Седиментационно (кинетически) устойчивыми называют системы, в которых скорость осаждения взвешенных частиц под влиянием силы тяжести настолько мала, что ею можно пренебречь.

Поглощением (абсорбцией) света называется явление уменьшения световой волны при ее распространении в веществе вследствие преобразования энергии волны в другие виды энергии. В результате поглощения интенсивность света при прохождении через вещество уменьшается.

Уравнение Релея

Для сферических частиц d≤0,1λ (40-70 нм), не проводящих электрического тока, используют уравнение Релея

I p=24 p³ ( n1² - n0² / n1² + n0² ) ² * ( vv² / l4 ) * I0

n1 и n0 — показатели преломления дисперсной фазы и дисперсной среды ν — численная (частичная) концентрация: число частиц в 1 см3 системы v — объем частицы λ — длина световой волны I0 — интенсивность падающего света Ip — интенсивность рассеянного света (единицей объема системы)

57. Молекулярно-кинетические свойства коллоидных систем.

Молекулярно-кинетическими называют свойства, обусловленные хаотическим тепловым движением частиц, образующих те или иные системы. К молекулярно-кинетическим свойствам дисперсных систем относятся броуновское движение, диффузия, осмос и седиментация.

Броуновское движение – это беспорядочное движение коллоидных частиц.

Диффузия– это самопроизвольный процесс перемещения вещества, приводящий к выравниванию его концентрации. Скорость диффузии при постоянных температуре и вязкости среды зависит от величины и формы частиц.

Осмос– это односторонняя диффузия вещества через полупроницаемую мембрану. Характерным признаком, отличающим коллоидные системы от истинных растворов низкомолекулярных веществ, является очень медленная скорость диффузии и низкое осмотическое давление.

В нижних слоях раствора концентрация дисперсных частиц может быть существенно выше, чем в верхних. Связано это с их перемещением под действием гравитационного поля. Наиболее заметно это явление имеет место в грубодисперсных системах и наблюдается даже в небольших объёмах в виде осаждения (седиментации) относительно более крупных и тяжёлых частиц под действием силы тяжести. Такие системы кинетически (седиментационно) неустойчивы.

58. Броуновское движение, диффузия, осмос и осмотическое давление.

Броуновское движение проявляется в хаотическом и непрерывном движении частиц дисперсной фазы под действием ударов молекул дисперсионной среды, находящихся в состоянии интенсивного молекулярного теплового движения. Она наблюдается у любых мельчайших частиц и тем интенсивнее, чем выше температура и меньше массы частицы и плотность дисперсионной среды.
Диффузией называется непроизвольное движение частиц среды, приводящие к переносу вещества и выравнивание концентрации и установления равновесного распределения концентрации частиц данного сорта в данной среде.

Осмосом называется процесс односторонней диффузии растворителя сквозь полупроницаемую перегородку из раствора с меньшей концентрацией в раствор с большей концентрацией.
Давление, которое нужно приложить к раствору, чтобы привести его в равновесии с чистым растворителем, отделенным от него полупроницаемой перегородкой, называют осмотическим давлением.

Броуновское движение, диффузия, осмос и осмотическое давление являются молекулярно-кинетические свойства обусловленные тепловым хаотичном движении кинетических единиц. Поэтому данные свойства присущи не только истинным молекулярным растворителям, но и дисперсным системам

59.Седиментация. устойчивость и равновесие.

Седиментация называют процесс оседания частиц дисперсной фазы в жидкой или газообразной дисперсионной среде под действием силы тяжести.Седиментационная устойчивость – это устойчивость против оседания частиц под действием силы тяжести. Все грубодис.системы седиментационно неустойчивы, т.к. д.частицы очень тяжелы. Со временем эти системы разделяются на слой д.фазы (осадок в суспензиях или сливки в эмульсиях) и слой чистой д.среды. При седиментации могут наблюдаться два случая:-каждая частица оседает в отдельности, не сцепляясь сдругими чаастицами (медленное оседание). Такая система агрегативно устойчива. -частицы сцепляются между собой и агрегаты частиц оседают совсместно (быстрое оседание). Такая система агрегативно неустойчива. В высокодисперсных системах (коллоидных) частицы в равной степени подвержены диффузии и седиментации. В таких системах устанавливается седиментационно-диффузионное равновесие и наблюдается определенное распределение частиц по высоте.

60.Определение формы, размеров и массы коллоидных частиц.

Форму коллоидных частиц можно определить при помощи ультрамикроскопа. Если частицы ассиметричны, то они обладают переменной яркостью. Шарообразные частицы обладают постоянной яркостью. Размеры коллоидных частиц можно определить: v по коэффициенту диффузии (по уравнению Эйнштейна); v с помощью ультрамикроскопа: в определенном объеме (V) поля зрения микроскопа подсчитывают число частиц (n), равное числу светящихся точек. v нефелометрически. Метод основан на сравнении светорассеяния стандартного коллоидного раствора (с известным радиусом частиц) и исследуемого золя той же массовой концентрации. v ультрацентрифугированием; v на молекулярных ситах - метод гельфильтрации.

61.Строение ДЭС.

По теории Гельмгольца двойной электрический слой на небольшом участке поверхности можно представить как плоский конденсатор, одна из обкладок которого представляет собой твёрдую поверхность, а другая расположена в жидкости параллельно поверхности на расстоянии молекулярного порядка от неё.

