Кинетика коагуляции.

Скорость коагуляции является основным фактором, по которому судят об агрегативной устойчивости, может изменяться в широких пределах.

Количественная теория была развита в трудах М. Смолуховского, Г. Мюллера, Н. Фукса. Наиболее разработанной и одной из первых была теория Смолуховского:

- для монодисперсных золей со сферическими частицами

- столкновение частиц – результат броуновского движения

- критическое расстояние при взаимодействии d=2r

- столкновение только 2 частиц (одинарная с одинарной, одинарная с двойной, двойная с тройной).

Такое представление позволило свести коагуляцию к теории бимолекулярной хим. реакции. В результате скорость коагуляции может быть найдена:

;

P – стерический фактор

- суммарное число r

Д – коэффициент диффузии

После интегрирования в пределах от при τ=0 до ν_τ при τ:

к – определить трудно, поэтому Смолуховским было введено понятие времени половинной коагуляции – времени, в течении которого число частиц уменьшается в 2 раза ().

Приравняв эти уравнения, получим:

, ;

Решение кинетических уравнений коагуляции можно проводить графически:

; .

Согласно теории кинетики коагуляции, различают быструю и медленную коагуляцию. При быстрой коагуляции все столкновения частиц заканчиваются их слипанием. Такому положению отвечает условие: и Р=1. Тогда

; ; , то

, а , т.е.

при быстрой коагуляции К зависит только от η и Т. Экспериментально доказано Зигмонди. При медленной коагуляции , Р≠1 (необходимо учитывать эффективность соударений). Фуксом был введен коэффициент замедления.

Дата добавления: 2015-07-24