Читайте также:
|
В большинстве д.с. самопроизвольно идут процессы укрупнения частиц д. фазы из-за стремления уменьшить избыточную поверхностную энергию. Укрупнение частиц может идти двумя путями:
1.изотермическая перегонка – перенос вещества от мелких частиц к более крупным (↓G). Движущая сила – разность μчастиц различного размера
2.коагуляция – слипание, слияние частиц д. фазы.
Коагуляция в узком смысле – это слипание частиц, а в широком смысле – потеря агрегативной устойчивости. Для характеристики слипания частиц часто используют термин «коалесценция».
Коагуляция ведет к седиментационной неустойчивости или увеличивает скорость ее протекания.
В концентрированных растворах коагуляция может приводить к образованию объемных структур в системе. Коагуляция включает несколько последовательных стадий:
- образование флоккул (агрегатов частиц), разделенных прослойками среды – флокуляция. Обратный процесс называется пептизация (из флоккул → частицы)
- разрушение прослоек, слияние частиц или образование жестких конденсационных структур.
Все эти процессы идут с ↓G. Коагуляция зависит от термодинамических и кинетических факторов.
А. – Термодинамические факторы устойчивости:
1)электростатический – заключается в ↓σ, вследствие образования на межфазной поверхности ДЭС.
2)адсорбционно-сольватный – заключается в ↓σ, вследствие адсорбции (уравнение Гиббса) и адгезии (Дюпре).
3)энтропийный – заключается в стремлении системы к равномерному распределению частиц. Действует в системах с броуновским движением.
Б. – Кинетические факторы устойчивости – способствуют уменьшению скорости коагуляции.
1)структурно-механический – заключается в необходимости приложения энергии и времени для разрушения пленки среды из-за ее определенной упругости и прочности.
2)гидродинамический – заключается в уменьшении скорости коагуляции за счет увеличения η и ∆ρ.
В. – Смешанные факторы устойчивости – заключаются в возникновении синергетического эффекта, т.е. одновременного влияния нескольких выше указанных факторов и их усилении (↓σ изменяет механические свойства пленки среды).
Для каждого фактора устойчивости при необходимости может быть предложен специфический метод его нейтрализации
- введение электролитов уменьшает электростатический фактор
- введение ПАВ изменяет механическую прочность прослоек
В основе т.д. агрегативной устойчивости лежит представление о расклинивающем давлении, введенным Б. Деряминым в 1935. Оно возникает при сильном ↓dпленки , при взаимодействии сближающихся поверхностных слоев частиц. Поверхностные слои начинают перекрываться. Расклинивающее давление – суммарный параметр, учитывающий силы притяжения (Ван-дер-Вальса) и силы отталкивания – имеют различную природу.
Уменьшение dпленки приводит к исчезновению в ней молекул среды с min энергией, т.к. находящиеся в ней частицы увеличивают свою избыточную энергию в связи с потерей соседей или сольватных оболочек. В результате молекулы в прослойке стремятся втянуть в нее другие молекулы из объема, возникает как бы расклинивающее давление. Его физический смысл – это давление, которое нужно приложить к пленке, чтобы сохранить равновесную толщину.
Современная теория устойчивости дисперсных систем носит название ДЛФО (Дерябина-Ландау-Фервея-Обербека). В ее основе общая энергия взаимодействия частиц, определяется как алгебраическая сумма энергий молекулярного притяжения и электростатического отталкивания 
Давление отталкивания определяется только электростатическими силами. Однако, к настоящему времени общей теории агрегативной устойчивости и коагуляции пока не создано.
Дата добавления: 2015-07-24; просмотров: 132 | Нарушение авторских прав
| <== предыдущая страница | | | следующая страница ==> |
| I метод. | | | Кинетика коагуляции. |