Теория ДЛФО

Теория ДЛФО - теория коагуляции лиофобных золей.
Центральное место занимает расчет сил, действующих на твердые дисперсные частицы, которые разделены пленкой электролита. На частицы действуют только две силы: fg – взаимное притяжение частиц, создается дисперсионное взаимодействие частиц, fc – электрическое отталкивание частиц, которое возникает при одинаковом знаке поверхности электростатического заряда.
Проведем анализ:
- высота энергетического барьера и глубина минимума малы по сравнению с энергией тепловых колебаний. При этих условиях дисперсные частицы могут сблизиться и в результате произойдет коагуляция дисперсной фазы.
- высота барьера велика, а глубина минимума мала. Частицы не могут сблизиться на достаточно малое расстояние необходимое для коагуляции => будет устойчивой.
- большая глубина минимума. В этом случае при любой высоте барьера частицы находятся на большом расстоянии друг от друга. Этот случай соответствует образованию переодических коллоидных структур. Дисперсные частицы расположены в определенном порядке относительно друг друга (квазикристаллы).
Частицы, оказывающиеся в этих потенциальных ямах уже не могут сблизиться или удалиться друг от друга, однако, в “зародышевой” паре могут присоединяться на таком же удалении другие дисперсные частицы (слои Шиллера, тактоиды, биконтинуальные дисперсные системы, кольца и слои Лизеганга).
При рассмотрении коагуляции коллоидных систем следует различать два предельных случая:
1) В случае сильного заряда концентрация Cm обратнопропорциональна заряду противоиона. При сильном заряде поверхности снижение энергетического барьера вызывает сжатие дифракционного слоя противоионов, при введение электролита в достаточно высокой концентрации. Этот случай называют высококонцентрационной коагуляцией.
2) При слабозаряженной поверхности Cm обратнопропорциональна заряду противоиона. Этот случай реализуется, если добавление электролита, приводит к нейтрализации коллоидной частицы – поэтому данный процесс называют нейтрализационной коагуляцией.

Согласно этой теории, в тонких пленках м/у частицами в результате действ.пов-ных сил создается расклинивающее давление П, являющееся избыточным давлением. П=р-р0, р - давление из-за вз-ия тонкой пленки на огран-щие ее пов-сти частиц., р0-давление в объеме дисп.среды (ж/г).П(h)+П_м(h)+П_э(h)+П_с(h)+П_А(h)+П_стер(h), где Пм - молекулярная составляющая, Пэ - электростатическая, Пс - структурная, Па - адсорбционная, Пстер – стерическая. Молекулярная сост-ая П, Пм<0 обусловлена силами Ван-дер-Ваальса, прежде всего, лондоновскими силами дисперсионного взаимодействия. Электростатическая сост-ая, Пэ возникает при перекрытии диффузных частей ДЭС и при взаимодействии одноименнозаряженных частиц вызывает их отталкивание. Структурная сост-ая, Пс возникает при перекрытии пов-х слоев из ориентированных определенным образом молекул дисп.среды, имеющих особую структуру, отличающейся от равновесной в объеме. Адсорбционная сост-ая, Па связана с перекрытием адсорбционных слоев из мол-л недиссоц-х вещ-в. Стерическая сост-ая, Пстер проявляется при перекрытии или взаимной деформации адсорбционных слоев большой толщины (из мол-л неионных полимеров и ПАВ).

В классическом варианте т. ДЛФО рассматривается Пм и Пэ. В этом случае энергия взаимодействия частиц пластинчатой формы

. конст.Гамагера, где А1-для дисп.фазы, А2-для дисп.среды, А12 учитывает взаимодействие дисп.фазы с дисп.средой.

Дата добавления: 2015-09-07