cinetică termodinamică

(↓ ).(↓viteze de coagulare datorate proprietăților hidrodinamice ale mediului)

a) factor electrostatic - ↓ datorat a) factorului hidrodinamic

formarea DES

b) factor de adsorbție-solvatare - ↓ b) structural-mecanic

datorită adsorbției și solvației factorului de suprafață

c) factorul de entropie

Factori termodinamici:

Electrostatic factor contribuie la crearea de forțe de respingere electrostatice, care cresc odată cu creșterea potențialului de suprafață al particulelor, și mai ales ζ- potenţial.

Factorul de adsorbție-solvație datorită scăderii suprafeței particulelor ca urmare a solvației. În acest caz, suprafața particulelor este de natură lifilă sau datorită adsorbției stabilizatorilor non-electroliți. Astfel de sisteme pot fi stabile agregativ chiar și în absența unui potențial pe suprafața particulelor.

Este posibil să se liofilizeze sistemele liofobe prin adsorbția pe suprafața lor a moleculelor cu care mediul lor interacționează. Acestea sunt surfactanți, HMS, iar în cazul emulsiilor, pulberi fin dispersate umezite de mediu.

Adsorbția unor astfel de substanțe este însoțită de solvatarea și orientarea moleculelor în conformitate cu polaritatea fazelor de contact (regula lui Rehbinder). Adsorbția surfactantului duce la o scădere a energiei Gibbs de suprafață și, prin urmare, la o creștere a stabilității termodinamice a sistemului

factor de entropie joacă un rol deosebit în sistemele cu particule mici, deoarece, datorită mișcării browniene, particulele fazei dispersate sunt distribuite uniform pe volumul sistemului. Ca urmare, aleatoritatea sistemului crește (aleatorietatea sa este mai mică dacă particulele sunt sub formă de sediment la fundul vasului), ca urmare, crește și entropia acestuia. Aceasta duce la o creștere a stabilității termodinamice a sistemului, realizată prin reducerea energiei totale Gibbs. Într-adevăr, dacă în timpul oricărui proces S > 0, atunci conform ecuaţiei

G = H - TS,

un astfel de proces are loc cu o scădere a energiei Gibbs G<0.

Factori cinetici:

Factorul structural-mecanic durabilitate are loc în timpul adsorbției agenților tensioactivi și a HMS pe suprafața particulelor, ceea ce duce la formarea de straturi de adsorbție cu proprietăți structurale și mecanice îmbunătățite. Aceste substanțe includ: agenți tensioactivi cu lanț lung, majoritatea DIU, precum gelatină, cazeină, proteine, săpunuri, rășini. Concentrându-se pe suprafața particulelor, ele pot forma o peliculă asemănătoare unui gel.Aceste straturi de adsorbție sunt ca o barieră în calea apropierii particulelor și a agregării acestora.

Scăderea simultană a tensiunii superficiale în acest caz duce la faptul că acest factor devine universal pentru stabilizarea tuturor sistemelor dispersate.

Factorul de stabilitate hidrodinamică se manifestă în medii de dispersie foarte vâscoase și dense, în care viteza particulelor din faza dispersată este scăzută și energia lor cinetică nu este suficientă pentru a depăși chiar și o mică barieră de repulsie potențială.

În sistemele coloidale reale, mai mulți factori de stabilitate termodinamică și cinetică acționează de obicei simultan. De exemplu, stabilitatea micelilor din latex de polistiren (vezi capitolul 5) este asigurată de factorii de stabilitate ionici, structurali-mecanici și de adsorbție-solvație.

Trebuie remarcat faptul că fiecare factor de sustenabilitate are propria sa metodă specifică de neutralizare. De exemplu, efectul factorului ionic este redus semnificativ prin introducerea electroliților. Acțiunea factorului structural-mecanic poate fi prevenită cu ajutorul unor substanțe – așa-numitele. demulgatori(aceștia sunt de obicei surfactanți cu lanț scurt) care subțiază straturile elastice structurate de pe suprafața particulelor, precum și prin metode mecanice, termice și alte metode. Ca urmare, are loc o pierdere a stabilității agregative a sistemelor și coagulare.

