termodinaminė kinetika

(↓ ).(↓krešėjimo greitis dėl terpės hidrodinaminių savybių)

a) elektrostatinis faktorius - ↓ dėl a) hidrodinaminio faktoriaus

DES susidarymas

b) adsorbcijos-solvacijos koeficientas - ↓ b) struktūrinis-mechaninis

dėl paviršiaus faktoriaus adsorbcijos ir solvatacijos

c) entropijos faktorius

Termodinaminiai veiksniai:

Elektrostatinis veiksnys prisideda prie elektrostatinių atstumiamųjų jėgų susidarymo, kurios didėja didėjant dalelių paviršiaus potencialui, o ypač ζ- potencialus.

Adsorbcijos-solicijos faktorius dėl dalelių paviršiaus sumažėjimo dėl solvatacijos. Šiuo atveju dalelių paviršius yra liplinio pobūdžio arba dėl neelektrolitinių stabilizatorių adsorbcijos. Tokios sistemos gali būti agregatyviai stabilios, net jei dalelių paviršiuje nėra potencialo.

Liofobines sistemas galima liofilizuoti, adsorbuojant jų paviršiuje esančias molekules, su kuriomis sąveikauja jų terpė. Tai yra aktyviosios paviršiaus medžiagos, HMS, o emulsijų atveju - smulkiai dispersiniai milteliai, sudrėkinti terpėje.

Tokių medžiagų adsorbciją lydi molekulių solvatacija ir orientacija pagal kontaktinių fazių poliškumą (Rehbinderio taisyklė). Paviršinio aktyvumo medžiagos adsorbcija sumažina paviršiaus Gibso energiją ir taip padidina sistemos termodinaminį stabilumą

entropijos faktorius vaidina ypatingą vaidmenį sistemose su mažomis dalelėmis, nes dėl Brauno judėjimo išsklaidytos fazės dalelės tolygiai pasiskirsto sistemos tūryje. Dėl to sistemos atsitiktinumas didėja (jos atsitiktinumas mažesnis, jei dalelės yra nuosėdų pavidalu indo dugne), dėl to didėja ir jos entropija. Dėl to padidėja sistemos termodinaminis stabilumas, pasiekiamas sumažinus bendrą Gibbso energiją. Iš tiesų, jei kurio nors proceso metu S > 0, tai pagal lygtį

G = H - TS,

toks procesas vyksta sumažėjus Gibso energijai G<0.

Kinetiniai veiksniai:

Konstrukcinis-mechaninis veiksnys tvarumą atsiranda adsorbuojant paviršinio aktyvumo medžiagas ir HMS dalelių paviršiuje, todėl susidaro adsorbciniai sluoksniai, pasižymintys patobulintomis struktūrinėmis ir mechaninėmis savybėmis. Šios medžiagos yra: ilgos grandinės aktyviosios paviršiaus medžiagos, dauguma IUD, pvz., želatina, kazeinas, baltymai, muilai, dervos. Susitelkusios į dalelių paviršių, jos gali suformuoti gelio pavidalo plėvelę.Šie adsorbciniai sluoksniai yra tarsi kliūtis dalelėms artėti ir jų agregacijai.

Tuo pačiu metu mažėjantis paviršiaus įtempis šiuo atveju lemia tai, kad šis veiksnys tampa universalus visų dispersinių sistemų stabilizavimui.

Hidrodinaminis stabilumo faktorius pasireiškia labai klampios ir tankios dispersinės terpės, kuriose išsklaidytos fazės dalelių greitis yra mažas ir jų kinetinės energijos nepakanka net nedidelei potencialaus atstūmimo barjerui įveikti.

Realiose koloidinėse sistemose vienu metu paprastai veikia keli termodinaminiai ir kinetiniai stabilumo veiksniai. Pavyzdžiui, polistireno latekso micelių stabilumą (žr. 5 skyrių) užtikrina joniniai, struktūriniai-mechaniniai ir adsorbcijos-solvatacijos stabilumo faktoriai.

