Перелік літератури

Где

I — интенсивность рассеяния света;

I0 — интенсивность падающего света в направлении, перпендикулярном к лучу падающего света;

К — константа, зависящая от показателей преломления дисперсионной среды и дисперсной фазы частиц;

n — число частиц;V — объём частиц; l — длина волны падающего света.

n Окраска золей

n связана с избирательным поглощением световых лучей.

n Если золь только рассеивает, а не поглощает световые лучи — он бесцветен.

n Опалесценция - рассеяние света в коллоидных системах и изменение окраски коллоида

n По Рэлею: светорассеяние обратно пропорционально длине волны падающего света

n Дихроизм — наложение опалесценции на собственную окраску золя.

n Ультрамикроскопия использует эффект рассеяния света отдельными частицами.

n В 1903 году Зигмонди,: наблюдения на тёмном фоне при боковом освещении.

n С=N/V, где

n N – число световых точек

n V-объем

n Для электронного микроскопа увеличение - 900 000 раз.

n Рентгеноструктурный анализ - используется дифракция рентгеновских лучей, направляемых на частицу под разными ракурсами

n СТРОЕНИЕ МИЦЕЛЛ

n Мицелла - гетерогенная микросистема, которая состоит из микрокристалла дисперсной фазы, окруженного сольватированными ионами стабилизатора.

n Ядро мицеллы - микрокристалл малорастворимого вещества, на поверхности которого адсорбированы, потенциалопределяющие ионы, сообщающие заряд ядру мицеллы.

n Противоионы вместе с ядром составляют гранулу:

n Остальные противоионы, образуют диффузный слой.

• Межфазным потенциалом –(электродинамическим)(фи) называется потенциал ДЭС на границе раздела между твердой и жидкой фазами в мицелле (на схемах мицеллы - граница АА).

• Электрокинетическим потенциалом (дзета) называется потенциал на границе скольжения между адсорбционной и диффузионной частями ДЭС

• ЭЛЕКТРОКИНЕТИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ В ДИСПЕРСНЫХ СИСТЕМАХ

• 1.Электрофорезом называется направленное движение заряженных частиц дисперсной фазы относительно дисперсионной среды под действием электрического поля.

Скорость движения частиц:

• ei

• V= --------,

• 6пRU

• Электроосмосом называется направленное движение дисперсионной среды (жидкости) в капиллярной системе под действием электрического тока.

•. 3.Потенциалом седиментации (Дорна) называется разность потенциалов, возникающая при оседании частиц дисперсной фазы в жидкой дисперсионной среде.

• 4.Потенциалом течения (Квинке) называется разность потенциалов, возникающая при протекании через систему жидкой дисперсионной среды.

• Посмотрим схему установок

• Устойчивость коллоидных растворов

• Седиментационная устойчивость - способность частиц дисперсной фазы находиться во взвешен­ном состоянии и не оседать под действием сил тяжести.

• Для коллоидных растворов она малыми размерами частиц и их интенсивным броуновским движением.

• Агрегативная устойчивость - способность частиц дисперсной фазы противодействовать их слипанию между собой и тем самым сохранять неизменными свои размеры.

• Причина а.у. -наличие на поверхности частиц "рыхлой" ионной атмосферы из гидратированных противоионов, которая увеличивает сродство коллоидных частиц к дисперсной среде, препятствует их слипанию

• В результате:

• - электростатического отталкивания одноименно заряженных частиц за счет большого скопления противоионов в области контакта ионных атмосфер;

• - расклинивания за счет упругих свойств гидратных оболочек, окружающих противоионы и состоящих из ориентирован­ных (упорядоченных) диполей воды;

• - расклинивания за счет осмотического всасывания молекул растворителя в область контакта ионных атмосфер, т. е. в область большого скопления противоионов.

• См. схему:

• Коагуляция –

• процесс слипания коллоидных частиц с образованием более крупных агрегатов из-за потери коллоидным раствором агрегативной устойчивости

• Коагуляцию можно вызвать воздействиями:

• -добавлением электролита,

• -концентрированием коллоидного раствора,

• -изменением температуры,

• -действием ультразвука,

• -электромагнитного поля и др.

• Теории коагуляции

• 1. Теория Фрейндлиха:

• а/ коагуляция наступает, когда заряд коллоидной частицы понижен до критического значения;

• б/ понижение заряда обусловлено адсорбцией и замещением компенсирующих ионов на ионы коагулятора.

• 2. Теория Мюллера: коагуляция обязана понижению заряда двойного электрического слоя в результате сжатия двойного электрического слоя и перехода ионов из диффузного слоя в адсорбционный..

• 3. из современных теорий коагуляции – теория

• Б.В.Дерягина и Л.Д.Ландау.

