Диффузия в коллоидных системах

Броуновское движение.

Молекулярно-кинетические свойства коллоидных растворов.

Лекция №7.

Молекулярно-кинетические свойства золей связаны с движением дисперсной фазы. В коллоидных растворах наблюдается Броуновское движение частиц, диффузия, сидеминтация и осмос.

Броуновское движение выражается в том, что частицы дисперсной фазы под влиянием ударов находятся в состоянии непрерывного хаотического движения. Это явления открыл Р.Броун. Он установил:

1)Движение частиц пыльцы не ослабевает во времени.

2) Не зависит от внешних источников энергии(света, сотрясений)

3) Чем выше температура, тем интенсивней движение.

В настоящее время установлено, что движение коллоидных частиц является следствием беспорядочных ударов, наносимых им молекулами среды, находящимся в тепловом движении.

Если частица мала, то число ударов на нее с разных сторон обычно неодинаково и частица получает периодические импульсы, заставляющие ее двигаться по разным траекториям. Если же частица велика, то она испытывает значительно больше ударов в единицу времени, в результате чего эти удары уравновешиваюся и инерция частицы становится больше.

Т.о.

1) чем меньше размер частиц, тем интенсивней их броуновское движение.

2) Интенсивность броуновского движения возрастает с повышением t и уменьшением вязкости среды.

3) Броуновское движение не прекращается со временем, т.е. не зависит от времени существования системы.

Диффузией называется самопроизвольный протекающий в системе процесс выравнивания концентраций ионов, молекул или коллоидных частиц под влиянием теплового хаотического движения. Частицы способны передвигаться из области с большей концентрацией в сторону с меньшей концентрацией. Диффузия заканчивается с достижением равномерного распределения частиц по всему объему.

Фик(1855)-первый закон диффузии:

=-D*S

m-количество продиффузированного вещества

D-коэффициент диффуии, зависящий от свойств диффузирующих частиц и среды

-градиент концентрации (изменение концентрации dc на расстояние dx).

−площадь, через которую идет диффузия.

−продолжительность диффузии

Знак «-» поставлен, потому что имеет отрицательное значение, т.к. с увеличением значения Х значение С уменьшается.

Установимо, что:

D=

𝜼-коэффициент вязкости дисперсионной среды

r-радиус частицы

Чем больше частица, тем меньше скорость диффузии

Чем ниже вязкость и выше температура, тем выше коэффициент диффузии и тем выше скорость диффузии.

Дата добавления: 2013-12-12