Mecanisme de acțiune ale stabilizatorilor

Stabilizatorii creează o barieră potențială sau structural-mecanică pe calea lipirii particulelor, iar cu înălțimea sa suficientă, un sistem instabil termodinamic poate exista mult timp din motive pur cinetice, fiind în stare metastabilă.

Să luăm în considerare mai detaliat factorul electrostatic de stabilitate sau factorul ionic de stabilizare a sistemelor dispersate.

În majoritatea d.s. procesele de mărire a particulelor fazei e. decurg spontan din dorinţa de a reduce excesul de energie de suprafaţă. Mărirea particulelor se poate face în două moduri:

1. distilare izotermă - transferul unei substanțe de la particule mici la cele mai mari (↓G). Forța motrice este diferența μ a particulelor de diferite dimensiuni

2.coagulare - aderenta, fuziunea particulelor fazei e..

Coagularea în sens restrâns este lipirea particulelor, iar în sens larg este pierderea stabilității agregative. Termenul „coalescență” este adesea folosit pentru a caracteriza aderența particulelor.

Coagularea duce la instabilitatea sedimentării sau crește viteza acesteia.

În soluțiile concentrate, coagularea poate duce la formarea de structuri în vrac în sistem. Coagularea include mai multe etape succesive:

Formarea floculilor (agregate de particule) separate prin straturi intermediare ale mediului este floculare. Procesul invers se numește peptizare (din flocule → particule)

Distrugerea straturilor intermediare, coalescența particulelor sau formarea de structuri rigide de condensare.

Toate aceste procese merg cu ↓G. Coagularea depinde de factori termodinamici și cinetici.

A . – Factori de stabilitate termodinamică:

1) electrostatic - consta in ↓σ, datorita formarii unui DEL pe suprafata interfaciala.

2) adsorbție-solvatare - constă în ↓σ, datorită adsorbției (ecuația Gibbs) și adeziunii (Dupre).

3) entropia - este aspirația sistemului la o distribuție uniformă a particulelor. Funcționează în sisteme cu mișcare browniană.

B. - Factorii de stabilitate cinetica - contribuie la scaderea vitezei de coagulare.

1) structural-mecanic – constă în necesitatea aplicării de energie și timp pentru a distruge pelicula mediului datorită elasticității și rezistenței sale certe.

2) hidrodinamic - este de a reduce viteza de coagulare prin creșterea η și ∆ρ.

ÎN. – Factori mixți de sustenabilitate – constau în apariția unui efect sinergic, adică influența simultană a mai multor dintre factorii de mai sus și îmbunătățirea lor (↓σ modifică proprietățile mecanice ale filmului mediu).

Pentru fiecare factor de stabilitate, dacă este necesar, se poate propune o metodă specifică de neutralizare a acestuia.

Introducerea electroliților reduce factorul electrostatic

Introducerea surfactanților modifică rezistența mecanică a straturilor intermediare

În inima etc. Stabilitatea agregativă se bazează pe conceptul de presiune disjoining, introdus de B. Deryamin în 1935. Ea apare la o ↓d puternică a peliculei, în timpul interacțiunii straturilor superficiale de particule care se apropie. Straturile de suprafață încep să se suprapună. Presiunea de disjungere este un parametru total care ia în considerare forțele de atracție (van der Waals) și forțele de respingere - acestea au o altă natură.

O scădere a d a peliculei duce la dispariția moleculelor mediului cu energie min în el, deoarece particulele din el își măresc excesul de energie din cauza pierderii vecinilor sau a învelișurilor de solvat. Drept urmare, moleculele din stratul intermediar tind să atragă alte molecule din volum în el și apare un fel de presiune de disjuncție. Semnificația sa fizică este presiunea care trebuie aplicată filmului pentru a menține grosimile de echilibru.

Teoria modernă a stabilității sistemelor dispersate se numește DLFO (Deryabin-Landau-Verwey-Oberbeck). Se bazează pe energia totală de interacțiune a particulelor, definită ca suma algebrică a energiilor de atracție moleculară și repulsie electrostatică.

Presiunea de repulsie este determinată numai de forțele electrostatice. Cu toate acestea, până în prezent, o teorie generală a stabilității agregative și a coagulării nu a fost încă creată.

Cinetica coagulării.

Viteza de coagulare este principalul factor prin care se apreciază rezistența agregativă și poate varia foarte mult.