Reikėtų pažymėti, kad kiekvienas tvarumo veiksnys turi savo specifinį neutralizavimo būdą. Pavyzdžiui, joninio faktoriaus poveikis gerokai sumažėja įvedus elektrolitų. Struktūrinio-mechaninio veiksnio veikimui galima užkirsti kelią pasitelkus medžiagas – vadinamąsias. demulsifikatoriai(dažniausiai tai trumpos grandinės aktyviosios paviršiaus medžiagos), kurios plonina elastingus struktūrinius sluoksnius dalelių paviršiuje, taip pat mechaniniais, terminiais ir kitais metodais. Dėl to prarandamas bendras sistemų stabilumas ir koaguliacija.

Stabilizatorių veikimo mechanizmai

Stabilizatoriai sukuria potencialų arba struktūrinį-mechaninį barjerą dalelėms sulipti, o esant pakankamam aukščiui, termodinamiškai nestabili sistema dėl grynai kinetinių priežasčių gali egzistuoti ilgą laiką, būdama metastabilios būsenos.

Išsamiau panagrinėkime elektrostatinį stabilumo faktorių arba joninį dispersinių sistemų stabilizavimo faktorių.

Daugumoje d.s. e. fazės dalelių didėjimo procesai vyksta savaime dėl noro sumažinti paviršiaus energijos perteklių. Dalelių padidėjimas gali vykti dviem būdais:

1. izoterminis distiliavimas – medžiagos perkėlimas iš smulkių dalelių į didesnes (↓G). Varomoji jėga yra skirtingų dydžių dalelių skirtumas μ

2.koaguliacija – sukibimas, e.fazės dalelių susiliejimas.

Koaguliacija siaurąja prasme yra dalelių sulipimas, o plačiąja prasme – agregacinio stabilumo praradimas. Terminas „susiliejimas“ dažnai vartojamas dalelių sukibimui apibūdinti.

Koaguliacija sukelia sedimentacijos nestabilumą arba padidina jos greitį.

Koncentruotuose tirpaluose dėl koaguliacijos sistemoje gali susidaryti tūrinės struktūros. Koaguliacija apima kelis nuoseklius etapus:

Flokuliacijos (dalelių agregatų), atskirtų terpės tarpsluoksniais, susidarymas yra flokuliacija. Atvirkštinis procesas vadinamas peptizacija (iš flokulų → dalelių)

Tarpsluoksnių sunaikinimas, dalelių susiliejimas arba standžių kondensacijos struktūrų susidarymas.

Visi šie procesai vyksta su ↓G. Krešėjimas priklauso nuo termodinaminių ir kinetinių veiksnių.

A . – Termodinaminio stabilumo faktoriai:

1) elektrostatinis - susideda iš ↓σ, nes sąsajos paviršiuje susidaro DEL.

2) adsorbcija-solvacija – susideda iš ↓σ, dėl adsorbcijos (Gibbso lygtis) ir adhezijos (Dupre).

3) entropija – tai sistemos siekis vienodo dalelių pasiskirstymo. Veikia sistemose su Brauno judesiu.

B. - Kinetinio stabilumo veiksniai - prisideda prie krešėjimo greičio mažėjimo.

1) konstrukcinis-mechaninis - susideda iš poreikio panaudoti energiją ir laiką, kad sunaikintų terpės plėvelę dėl tam tikro elastingumo ir stiprumo.

2) hidrodinaminis – tai sumažinti krešėjimo greitį didinant η ir ∆ρ.

IN. – Mišrūs tvarumo veiksniai – susideda iš sinergetinio efekto atsiradimo, t.y. kelių iš minėtų veiksnių vienu metu įtaka ir jų stiprinimas (↓σ keičia terpės plėvelės mechanines savybes).

Kiekvienam stabilumo faktoriui, jei reikia, galima pasiūlyti konkretų jo neutralizavimo būdą.

Elektrolitų įvedimas sumažina elektrostatinį faktorių

Paviršinio aktyvumo medžiagų įvedimas keičia tarpsluoksnių mechaninį stiprumą

Širdyje ir kt. Agregacinis stabilumas grindžiamas atsiribojimo slėgio samprata, kurią B. Deryamin pristatė 1935 m. Jis atsiranda stiprioje plėvelės ↓d, kai sąveikauja besiartinantys paviršiniai dalelių sluoksniai. Paviršiaus sluoksniai pradeda persidengti. Atskyrimo slėgis yra bendras parametras, kuriame atsižvelgiama į traukos jėgas (van der Waals) ir atstūmimo jėgas – jos turi skirtingą pobūdį.

