Конденсационное образование лиофобных дисперсных систем. Термодинамические основы гомогенного зародышеобразования. Уравнение для работы образования критического зародыша

Адсорбционное понижение прочности(эффект Ребиндера). Прочность как поверхностное свойство материалов.

Методы диспергирования. Уравнение Ребиндера для работы измельчения.

1) механическое диспергирование -основано на механических способах преодоления межмолекулярных сил, за счет производства внешней работы происходит накопление внешней энергии. ΔF>0. Диспергирование- измельчение тв или жидких тел в инертной среде. Диспергирование может идти в результате процессов: раздавливания, истирания, дробления. Для этого используются шаровые мельницы, коллоидные мельницы тд. При сухом помоле размер частим около 60мкм; при мокром- размер частиц сильно уменьшается и можно получить ультрадисперсные системы.

Уравнение Ребиндера: Wдисп=Wдеформ+Wповерх=KV+σΔS

Связь прочности и поверхностной энергии: в основе понижения механических свойств твердых тел под влиянием ПАВ лежит снижение поверхностной свободной энергии, и, как следствие, уменьшение работы, необходимой для образования новых поверхностей. Соотношение Гриффитса Р₀~(σЕ/l)^1/2 Е-модуль Юнга, l-размер трещины Рид~σ/в≈Е~(σЕ/в)^1/2 в- размер молекулы. отношение реальной и идеальной прочности тела определяемое отношением между в и l. Ребиндер показал, что развитие

микротрещин под действием внешних сил может быть обеспечено адсорбцией

разлива веществ на поверхности тела и среды в которой проходит дисперсия.

Адсорбироваться могут ионы электролитов, молекулы ПАВ и жидкие Ме.

Адсорбционное понижение прочности получило название эффекта Ребиндера.

Конденсационное образование лиофобных дисперсных систем- образование устойчивой свободной дисперсной системы в результате ассоциации молекул, атомов или ионов в агрегаты. При этом в гомогенной сдере образовывается новая фаза. Размер образующихся частиц зависит от соотношения между скоростями идущих процессов(образования зародышей и роста зародышей) d=f(Vроста зародышей/Vобразования зародышей). Под зародышем новой фазы понимают минимальное скопление новой фазы находящейся в равновесии с окружающей средой. Размер критических зародышей: r_кр=2σV"m/|Δμ|=2σV"m/RTlnP/P₀? Δμ=μ_ст-μ_н- степень метастабильности в системе.

Работа гомогенного зародышеобразования: r_кр>размера зародышей, то химический потенциал в нем выше химического потенциала в старой фазе -зародыш растворяется, r_кр < размера зародыша, рост зародыша за счет перехода в него старой фазы.

Дата добавления: 2014-01-06