Teoria cantitativă a fost dezvoltată în lucrările lui M. Smoluchovsky, G. Müller, N. Fuchs. Cea mai dezvoltată și una dintre primele a fost teoria lui Smoluchowski:

Pentru solurile monodisperse cu particule sferice

Ciocnirea particulelor - rezultatul mișcării browniene

Distanța critică pentru interacțiune d=2r

Ciocnirea a doar 2 particule (de la simplu la simplu, de la simplu la dublu, dublu la triplu).

O astfel de reprezentare a făcut posibilă reducerea coagulării la teoria chimiei bimoleculare. reactii. Ca urmare, rata de coagulare poate fi găsită:

;

P - factorul steric

Numărul total r

D - coeficientul de difuzie

După integrarea în intervalul de la τ=0 la ν τ la τ:

k - este dificil de determinat, prin urmare Smoluchovsky a introdus conceptul de jumătate de timp de coagulare - timpul în care numărul de particule scade de 2 ori ().

Echivalând aceste ecuații, obținem:

, ;

Rezolvarea ecuațiilor cinetice de coagulare poate fi realizată grafic.

Pe baza descoperirilor lui Platon, omul de știință sovietic, academicianul P. A. Rebinder, împreună cu studenții săi, au propus și studiat în detaliu teoria structural-mecanică a stabilității spumei. Conform acestei teorii, stabilitatea straturilor de adsorbție (inclusiv a celor din spume) este determinată atât de forțele de suprafață, cât și de proprietățile mecanice ale peliculelor de spumă. Dacă aceste proprietăți sunt îmbunătățite în vreun fel, atunci și stabilitatea spumei va crește (uneori de multe ori).

Este asigurarea factorului de stabilitate structural-mecanic care poate da cea mai mare stabilitate spumei. De exemplu, toți agenții de spumare proteică, datorită structurii tridimensionale speciale a surfactanților proteici, formează straturi de adsorbție mobile, dar foarte puternice, care formează pelicule de spumă. Datorită stabilității ridicate a spumei, aceasta este capabilă să reziste la impacturi mecanice semnificative din exterior - să zicem, atunci când este amestecată cu mortar de ciment. Metoda tradițională de producere a betonului spumos se bazează pe acest fapt: spuma preparată în prealabil într-un generator special de spumă este amestecată cu un mortar de ciment-nisip într-un malaxor cu viteză mică.

Trecerea de la luarea în considerare a compozițiilor bicomponente (solvent + surfactant) la multicomponente reale (amestec spumă-ciment) face posibilă, ținând cont de factorii structurali și mecanici, explicarea fenomenului de stabilitate extrem de ridicată a unor tipuri de spume, în în special, cele preparate dintr-un amestec de rășină și acizi grași (agent de spumă SDO).

Acest agent de expandare constă dintr-un amestec de rășină saponificată și acizi grași. Introducerea unui stabilizator, var, în compoziția sa inițiază reacții de schimb de substituție pentru calciu. Săpunurile din rășină sunt transformate în săpunuri de calciu, care au o activitate de suprafață mai mare. La fel ca acizii grași pe bază de sodiu, ei își pierd capacitatea de a se dizolva în apă.

Ca rezultat al acestor procese, se formează o structură voluminoasă, puternică și foarte vâscoasă a peliculelor de spumă, care diferă semnificativ de restul masei soluției. În plus, cele mai mici particule de hidroxid de calciu și săpunuri de calciu de acizi grași sintetizate în momentul generării spumei armează suprafața bulelor de spumă și înfundă canalele lui Platon. Toate împreună permit obținerea unei spume atât de stabile cu expansiune scăzută, încât poate rezista chiar și la o „întâlnire” cu agregate uscate - ciment și nisip (acest tip de reglementare tehnologică pentru producerea betonului spumos se numește metoda de mineralizare uscată).

Din punctul de vedere al factorului de stabilitate structural-mecanica, devine posibil de explicat faptul ca unii agenti de spumare, in special cei pe baza de saponine, asigura o stabilitate de ordin de marime mai mare a spumei obtinute din ei daca nu este proaspat preparata, dar se folosesc solutii invechite. Ca rezultat al hidrolizei în timpul depozitării, mai multe componente active se acumulează spontan în soluția de agent de spumă, capabile să formeze straturi de adsorbție foarte vâscoase ale unei structuri spațiale.

Blocul de spumă este unul dintre cele mai utilizate materiale în construcția caselor. Are multe avantaje: greutate redusă, dimensiuni ușor de utilizat și cost redus. În același timp, clădirile din blocuri de spumă ...

Compoziția depinde de locul de aplicare a blocurilor de spumă, ținând cont de condițiile climatice ale zonei. Elementele principale din compoziție (care trebuie să respecte GOST) sunt cimentul, nisipul, apa și aditivii de spumă. În căutarea profitului, ei pot...

Blocurile de spumă sunt astăzi materiale de construcție foarte populare pentru construcția de structuri și clădiri moderne. Sunt realizate dintr-un amestec de ciment la care se adaugă nisip cu un agent de spumă și apă. În unele variante în...

cinetică termodinamică

(↓) .(↓viteze de coagulare datorate proprietăților hidrodinamice ale mediului)

a) factor electrostatic - ↓ datorat a) factorului hidrodinamic

formarea DES

b) factor de adsorbție-solvatare - ↓ b) structural-mecanic

datorită adsorbției și solvației factorului de suprafață

c) factorul de entropie

Factori termodinamici:

Electrostatic factor contribuie la crearea unor forțe repulsive electrostatice, care cresc odată cu creșterea potențialului de suprafață al particulelor, și în special a potențialului ζ.

Factorul de adsorbție-solvație datorită scăderii suprafeței particulelor ca urmare a solvației. În acest caz, suprafața particulelor este de natură lifilă sau datorită adsorbției stabilizatorilor non-electroliți. Astfel de sisteme pot fi stabile agregativ chiar și în absența unui potențial pe suprafața particulelor.

Este posibil să se liofilizeze sistemele liofobe prin adsorbția pe suprafața lor a moleculelor cu care mediul lor interacționează. Acestea sunt surfactanți, HMS, iar în cazul emulsiilor, pulberi fin dispersate umezite de mediu.

Adsorbția unor astfel de substanțe este însoțită de solvatarea și orientarea moleculelor în conformitate cu polaritatea fazelor de contact (regula lui Rehbinder). Adsorbția surfactantului duce la o scădere a energiei Gibbs de suprafață și, prin urmare, la o creștere a stabilității termodinamice a sistemului

factor de entropie joacă un rol deosebit în sistemele cu particule mici, deoarece, datorită mișcării browniene, particulele fazei dispersate sunt distribuite uniform pe volumul sistemului. Ca urmare, aleatoritatea sistemului crește (aleatorietatea sa este mai mică dacă particulele sunt sub formă de sediment la fundul vasului), ca urmare, crește și entropia acestuia. Aceasta duce la o creștere a stabilității termodinamice a sistemului, realizată prin reducerea energiei totale Gibbs. Într-adevăr, dacă în timpul oricărui proces S > 0, atunci conform ecuaţiei

G = H - TS,

un astfel de proces are loc cu o scădere a energiei Gibbs G

Factori cinetici:

Factorul de stabilitate structural-mecanic are loc în timpul adsorbției agenților tensioactivi și a HMS pe suprafața particulelor, ceea ce duce la formarea de straturi de adsorbție cu proprietăți structurale și mecanice îmbunătățite. Aceste substanțe includ: agenți tensioactivi cu lanț lung, majoritatea DIU, precum gelatină, cazeină, proteine, săpunuri, rășini. Concentrându-se pe suprafața particulelor, acestea pot forma o peliculă asemănătoare unui gel. Aceste straturi de adsorbție sunt, parcă, o barieră în calea apropierii particulelor și a agregării acestora.

Scăderea simultană a tensiunii superficiale în acest caz duce la faptul că acest factor devine universal pentru stabilizarea tuturor sistemelor dispersate.

Factorul de stabilitate hidrodinamică se manifestă în medii de dispersie foarte vâscoase și dense, în care viteza particulelor din faza dispersată este scăzută și energia lor cinetică nu este suficientă pentru a depăși chiar și o mică barieră de repulsie potențială.

În sistemele coloidale reale, mai mulți factori de stabilitate termodinamică și cinetică acționează de obicei simultan. De exemplu, stabilitatea micelilor din latex de polistiren (vezi capitolul 5) este asigurată de factorii de stabilitate ionici, structurali-mecanici și de adsorbție-solvație.