• ---сближению частиц, препятствует расклинивающее давление,

• ---- Препятствуют сближению частиц также прилегающие к частице молекулы воды, обладающие повышенной вязкостью и упругостью.

n Коагуляция под действием электролитов.

n Для каждого электролита необходима своя минимальная концентрация, называемая порогом коагуляции (спк).

n Порогом коагуляции называется минимальное количество электролита, которое надо добавить к коллоидному раствору, чтобы вызвать явную коагуляцию

n где сПК — исходная концентрация раствора электролита; VЭЛ — объем раствора электролита, добавленного к коллоидному раствору; VКР -объем коллоидного раствора.

n Величина, обратная порогу коагуляции, называется коагулирующим действием (у):

n У = 1/Спк

n

n Коагулирующее действие электролитов подчиняется правилу Шульце — Гарди:

n 1.коагуляцию вызывают любые ионы, которые имеют знак заряда, противоположный заряду гранул.

n 2.Коагулирующее действие ионов (у) тем сильнее, чем выше заряд иона-коагулянта - прямо пропорционально его заряду в шестой степени:

n у = f(z6).

Примеры:

---коагуляция золя Agl с по-тенциалопределяющими ионами - анионы I-);

y(Na+): у(Са 2+): yАl 3+) = 1: 64: 729.

-----коагуляция золя Agl (потенциалопределяющие ионы -катионы Ag+),

КС1, K2SO4, K3[Fe(CN)6]

у(С1-): y(SO4 2-): y[Fe(CN)6]3- = 1: 64: 729.

n Механизм коагуляции.

n Роль электролитов при коагуляции заключается в уменьшении расклинивающего давления между сближающимися коллоидными частицами. Это может происходить двумя путями:

n -за счет уменьшения заряда поверхности ядра, т. е. за счет снижения межфазного потенциала

n - за счет уменьшения толщины (сжатия) ионных атмосфер мицелл

n Два вида коагуляции:

n нейтрализационная и концентрационная.

n Нейтрализационная коагуляция наступает под действием электролита, который химически взаимодействует с потенциалопределяющими ионами, связывая их в прочное соединение и уменьшая заряд поверхности ядра.

n Концентрационная коагуляция –за счет ионов добавленного электролита, которые являются противоионами для данных мицелл, они проникают внутрь гранулы, сжимая (уплотняя) ионную атмосферу мицеллы вокруг ядра

n Кинетика коагуляции

n Коагуляция смесями электролитов:

n 1. аддитивное действие,

n 2. антагонизм

n 3. синергизм

n Аддитивность

n - это суммирование коагулирующего действия ионов, вызывающих коагуляцию - не взаимодействуют химически между собой.

n Например, смесь солей КС1 и NaNO3

n Антагонизм

n — это ослабление у электролита в присутствии другого- ионы связываются в нерастворимое соединение.

n Например, у РЬ 2+ по отношению к отрицательно заряженным гранулам ослабляется в присутствии NaCl:

n РЬ 2+ + 2Сl-= РЬС12

n Синергизм

n — это усиление у одного электролита в присутствии другого- - химическое взаимодействие c образованием многозарядного иона, обладающего очень высокой коагулирующей способностью.

n FeCl3 + 6KCNS —K3[Fe(CNS)6] + 3KC1

n

n Взаимная коагуляция — слипание разноименно заряженных гранул коллоидных растворов..

n Привыкание золя - при медленном добавлении электролита коагуляция может не наступить, а если этот же электролит добавлять быстро, то коагуляция наступит.

n Пептизация

n - процесс, обратный коагуля­ции - превращение осадка, образовавшегося в результа­те коагуляции, в устойчивый коллоидный раствор.

n Условия пептизации:

n —свежеполученные осадки;

n — необходимо добавление небольших количеств электролита-пептизатора, в ином случае может вновь наступить коагуляция;

n — пептизации способствуют перемешивание и нагревание.

n

n «Коллоидной защитой

n называется повышение агрегативной устойчивости лиофобных золей при добавлении к ним ВМС.

n Механизм - вокруг мицелл коллоидного раствора образуются адсорбционные оболочки из гибких макромолекул ВМС.

n .

n Золотое число — это количество мг сухого полимера [например, желатины], защищающего 10 мл красного гидрозоля золота от коагуляции 1 мл 10% раствора поваренной соли.

n Эту величину [0,01 мг] Зигмонди назвал «золотым числом» желатины.

n Основными условиями защитного действия являются:

n — хорошая растворимость ВМС в дисперсионной среде коллоидного раствора;

n — хорошая адсорбируемость молекул ВМС на коллоидных частицах;

n —большая концентрация ВМС, полностью покрывающего всю поверхность мицелл.

1. Бугаєнко Г. О. Методи математичної фізики. – К.: Вища школа, 1970. – 310 с.
2. Будак Б. М., Самарский А. А., Тихонов А. Н. Сборник задач по математической физике. – М.: Наука, 1980. – 688 с.
3. Мэтьюз Дж., Уокер Р. Математические методы физики. – М.: Атомиздат, 1972. – 392 с.

Дата добавления: 2014-01-13