут преодолеть электростатические силы отталкивания, сблизиться на очень малое расстояние, где превалируют молекулярные силы притяжения, и слипнуться. Если же энергетический барьер высок, частицы не смогут его преодолеть и образовать агрегаты. Понятно, что если каким-либо способом, например, прибавляя электролит в систему, снизить толщину двойного электрического слоя и тем самым уменьшить силы отталкивания настолько, чтобы энергетический барьер исчез полностью, частицы при сближении до^лжны обязательно слипнуться.

р Наличие глубокой потенциальной ямы на потенциальной кри-/вой слева от положительного максимума объясняет механическую ^тгзочность коагулята. Частицы на близких расстояниях прочно свя-• зываются друг с другом в результате действия ван-дер-ваальсовых -сил, и образовавшиеся агрегаты приобретают некоторые свойства твердого тела. Минимум потенциальной кривой, расположенный в области отрицательных значений энергии взаимодействия, очевидно, объясняется уравновешиванием силы молекулярного притяжения силой отталкивания электронных оболочек (силы Борна) и отвечает физическому контакту обеих частиц. Это наиболее устойчивое состояние системы, в котором она обладает наименьшей сво--бодной энергией.

Впрочем некоторые исследователи считают, что на поверхности частиц часто (в основном для лиофильных частиц) существует один или несколько слоев молекул дисперсионной среды, которые никогда не выдавливаются из зазора, образующегося между сталкивающимися частицами Это, согласно их мнению, происходит потому, что энергия десорбции этих молекул больше кинетической энергии движущихся частиц. Наличие прослоек прочно связанной среды толщиной порядка 6—10 А мешает частицам сближаться на такое расстояние, на котором энергия молекулярного притяжения становится очень большой Это приводит к качественному изменению вида взаимодействия. Согласно классической теории всегда существует очень глубокая ближняя потенциальная яма, при наличии же прослойки среды ближняя яма очень неглубока или вообще отсутствует. В обоих последних случаях коагуляция может происходить лишь за счет наличия дальней потенциальной ямы.

Следует заметить, что на наличие на поверхности коллоидных частиц прочно адсорбированных, не выдавливающихся при коагуляции молекул среды указывал в свое время и П А. Ребиндер.

4, СОЛЬВАТАЦИЯ ЧАСТИЦ, СТРУКТУРНО-МЕХАНИЧЕСКИЙ И ЭНТРОПИЙНЫЙ ФАКТОРЫ УСТОЙЧИВОСТИ

Представления о молекулярных силах притяжения и электростатических силах отталкивания лежат в основе современной теории устойчивости и коагуляции ионностабилизованных коллоидных систем. Однако существуют и иные причины устойчивости коллоидных систем. Так, устойчивость коллоидных систем с жидкой дисперсионной средой может быть обусловлена образованием на поверхности частиц достаточно развитых сольватных слоев из молекул дисперсионной среды. Способность подобных сольватных оболочек препятствовать слипанию частиц П. А. Ребиндер объясняет тем, что оболочки обладают сопротивлением сдвигу, мешающим их выдавливанию из зазора между частицами, а также темг что на границе сольватного слоя и свободной среды отсутствует сколько-нибудь заметное поверхностное натяжение. По Б. В. Деря-гину, причина неслипания двух сольватированных частиц при их сближении заключается в возникновении расклинивающего давления, обусловленного отличием структуры граничных сольватных слоев от свойств объемной фазы.

Сольватные оболочки образуются на границе раздела фаз> Между сольватными оболочками отсутствует молекулярное притяжение, поскольку сила взаимодействия молекул слоя практически равна силе взаимодействия молекул среды. При сближении, частиц необходимо совершить работу, расходуемую на удаление сольватного слоя (работа десорбции), что приводит к появлению значительных сил отталкивания между частицами. Наиболее убедительно подтверждают существование граничных слоев с особой структурой исследования Б. В. Дерягина, Н. В. Чураева, С. В. Нерпина, Ю. М. Поповского, М. С. Мецика, Г. М. Зорина и др.

Образование достаточно развитых сольватных оболочек маловероятно для коллоидных систем с лиофобной дисперсной фазой вследствие слабого энергетического взаимодействия среды с дисперсной фазой. Сольватация может иметь место только в том случае, когда поверхностные молекулы дисперсной фазы достаточно сильно взаимодействуют с молекулами дисперсионной среды за счет химических сил или, по крайней мере, прочных водородных. мостиков.

Примером систем, устойчивость которых можно объяснить сольватацией, являются гидрозоли Si02 и гидратов окисей некоторых многовалентных металлов. Эти системы, поскольку они не подчиняются обычным закономерностям коагуляции лиофобных золей, в известной мере обратимы и способны существовать без стабилизатора, можно отнести к лиофильным коллоидным системам. Однако при суждении о причине устойчивости подобных систем надо <5ыть очень осторожным, так как работами последних лет показано, что во многих случаях эти системы являются не золями, а растворами, содержащими макромолекулы.

Другим примером систем, в которых сольватация, по-видимому, оказывает существенное влияние на устойчивость, могут служить дисперсные системы с неполярной углеводородной средой, играющие важную роль при производстве и применении нефтепродуктов. Такие системы, например, растворы поверхностно-активных веществ и высокодиснерсные взвеси в углеводородах подробно изучены Г. И. Фуксом и его сотр. Оказалось, что устойчивость этих систем зависит от структуры молекул углеводорода и ее соответствия структуре молекул частиц дисперсной фазы, а также от диэлектрической проницаемости среды и от наличия следов веществ с полярными и дифильными молекулами. Впрочем, для эти

страница 97
< 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
прокат х6 в москве
Фирма Ренессанс: лестница на второй этаж цена- быстро, качественно, недорого!
стул самба сильвер
снять бокс для хранения вещей в москве

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)