Trebuie remarcat faptul că fiecare factor de sustenabilitate are propria sa metodă specifică de neutralizare. De exemplu, efectul factorului ionic este redus semnificativ prin introducerea electroliților. Acțiunea factorului structural-mecanic poate fi prevenită cu ajutorul unor substanțe – așa-numitele. demulgatori(aceștia sunt de obicei surfactanți cu lanț scurt) care subțiază straturile elastice structurate de pe suprafața particulelor, precum și prin metode mecanice, termice și alte metode. Ca urmare, are loc o pierdere a stabilității agregative a sistemelor și coagulare.

Mecanisme de acțiune ale stabilizatorilor

Stabilizatorii creează o barieră potențială sau structural-mecanică pe calea lipirii particulelor, iar cu înălțimea sa suficientă, un sistem instabil termodinamic poate exista mult timp din motive pur cinetice, fiind în stare metastabilă.

Să luăm în considerare mai detaliat factorul electrostatic de stabilitate sau factorul ionic de stabilizare a sistemelor dispersate.

6.3. Factorul ionic de stabilizare a sistemelor dispersate

Teoria stabilității solurilor liofobe DLVO

Adsorbția, electrostaticul și o serie de alte teorii ale stabilității și coagulării nu au putut explica o serie de fapte observate pentru sistemele dispersate. Cele mai importante prevederi ale acestora au devenit o parte integrantă a teoriei moderne a stabilității, care este în acord cu comportamentul solurilor tipic liofobe.

Formarea DEL duce, pe de o parte, la o scădere a tensiunii interfaciale, ceea ce mărește stabilitatea termodinamică a sistemelor și, pe de altă parte, creează o barieră potențială de repulsie electrostatică pe calea agregării particulelor, determinând astfel -a sunat. factor de stabilitate ionic (electrostatic)..

Luați în considerare natura acestei bariere. Conform teoriei stabilității coloizilor hidrofobi Deryagin (*) , Landou (*) , Verweya (*) , Overbeck (*) (teoria DLVO), între particulele cu DEL, acționează forțele de atracție și de respingere. Forțele de respingere sunt cauzate de presiunea de disjuncție: atunci când particulele se apropie, părțile difuze ale DEL se suprapun, iar concentrația de contraioni între particule devine mai mare decât în ​​interiorul fazei. Există un flux al mediului de dispersie în spațiul dintre particule, care tinde să le separe. Acest flux creează presiune de disjungere. Conform teoriei DLVO, energia de repulsie a particulelor este exprimată prin ecuația:

Teoria fizică modernă a stabilității a fost dezvoltată de oamenii de știință ruși Deryagin și Landau (1937) și a primit recunoaștere universală. Ceva mai târziu (1941), o dezvoltare teoretică care a dus la aceleași rezultate a fost realizată de oamenii de știință olandezi Verwey și Overbeck. În conformitate cu primele litere ale autorilor, teoria stabilității este cunoscută sub numele de teorie DLFO(DLVO).

Tensiunea superficială interfacială a sistemelor dispersate nu este singurul motiv pentru stabilitatea agregativă. Când particulele de sol încărcate similar se apropie una de cealaltă, straturile lor difuze se suprapun. Această interacțiune are loc într-un strat subțire de mediu de dispersie care separă particulele.

Stabilitatea solurilor liofobe determinate de proprietăţile speciale ale acestor straturi lichide. Subtierea acestui strat se termina fie cu ruperea lui la o anumita grosime mica, fie cu realizarea unei anumite grosimi de echilibru, care nu mai scade. În primul caz, particulele se lipesc, în al doilea nu.

Subțierea stratului subțire are loc prin curgerea din lichidul său. Când stratul de lichid devine subțire (100 - 200 nm), proprietățile lichidului din el încep să difere foarte mult de proprietățile lichidului din volum. Apare în strat presiune suplimentară , pe care Deryagin l-a numit „presiunea de disjungere” π.

Presiunea de separare este presiunea în exces care trebuie aplicată pe suprafețele care delimitează o peliculă subțire, astfel încât grosimea acesteia să rămână constantă sau să poată fi modificată reversibil într-un proces de echilibru termodinamic.

pozitiv presiunea de separare are loc atunci când:

„+” P în stratul 0. Acest lucru împiedică curgerea lichidului din acesta, adică. apropierea particulelor;

„presiunea de disjungere”, adică tartine, felii:

Presiunea de disjungere negativă π

„-” atunci când presiunea din strat crește, ceea ce contribuie la convergența particulelor

Să luăm în considerare cazurile de abordare a particulelor fazei dispersate la distanțe diferite:

Fără presiune de separare, h > 2δ

(grosimea stratului difuz)

R o R o "+" - R

Într-un strat subțire

"-" - lichidul va curge din gol și

P P particule se apropie

Fig.6.1. Formarea presiunii de disjungere în straturi subțiri

Înainte de suprapunerea straturilor difuze, energia E a sistemelor liber dispersate a fost neschimbată, iar P în gol = P o (presiunea în interiorul lichidului liber).

După suprapunere, energia liberă se modifică, iar în stratul lichid apare un R.d. îndreptat spre corpurile în contact.

Conceptul de presiune disjunge este unul dintre sistemele dispersate fundamentale din chimia fizică. Presiunea de separare apare întotdeauna atunci când se formează un strat subțire de lichid între particulele fazei dispersate (solid, lichid sau gazos). Într-un strat de apă de 1 µm grosime închis între două suprafețe de mica, presiunea de separare este de 430 Pa. Cu o grosime a stratului de apă de 0,04 µm, presiunea de separare este semnificativ mai mare și se ridică la 1,8810 4 Pa.

Metode optice și, mai ales, interoferometrice sunt de obicei folosite pentru a studia structura filmului și pentru a măsura grosimea acesteia.

Intensitatea I a luminii reflectate din cauza interferenței depinde într-un mod complex de raportul dintre grosimea filmului și lungimea undei de lumină incidentă.

1/4 3/4 5/4 7/4 h/λ

Orez. 6.2. Dependența lui I a luminii monocromatice reflectate de grosimea relativă a filmului.

Pentru filme groase: h=(k+½)λ/2n.

k este ordinul interferenței

n este indicele de refracție.

În lumină albă, peliculele subțiri sunt colorate în culori diferite. Filmele subțiri cu h≤ λ/10 apar gri în lumina reflectată, în timp ce filmele mai subțiri apar negre.

Pentru filmele gri și negre, măsurarea intensității I face posibilă determinarea h lor, iar dependența I=f(t) determină cinetica de subțiere.

Forțele de respingere din peliculele subțiri sunt de natură electrostatică: un sistem coloidal format din apă, proteine... folosește realizările organice, anorganice și analitice. chimie, procese și dispozitive de chimie și...

Proteine ​​și acizi nucleici

Ghid de studiu >> Chimie

TEHNOLOGII BIOLOGICE DE COMPUSI MOLECULARI INALTI CHIMIE ABSTRACT PRELEGII pentru studenții specialităților 49 ... în anumite condiții se formează soluții proteice coloidal sisteme - geluri sau jeleuri ... apa care inconjoara un strat gros coloidal particule de proteine...

Aspecte de mediu ale predării temei P-elementele la clasă chimieși ecologie

Lucrări de curs >> Pedagogie

deținere prelegeri pe tema, profesorul, împreună cu elevii, întocmește referință rezumate. ... reacții la teme. Coloidal Experiență de laborator de particule 21...in chimie. Moscova: Iluminismul, 1981, 192 p. Rudzitis G. E. Chimie: anorganic chimie. Organ. Chimie: Tutorial...

Fundamentele ecologiei (10)

Rezumat >> Ecologie

Necesitatea pregătirii și publicării abstract prelegeri, care poate fi... sau maro, îmbogățit coloidal- minerale dispersate. Orizontul de bază... rezervoare de decantare, centrifugare, filtrare. Khim, fizică chimic si curatare biol. plutire...

Teorie chimie. organice şi anorganice chimieși metode de predare

Sinopsis >> Chimie

... chimie. Har-ka struct. e-tovarăș cu-noi. În l-s-me lectura... fixare la sfârșit prelegeri. Didactic conditii prelegeri: foarte concentrat prelegeri, conștientizare sporită, ... apă, în forme de apă caldă coloidal soluţie. Macromoleculele de amidon sunt construite...