Sumažėjus plėvelės d, išnyksta terpės, kurios joje yra mažiausia energija, molekulės, nes jame esančios dalelės padidina savo energijos perteklių dėl kaimynų ar solvato apvalkalų praradimo. Dėl to tarpsluoksnyje esančios molekulės linkusios iš tūrio į jį patraukti kitas molekules ir atsiranda savotiškas atsiskiriantis slėgis. Jo fizinė reikšmė yra slėgis, kuris turi būti taikomas plėvelei, kad būtų išlaikytas pusiausvyros storis.

Šiuolaikinė išsklaidytų sistemų stabilumo teorija vadinama DLFO (Deryabin-Landau-Verwey-Oberbeck). Jis pagrįstas bendra dalelių sąveikos energija, apibrėžiama kaip molekulinės traukos ir elektrostatinės atstūmimo energijų algebrinė suma

Atstūmimo slėgį lemia tik elektrostatinės jėgos. Tačiau iki šiol bendra agregacinio stabilumo ir koaguliacijos teorija dar nėra sukurta.

Krešėjimo kinetika.

Krešėjimo greitis yra pagrindinis veiksnys, pagal kurį sprendžiamas agregacinis atsparumas, ir jis gali labai skirtis.

Kiekybinė teorija buvo sukurta M. Smoluchovskio, G. Müllerio, N. Fuchso darbuose. Labiausiai išplėtota ir viena pirmųjų buvo Smoluchovskio teorija:

Monodispersiniams zoliams su sferinėmis dalelėmis

Dalelių susidūrimas – Brauno judėjimo rezultatas

Kritinis atstumas sąveikai d=2r

Tik 2 dalelių susidūrimas (nuo vienos iki vienos, nuo vienos iki dvigubos, nuo dviejų iki trijų).

Toks vaizdavimas leido sumažinti krešėjimą iki bimolekulinės chemijos teorijos. reakcijos. Dėl to krešėjimo greitis gali būti nustatytas:

;

P – sterinis faktorius

Bendras skaičius r

D - difuzijos koeficientas

Po integravimo intervale nuo τ=0 iki ν τ ties τ:

k - sunku nustatyti, todėl Smoluchovskis pristatė pusės krešėjimo laiko sąvoką - laiką, per kurį dalelių skaičius sumažėja 2 kartus ().

Sulyginę šias lygtis, gauname:

, ;

Krešėjimo kinetinių lygčių sprendimas gali būti atliktas grafiškai.

Remdamasis Platono atradimais, sovietų mokslininkas, akademikas P. A. Rebinderis kartu su savo mokiniais pasiūlė ir išsamiai ištyrė struktūrinę-mechaninę putų stabilumo teoriją. Pagal šią teoriją adsorbcinių sluoksnių (taip pat ir putplasčio) stabilumą lemia ir paviršiaus jėgos, ir putplasčio plėvelių mechaninės savybės. Jei šios savybės kaip nors bus pagerintos, tada padidės ir putų stabilumas (kartais daug kartų).

Būtent struktūrinio-mechaninio stabilumo koeficiento užtikrinimas gali suteikti didžiausią putplasčio stabilumą. Pavyzdžiui, visos baltymus putojančios medžiagos dėl ypatingos trimatės baltyminių paviršinio aktyvumo medžiagų struktūros sudaro judrius, bet labai stiprius adsorbcijos sluoksnius, kurie formuoja putplasčio plėveles. Dėl didelio putplasčio stabilumo jis gali atlaikyti didelius mechaninius poveikius iš išorės – tarkime, sumaišius su cemento skiediniu. Šiuo faktu pagrįstas tradicinis putų betono gamybos būdas: iš anksto specialiame putų generatoriuje paruoštos putos sumaišomos su cemento-smėlio skiediniu mažo greičio maišyklėje.

Perėjimas nuo dviejų komponentų (tirpiklis + paviršinio aktyvumo medžiaga) kompozicijų svarstymo prie tikro daugiakomponentio (putų cemento mišinio) leidžia, atsižvelgiant į struktūrinius ir mechaninius veiksnius, paaiškinti kai kurių putų rūšių itin didelio stabilumo reiškinį. ypač pagaminti iš dervos ir riebalų rūgščių mišinio (putotojas SDO ).

Šią pūtimo priemonę sudaro muilintos dervos ir riebalų rūgščių mišinys. Stabilizatoriaus, kalkių, įvedimas į jo sudėtį inicijuoja kalcio pakeitimo reakcijas. Dervos muilai paverčiami kalcio muilu, kurių paviršinis aktyvumas didesnis. Kaip ir natrio riebalų rūgštys, jos praranda gebėjimą ištirpti vandenyje.

Dėl šių procesų susidaro tūrinė, stipri ir labai klampi putplasčio plėvelių struktūra, kuri labai skiriasi nuo likusios tirpalo masės. Be to, mažiausios kalcio hidroksido dalelės ir riebiųjų rūgščių kalcio muilai susintetino putų susidarymo metu šarvo putų burbuliukų paviršių ir užkemša Platono kanalus. Visa tai leidžia išgauti tokias stabilias mažai besiplečiančias putas, kurios net atlaiko „susitikimą“ su sausais užpildais – cementu ir smėliu (toks putų betono gamybos technologinis reguliavimas vadinamas sauso mineralizacijos metodu).

Struktūrinio-mechaninio stabilumo koeficiento požiūriu tampa įmanoma paaiškinti faktą, kad kai kurios putos, ypač saponinų pagrindu pagamintos putos, užtikrina eilės tvarka didesnį iš jų gaunamų putų stabilumą, jei jos nėra šviežiai paruoštos, bet naudojami sendinti tirpalai. Dėl hidrolizės laikymo metu putojančio agento tirpale spontaniškai kaupiasi aktyvesni komponentai, galintys sudaryti labai klampus erdvinės struktūros adsorbcinius sluoksnius.

Putplasčio blokas yra viena iš dažniausiai naudojamų medžiagų namų statyboje. Jis turi daug privalumų: lengvas svoris, lengvai naudojami matmenys ir maža kaina. Tuo pačiu metu pastatai iš putplasčio blokų ...

Sudėtis priklauso nuo putplasčio blokų panaudojimo vietos, atsižvelgiant į vietovės klimato sąlygas. Pagrindiniai kompozicijos elementai (kurie turi atitikti GOST) yra cementas, smėlis, vanduo ir putojantys priedai. Siekdami pelno, jie gali...

Putplasčio blokai šiandien yra labai populiarios statybinės medžiagos, skirtos šiuolaikinių konstrukcijų ir pastatų statybai. Jie gaminami iš cemento mišinio, į kurį įpilama smėlio su putojančiu agentu ir vandens. Kai kuriuose variantuose…

termodinaminė kinetika

(↓) .(↓krešėjimo greitis dėl terpės hidrodinaminių savybių)

a) elektrostatinis faktorius - ↓ dėl a) hidrodinaminio faktoriaus

DES susidarymas

b) adsorbcijos-solvacijos koeficientas - ↓ b) struktūrinis-mechaninis

dėl paviršiaus faktoriaus adsorbcijos ir solvatacijos

c) entropijos faktorius

Termodinaminiai veiksniai:

Elektrostatinis veiksnys prisideda prie elektrostatinių atstumiamųjų jėgų susidarymo, kurios didėja didėjant dalelių paviršiaus potencialui, o ypač ζ-potencialui.

Adsorbcijos-solicijos faktorius dėl dalelių paviršiaus sumažėjimo dėl solvatacijos. Šiuo atveju dalelių paviršius yra liplinio pobūdžio arba dėl neelektrolitinių stabilizatorių adsorbcijos. Tokios sistemos gali būti agregatyviai stabilios, net jei dalelių paviršiuje nėra potencialo.

Liofobines sistemas galima liofilizuoti, adsorbuojant jų paviršiuje esančias molekules, su kuriomis sąveikauja jų terpė. Tai yra aktyviosios paviršiaus medžiagos, HMS, o emulsijų atveju - smulkiai dispersiniai milteliai, sudrėkinti terpėje.

Tokių medžiagų adsorbciją lydi molekulių solvatacija ir orientacija pagal kontaktinių fazių poliškumą (Rehbinderio taisyklė). Paviršinio aktyvumo medžiagos adsorbcija sumažina paviršiaus Gibso energiją ir taip padidina sistemos termodinaminį stabilumą

entropijos faktorius vaidina ypatingą vaidmenį sistemose su mažomis dalelėmis, nes dėl Brauno judėjimo išsklaidytos fazės dalelės tolygiai pasiskirsto sistemos tūryje. Dėl to sistemos atsitiktinumas didėja (jos atsitiktinumas mažesnis, jei dalelės yra nuosėdų pavidalu indo dugne), dėl to didėja ir jos entropija. Dėl to padidėja sistemos termodinaminis stabilumas, pasiekiamas sumažinus bendrą Gibbso energiją. Iš tiesų, jei kurio nors proceso metu S > 0, tai pagal lygtį

G = H - TS,

toks procesas vyksta sumažėjus Gibso energijai G

Kinetiniai veiksniai:

Konstrukcinis-mechaninis stabilumo koeficientas atsiranda adsorbuojant paviršinio aktyvumo medžiagas ir HMS dalelių paviršiuje, todėl susidaro adsorbciniai sluoksniai, pasižymintys patobulintomis struktūrinėmis ir mechaninėmis savybėmis. Šios medžiagos yra: ilgos grandinės aktyviosios paviršiaus medžiagos, dauguma IUD, pvz., želatina, kazeinas, baltymai, muilai, dervos. Susitelkusios į dalelių paviršių, jos gali sudaryti į gelį panašią plėvelę. Šie adsorbcijos sluoksniai yra tarsi kliūtis dalelėms artėti ir jų agregacijai.

Tuo pačiu metu mažėjantis paviršiaus įtempis šiuo atveju lemia tai, kad šis veiksnys tampa universalus visų dispersinių sistemų stabilizavimui.

Hidrodinaminis stabilumo faktorius pasireiškia labai klampios ir tankios dispersinės terpės, kuriose išsklaidytos fazės dalelių greitis yra mažas ir jų kinetinės energijos nepakanka net nedidelei potencialaus atstūmimo barjerui įveikti.

Realiose koloidinėse sistemose vienu metu paprastai veikia keli termodinaminiai ir kinetiniai stabilumo veiksniai. Pavyzdžiui, polistireno latekso micelių stabilumą (žr. 5 skyrių) užtikrina joniniai, struktūriniai-mechaniniai ir adsorbcijos-solvatacijos stabilumo faktoriai.

Reikėtų pažymėti, kad kiekvienas tvarumo veiksnys turi savo specifinį neutralizavimo būdą. Pavyzdžiui, joninio faktoriaus poveikis gerokai sumažėja įvedus elektrolitų. Struktūrinio-mechaninio veiksnio veikimui galima užkirsti kelią pasitelkus medžiagas – vadinamąsias. demulsifikatoriai(dažniausiai tai trumpos grandinės aktyviosios paviršiaus medžiagos), kurios plonina elastingus struktūrinius sluoksnius dalelių paviršiuje, taip pat mechaniniais, terminiais ir kitais metodais. Dėl to prarandamas bendras sistemų stabilumas ir koaguliacija.

Stabilizatorių veikimo mechanizmai

Stabilizatoriai sukuria potencialų arba struktūrinį-mechaninį barjerą dalelėms sulipti, o esant pakankamam aukščiui, termodinamiškai nestabili sistema dėl grynai kinetinių priežasčių gali egzistuoti ilgą laiką, būdama metastabilios būsenos.

Išsamiau panagrinėkime išsklaidytų sistemų elektrostatinį stabilumo faktorių arba joninį stabilizavimo faktorių.

6.3. Išsklaidytų sistemų stabilizavimo jonų faktorius

Liofobinių zolių DLVO stabilumo teorija

Adsorbcija, elektrostatinė ir daugelis kitų stabilumo ir koaguliacijos teorijų negalėjo paaiškinti daugelio faktų, pastebėtų išsklaidytose sistemose. Svarbiausios jų nuostatos tapo neatsiejama šiuolaikinės stabilumo teorijos dalimi, kuri puikiai dera su paprastai liofobinių zolių elgesiu.