Ш. Гуи (1910) и Д. М. Чепмен (1913). предположили, что ДЭС имеет диффузное строение и все противоионы, для простоты рассматриваемые ими, как и Гельмгольцем, в качестве точечных зарядов, находятся в диффузном (размытом) слое.

Согласно теории Штерна слой противоионов состоит из двух частей (рис. 5.3 а). Одна часть находится в непосредственной близости к межфазной поверхности и связана с ней кроме электростатических сил силами специфической адсорбции (плотный слой, «слой Гельмгольца»). Толщина слоя Гельмгольца определяется размерами гидратированных противоионов и сохраняется неизменной в данной системе. Другая часть противоионов находится в диффузной части ДЭС (диффузный слой, «слой Гуи»), толщина которой зависит от свойств и состава системы, а также от температуры и может быть значительной по сравнению со слоем Гельмгольца.

температуры, природы дисперсионной среды, концентрации противоионов, концентрации посторонних индифферентных электролитов и т. д.--потенциал в большой мере зависит от самых различных факторов z-потенциала j). В отличие от d-потенциал приблизительно равен потенциалу, соответствующему расстоянию между поверхностью скольжения и границей двойного электрического слоя (z-потенциала, определяемую толщиной диффузного слоя. j, представляющий собой часть z, обусловленный количеством адсорбированных на поверхности потенциалопределяющих ионов, и электрокинетический jСейчас при рассмотрении ДЭС принято различать два электрических потенциала: электротермодинамический.

62. Мицелла.

Элементарная коллоидная частица – мицелла – содержит нерастворимое в данной дисперсионной среде ядро, состоящее из диспергированного твердого вещества (агрегата) с адсорбированными ионами (потенциалопределяющими ионами – ПОИ). По правилу Панета – Фаянса «на поверхности твердого вещества адсорбируются ионы, способные достраивать его кристаллическую решетку, т.е. ионы имеющие общую атомную группировку с агрегатом». Эти ионы и придают поверхности ядра электрический заряд. После возникновения заряда ядро притягивает из раствора ионы с противоположным знаком (противоионы), образуется двойной электрический слой. Часть противоионов прочно притягивается к ядру, образуя адсорбционный слой противоионов. Ядро вместе с адсорбционным слоем называется частицей или гранулой. Гранула характеризуется двойным электрическим слоем, который образуется из потенциалопределяющих ионов и противоионов. Противоионы, которые находятся вне гранулы, образуют диффузный слой противоионов. Электрокинетический потенциал – потенциал, возникающий на границе скольжения фаз при их относительном перемещении в электрическом поле. Электрокинетический потенциал отражает свойства ДЭС.

63. Агрегация и седиментация частиц дисперсной фазы.

Седиментационно (кинетически) устойчивыми называют системы, в которых скорость осаждения взвешенных частиц под влиянием силы тяжести настолько мала, что ею можно пренебречь.

Агрегативная устойчивость – способность системы сохранять степень дисперсности образующих ее мицелл. Объясняется этот вид устойчивости:

а) наличием у коллоидных частиц одноименных зарядов, что мешает им соединяться в агрегаты;

б) способностью образовываться вокруг коллоидных частиц сольватационных оболочек из молекул растворителя.

64.Факторы устойчивости.

Различают термодинамические и кинетические факторы устойчивости, термодинамическим факторам относятся электростатический, адсорбционно-сольватный и энтропийный факторы. Электростатический фактор обусловлен существованием на поверхности частиц дисперсной фазы двойного электрического слоя.Адсорбционно-сольватный фактор связан с гидратацией (сольватацией) как самих частиц дисперсной фазы, так и адсорбированных на их поверхности ионов или незаряженных молекул ПАВ.Энтропийный фактор заключается в стремлении дисперсной фазы к равномерному распределению частиц дисперсной фазы по объёму системы в результате диффузии. Этот фактор проявляется, главным образом, в ультрамикрогетерогенных системах, частицы которых участвуют в интенсивном броуновском движении. К кинетическим факторам устойчивости относятся структурно-механический и гидродинамический факторы. Структурно-механический фактор связан с тем, что существующие на поверхности частиц гидратные (сольватные) оболочки обладают повышенной вязкостью и упругостью.Гидродинамический фактор связан с вязкостью дисперсионной среды. Он снижает скорость разрушения системы благодаря замедлению движения частиц в среде с большой вязкостью.

65. Устойчивость и коагуляция.

Устойчивость дисперсной системы характеризуется неизменностью во времени её основных параметров степени дисперсности и равномерного распределения частиц дисперсной фазы в среде.По предложению Н. П. Пескова (1920) устойчивость дисперсных систем подразделяют на два вида: 1. седиментационная устойчивость (устойчивость к осаждению дисперсной фазы); 2. агрегативная устойчивость (устойчивость к объединению частиц). В основе коагуляции лежит нарушение агрегативной устойчивости системы, приводящее к слипанию частиц дисперсной фазы при их столкновениях. Внешне коагуляция коллоидных растворов проявляется в виде помутнения, иногда сопровождающегося изменением цвета, с последующим выпадением осадка. В образующихся при коагуляции агрегатах первичные частицы связаны друг с другом или через прослойку дисперсионной среды, или непосредственно.

66.Коагуляция.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: