Стойкость коллоидных растворов.

Стойкость дисперсной системы – это способность ее на протяжении определенного времени сохранять неизменными состав и основные свойства: дисперсность, концентрацию, равномерное распределение частиц дисперсной фазы в дисперсионной среде и характер взаимодействия между частицами.

Коллоидные частицы испытывают действие двух взаимно противоположных сил взаимодействия – притягивание и отталкивание. С одной стороны, благодаря силам притягивания происходит слипание частиц, что находятся в броуновском движении, и их оседания под действием силы притяжения. с другой стороны, силы диффузии и отталкивание противодействуют сближению частиц и их объединению, обеспечивая равномерное распределение частиц во всем объеме системы. Если в данной системе между частицами преобладают силы притягивания, наблюдается коагуляция (от латинского coagulation – свертывание, свертываемость ”), и наоборот, если более силы отталкивания – система стойкая.

М.Песков (1920) ввел в науку о коллоидах понятия кинетической и агрегативної стойкости. Кинетическая (седиментаційна) стойкость дисперсных систем оказывается в сбереженные равномерного распределения частиц во всем объеме системы, то есть в противодействии силам притяжения, которые вызывают оседание частиц (седиментацію). Основное условие кинетической стойкости – это высокая дисперсность и участие частиц дисперсной фазы в броуновском движению. Именно грубодисперсные системы являются кинетически неустойчивыми, в отличие от молекулярных систем. Кинетическая стойкость коллоидов тем больше, чем меньший размер частиц. Она увеличивается и за повышение температуры, поскольку увеличение энергии броуновского движения препятствует оседанию частиц.

Агрегативная стойкость дисперсных систем – это способность противодействовать слипанию (агрегации) частиц и этим удерживать определенную степень дисперсности. Учитывая это, термодинамически стойкими являются молекулярные ліофільні системы (растворы высокомолекулярных и поверхностно-активных веществ), образование которых происходит самостоятельно и сопровождается уменьшением энергии Гиббса. Лиофобные системы (золи, суспензии, эмульсии) являются принципиально термодинамически неустойчивыми системами, поскольку имеют большой запас свободной поверхностной энергии. Поэтому нарушение агрегативной стойкости путем слипания частиц в более крупные агрегаты (коагуляция) является термодинамически выгодным и самопроизвольным процессом, ибо приводит к уменьшению поверхности деления фаз. Повышение температуры, с одной стороны, увеличивает кинетическую стойкость, а с другого – способствует более частым и более эффективным столкновениям частиц, их слипанию, то есть нарушению агрегативной стойкости.

Дата добавления: 2015-08-10