DEL susidarymas, viena vertus, sumažina paviršių įtampą, o tai padidina sistemų termodinaminį stabilumą, ir, kita vertus, sukuria galimą elektrostatinės atstūmimo barjerą dalelių agregacijos kelyje, sukeldamas - paskambino. joninio (elektrostatinio) stabilumo koeficientas.

Apsvarstykite šio barjero pobūdį. Pagal hidrofobinių koloidų stabilumo teoriją Deryaginas (*) , Landau (*) , Verveja (*) , Overbeck (*) (DLVO teorija), tarp dalelių, turinčių DEL, veikia patrauklios ir atstumiančios jėgos. Atstūmimo jėgas sukelia atsiribojantis slėgis: dalelėms artėjant, difuzinės DEL dalys persidengia, o priešionių koncentracija tarp dalelių tampa didesnė nei fazės viduje. Į tarpą tarp dalelių teka dispersinė terpė, kuri linkusi jas atskirti. Šis srautas sukuria atsiskiriantis spaudimas. Pagal DLVO teoriją dalelių atstūmimo energija išreiškiama lygtimi:

Šiuolaikinė fizinė stabilumo teorija buvo sukurta rusų mokslininkų Deryaginas ir Landau (1937) ir sulaukė visuotinio pripažinimo. Kiek vėliau (1941 m.) olandų mokslininkai Verwey ir Overbeck atliko teorinę plėtrą, kuri atvedė prie tų pačių rezultatų. Remiantis pirmaisiais autorių laiškais, stabilumo teorija vadinama teorija DLFO(DLVO).

Išsklaidytų sistemų paviršiaus paviršiaus įtempimas nėra vienintelė agregacinio stabilumo priežastis. Kai panašiai įkrautos solinės dalelės artėja viena prie kitos, jų difuziniai sluoksniai persidengia. Ši sąveika vyksta ploname dispersinės terpės sluoksnyje, kuris atskiria daleles.

Liofobinių zolių stabilumas lemia ypatingos šių skystų sluoksnių savybės. Šio sluoksnio plonėjimas baigiasi arba jo plyšimu prie tam tikro mažo storio, arba pasiekiant tam tikrą pusiausvyros storį, kuris toliau nemažėja. Pirmuoju atveju dalelės sulimpa, antruoju – ne.

Plonojo sluoksnio plonėjimas vyksta ištekėjus iš jo skysčio. Kai skysčio sluoksnis tampa plonas (100 - 200 nm), jame esančio skysčio savybės pradeda labai skirtis nuo skysčio savybių tūryje. Atsiranda sluoksnyje papildomo slėgio , kurį pavadino Deryaginas „atsijungiantis slėgis“ π.

Atskiriamasis slėgis yra perteklinis slėgis, kuris turi būti taikomas paviršiams, ribojantiems ploną plėvelę, kad jos storis išliktų pastovus arba galėtų būti grįžtamai pakeistas termodinaminės pusiausvyros procese.

teigiamas slėgis atsiranda, kai:

„+“ P sluoksnyje 0. Tai neleidžia iš jo ištekėti skysčiui, t.y. dalelių artėjimas;

„atsiribojantis slėgis“, t.y. užtepėlės, pleištai:

Neigiamas atskyrimo slėgis π

„-“, kai padidėja slėgis sluoksnyje, o tai prisideda prie dalelių konvergencijos

Panagrinėkime atvejus, kai dispersinės fazės dalelės artėja skirtingais atstumais:

Nėra atsiribojančio slėgio, h > 2δ

(difuzinio sluoksnio storis)

R o R o „+“ – R

Plonu sluoksniu

"-" - skystis ištekės iš tarpo ir

P P dalelių artėjimas

6.1 pav. Atskiriamo slėgio susidarymas plonais sluoksniais

Prieš persidengiant difuziniams sluoksniams, laisvų išsklaidytų sistemų energija E buvo nepakitusi, o P tarpelyje = P o (slėgis laisvojo skysčio viduje).

Persidengus pasikeičia laisva energija, skystame sluoksnyje atsiranda R.d., nukreiptas į besiliečiančius kūnus.

Slėgio atskyrimo sąvoka yra viena iš pagrindinių dispersinių sistemų fizikinėje chemijoje. Atsiribojantis slėgis visada atsiranda, kai tarp dispersinės fazės (kietos, skystos ar dujinės) dalelių susidaro plonas skysčio sluoksnis. 1 µm storio vandens sluoksnyje, uždarytame tarp dviejų žėručio paviršių, atsiskiriantis slėgis yra 430 Pa. Kai vandens sluoksnio storis yra 0,04 µm, atskyrimo slėgis yra žymiai didesnis ir siekia 1,8810 4 Pa.

Plėvelės struktūrai tirti ir jos storiui matuoti dažniausiai naudojami optiniai ir, svarbiausia, interoferometriniai metodai.

Atsispindėjusios šviesos intensyvumas I dėl trukdžių kompleksiškai priklauso nuo plėvelės storio ir krintančios šviesos bangos ilgio santykio.

1/4 3/4 5/4 7/4 h/λ

Ryžiai. 6.2. Atsispindėjusios monochromatinės šviesos I priklausomybė nuo santykinio plėvelės storio.

Storoms plėvelėms: h=(k+½)λ/2n.

k – trukdžių tvarka

n yra lūžio rodiklis.

Baltoje šviesoje plonos plėvelės nuspalvinamos skirtingomis spalvomis. Plonos plėvelės, kurių h≤ λ/10 atspindėtoje šviesoje atrodo pilkos, o plonesnės – juodos.

Pilkoms ir juodoms plėvelėms intensyvumo I matavimas leidžia nustatyti jų h, o priklausomybė I=f(t) lemia retinimo kinetiką.

Atstumiančios jėgos plonose plėvelėse yra elektrostatinės: koloidinė sistema, susidedanti iš vandens, baltymų... naudoja organinių, neorganinių ir analitinių medžiagų pasiekimus. chemija, procesai ir prietaisai chemijos ir...

Baltymai ir nukleorūgštys

Studijų vadovas >> Chemija

AUKŠTELĖS MOLEKULINIŲ JUNGINIŲ TECHNOLOGIJOS BIOLOGINĖS CHEMIJA SANTRAUKA PASKAITOS specialybių studentams 49 ... tam tikromis sąlygomis susidaro baltymų tirpalai koloidinis sistemos - geliai arba drebučiai ... vanduo, supantis storą sluoksnį koloidinis baltymų dalelės...

Aplinkosaugos aspektai dėstant temą P-elementai klasėje chemija ir ekologija

Kursiniai darbai >> Pedagogika

laikantis paskaitos ta tema mokytojas kartu su mokiniais parengia rekomendacijas tezės. ... reakcijos su namų darbais. Koloidinis Dalelių laboratorijos patirtis 21...in chemija. Maskva: Švietimas, 1981, 192 p. Rudzitis G.E. Chemija: Neorganinis chemija. Vargonai. Chemija: Pamoka...

Ekologijos pagrindai (10)

Santrauka >> Ekologija

Paruošimo ir publikavimo poreikis abstrakčiai paskaitos, kuris gali būti ... arba rudas, praturtintas koloidiškai- dispersiniai mineralai. Pagrindinis horizontas... nusodinimo rezervuarai, centrifugavimas, filtravimas. Khim, fizinis chem ir biol valymas. flotacija...

teorija chemija. organiniai ir neorganiniai chemija ir mokymo metodus

Santrauka >> Chemija

... chemija. Har-ka struktūra. e-draugas su mumis. l-s-me paskaita... prisegimas gale paskaitos. Didaktinis sąlygos paskaitos: labai susikaupęs paskaitos, padidėjęs sąmoningumas, ... vanduo, karšto vandens formose koloidinis sprendimas. Krakmolo makromolekulės susidaro...

Yra termodinaminiai ir kinetiniai stabilumo faktoriai,

KAM termodinaminiai veiksniai apima elektrostatinius, adsorbcijos-solvacijos ir entropijos faktorius.

elektrostatinis faktorius dėl to, kad dispersinės fazės dalelių paviršiuje yra dvigubas elektrinis sluoksnis. Pagrindiniai elektrostatinio faktoriaus komponentai yra panašus visų koloidinių dalelių granulių krūvis, elektrokinetinio potencialo vertė, taip pat paviršiaus paviršiaus įtempimo sumažėjimas dėl elektrolitų adsorbcijos (ypač tais atvejais, kai jonogeninės aktyviosios paviršiaus medžiagos yra elektrolitai). ).