Există factori de stabilitate termodinamică și cinetică,

LA factori termodinamici includ factorii electrostatici, de adsorbție-solvație și de entropie.

factor electrostatic datorită existenței unui dublu strat electric pe suprafața particulelor fazei dispersate. Componentele principale ale factorului electrostatic sunt încărcătura similară a granulelor tuturor particulelor coloidale, valoarea potențialului electrocinetic, precum și o scădere a tensiunii superficiale interfaciale din cauza adsorbției electroliților (mai ales în cazurile în care surfactanții ionogeni sunt electroliți). ).

Aceeași sarcină electrică a granulelor duce la respingerea reciprocă a particulelor coloidale care se apropie. Mai mult, la distanțe care depășesc diametrul micelilor, repulsia electrostatică se datorează în principal încărcării contraionilor din stratul difuz. Dacă particulele care se mișcă rapid se ciocnesc între ele, atunci contraionii stratului difuz, fiind relativ slab legați de particule, se pot deplasa și, ca urmare, granulele intră în contact. În acest caz, rolul principal în forțele de respingere îl joacă potențialul electrocinetic. Și anume, dacă valoarea sa depășește 70 - 80 mV, atunci particulele care se ciocnesc unele cu altele ca urmare a mișcării browniene nu vor putea depăși bariera electrostatică și, după ce s-au ciocnit, se vor dispersa și nu va avea loc agregarea. Rolul tensiunii superficiale ca factor de stabilitate termodinamică a fost discutat în Capitolul 1.

Factorul de adsorbție-solvație asociată cu hidratarea (solvatarea) atât a particulelor fazei dispersate cât și adsorbite pe suprafața lor ionilor sau moleculelor de surfactant neîncărcate. Învelișurile de hidratare și straturile de adsorbție sunt legate de suprafața particulelor prin forțe de adeziune. Prin urmare, pentru contactul direct al agregatelor, particulele care se ciocnesc trebuie să aibă energia necesară nu numai pentru a depăși bariera electrostatică, ci și pentru a depăși munca de aderență.

factor de entropie consta in tendinta fazei dispersate la o distributie uniforma a particulelor fazei dispersate pe volumul sistemului ca urmare a difuziei. Acest factor se manifestă în principal în sisteme ultramicroeterogene, ale căror particule participă la mișcarea browniană intensă.

La factori cinetici stabilitatea includ factori structural-mecanici și hidrodinamici.

Factorul structural-mecanic datorită faptului că învelișurile hidratate (solvat) existente pe suprafața particulelor au vâscozitate și elasticitate crescute. Acest lucru creează o forță de respingere suplimentară atunci când particulele se ciocnesc - așa-numita presiune de disjungere. Elasticitatea straturilor de adsorbție în sine contribuie, de asemenea, la presiunea de separare. Doctrina presiunii disjunctive a fost dezvoltată de BV Deryagin (1935).

factor hidrodinamic este legată de vâscozitatea mediului de dispersie. Reduce rata de distrugere a sistemului prin încetinirea mișcării particulelor într-un mediu cu vâscozitate ridicată. Acest factor este cel mai puțin pronunțat în sistemele cu mediu gazos, iar manifestarea sa cea mai mare se observă în sistemele cu mediu solid, unde particulele din faza dispersată sunt în general lipsite de mobilitate.

În condiții reale, stabilitatea sistemelor dispersate este de obicei asigurată de mai mulți factori simultan. Cea mai mare stabilitate se observă sub acțiunea combinată a factorilor termodinamici și cinetici.

Fiecare factor de stabilitate corespunde unei metode specifice de neutralizare a acestuia. De exemplu, acțiunea factorului structural-mecanic poate fi înlăturată cu ajutorul unor substanțe care subțiază și dizolvă straturile structurate elastice de pe suprafața particulelor. Solvația poate fi redusă sau complet eliminată prin liofobizarea particulelor din faza dispersată în timpul adsorbției substanțelor corespunzătoare. Acțiunea factorului electrostatic este redusă semnificativ atunci când electroliții sunt introduși în sistem, care comprimă DEL. Acest ultim caz este cel mai important atât în ​​stabilizarea, cât și în distrugerea sistemelor dispersate.