Tas pats granulių elektrinis krūvis sukelia abipusį artėjančių koloidinių dalelių atstūmimą. Be to, atstumais, viršijančiais micelių skersmenį, elektrostatinį atstūmimą daugiausia lemia difuziniame sluoksnyje esančių priešionų krūvis. Jei greitai judančios dalelės susiduria viena su kita, tai difuzinio sluoksnio priešionai, būdami gana silpnai surišti su dalelėmis, gali judėti ir dėl to granulės susiliečia. Šiuo atveju pagrindinį vaidmenį atstumiančiose jėgose atlieka elektrokinetinis potencialas. Būtent, jei jo vertė viršija 70 - 80 mV, tai dalelės, susidūrusios viena su kita dėl Brauno judėjimo, negalės įveikti elektrostatinės barjero ir, susidūrusios, išsisklaidys ir nevyks agregacija. Paviršiaus įtempio, kaip termodinaminio stabilumo faktoriaus, vaidmuo buvo aptartas 1 skyriuje.

Adsorbcijos-solicijos faktorius susijęs su dispersinės fazės dalelių hidratacija (solitiacija), ir adsorbuotų ant jų paviršiaus jonų arba neįkrautų paviršinio aktyvumo medžiagų molekulių. Hidratacijos apvalkalai ir adsorbcijos sluoksniai yra surišti su dalelių paviršiumi sukibimo jėgomis. Todėl, kad agregatai tiesiogiai kontaktuotų, susidūrusios dalelės turi turėti energijos, reikalingos ne tik elektrostatiniam barjerui įveikti, bet ir sukibimo darbui viršyti.

entropijos faktorius susideda iš dispersinės fazės tendencijos tolygiai pasiskirstyti dispersinės fazės dalelėmis sistemos tūryje dėl difuzijos. Šis veiksnys daugiausia pasireiškia ultramikroheterogeninėse sistemose, kurių dalelės dalyvauja intensyviame Brauno judėjime.

Į kinetinius veiksnius stabilumas apima konstrukcinius-mechaninius ir hidrodinaminius veiksnius.

Konstrukcinis-mechaninis veiksnys dėl to, kad dalelių paviršiuje esantys hidratuoti (solvatiniai) apvalkalai turi padidintą klampumą ir elastingumą. Taip dalelėms susidūrus sukuriama papildoma atstūmimo jėga – vadinamoji atsiskiriantis spaudimas. Pačių adsorbcinių sluoksnių elastingumas taip pat prisideda prie atsiskyrimo slėgio. Slėgio atsiribojimo doktriną sukūrė B. V. Deryaginas (1935).

hidrodinaminis faktorius yra susijęs su dispersinės terpės klampumu. Jis sumažina sistemos sunaikinimo greitį, sulėtindamas dalelių judėjimą didelio klampumo terpėje. Šis veiksnys mažiausiai ryškus sistemose su dujine terpe, o didžiausias jo pasireiškimas pastebimas sistemose su kieta terpe, kur išsklaidytos fazės dalelės paprastai neturi mobilumo.

Realiomis sąlygomis išsklaidytų sistemų stabilumą dažniausiai užtikrina keli veiksniai vienu metu. Didžiausias stabilumas stebimas kartu veikiant tiek termodinaminiams, tiek kinetiniams veiksniams.

Kiekvienas stabilumo faktorius atitinka tam tikrą jo neutralizavimo būdą. Pavyzdžiui, struktūrinio-mechaninio faktoriaus veikimą galima pašalinti naudojant medžiagas, kurios plonina ir tirpdo elastingus struktūrinius sluoksnius dalelių paviršiuje. Solvataciją galima sumažinti arba visiškai pašalinti liofobuojant dispersinės fazės daleles atitinkamų medžiagų adsorbcijos metu. Elektrostatinio faktoriaus veikimas žymiai sumažėja, kai į sistemą įleidžiami elektrolitai, kurie suspaudžia DEL. Pastarasis atvejis yra svarbiausias tiek stabilizuojant, tiek sunaikinant išsklaidytas sistemas.