termodynamická kinetika
(↓ ).(↓rýchlosť koagulácie v dôsledku hydrodynamických vlastností média)
a) elektrostatický faktor - ↓ v dôsledku a) hydrodynamického faktora
tvorba DES
b) adsorpčno-solvatačný faktor - ↓ b) štruktúrno-mechanický
v dôsledku adsorpcie a solvatácie povrchového faktora
c) faktor entropie
Termodynamické faktory:
Elektrostatický faktor prispieva k vytváraniu elektrostatických odpudivých síl, ktoré sa zvyšujú so zvyšovaním povrchového potenciálu častíc a najmä ζ- potenciál.
Adsorpčno-solvatačný faktor v dôsledku poklesu povrchu častíc v dôsledku solvatácie. V tomto prípade je povrch častíc lifilnej povahy alebo v dôsledku adsorpcie neelektrolytových stabilizátorov. Takéto systémy môžu byť agregovane stabilné aj v neprítomnosti potenciálu na povrchu častíc.
Lyofóbne systémy je možné lyofilizovať adsorbovaním molekúl na ich povrchu, s ktorými interaguje ich médium. Sú to povrchovo aktívne látky, HMS a v prípade emulzií jemne dispergované prášky zvlhčené médiom.
Adsorpcia takýchto látok je sprevádzaná solvatáciou a orientáciou molekúl v súlade s polaritou kontaktujúcich fáz (Rehbinderovo pravidlo). Adsorpcia povrchovo aktívnej látky vedie k zníženiu povrchovej Gibbsovej energie a tým k zvýšeniu termodynamickej stability systému
entropický faktor hrá zvláštnu úlohu v systémoch s malými časticami, pretože v dôsledku Brownovho pohybu sú častice dispergovanej fázy rovnomerne rozdelené po celom objeme systému. V dôsledku toho sa zvyšuje náhodnosť systému (jeho náhodnosť je menšia, ak sú častice vo forme sedimentu na dne nádoby), v dôsledku toho sa zvyšuje aj jeho entropia. To vedie k zvýšeniu termodynamickej stability systému, čo sa dosiahne znížením celkovej Gibbsovej energie. Skutočne, ak počas akéhokoľvek procesu S > 0, potom podľa rovnice
G = H - TS,
k takémuto procesu dochádza pri poklese Gibbsovej energie G<0.
Kinetické faktory:
Štrukturálno-mechanický faktor udržateľnosť vzniká pri adsorpcii povrchovo aktívnych látok a HMS na povrchu častíc, čo vedie k vytvoreniu adsorpčných vrstiev so zlepšenými štrukturálnymi a mechanickými vlastnosťami. Medzi tieto látky patria: povrchovo aktívne látky s dlhým reťazcom, väčšina IUD, ako je želatína, kazeín, proteíny, mydlá, živice. Pri koncentrácii na povrchu častíc môžu vytvárať gélovitý film, tieto adsorpčné vrstvy sú ako bariéra pre priblíženie častíc a ich agregáciu.
Súčasné zníženie povrchového napätia v tomto prípade vedie k tomu, že tento faktor sa stáva univerzálnym pre stabilizáciu všetkých disperzných systémov.
Faktor hydrodynamickej stability sa prejavuje v vysoko viskózne a husté disperzné médiá, v ktorých je rýchlosť častíc dispergovanej fázy nízka a ich kinetická energia nestačí na prekonanie ani malej potenciálnej odpudzovacej bariéry.
V reálnych koloidných systémoch zvyčajne pôsobí súčasne niekoľko faktorov termodynamickej a kinetickej stability. Napríklad stabilita polystyrénových latexových miciel (pozri kapitolu 5) je zabezpečená iónovými, štruktúrno-mechanickými a adsorpčne-solvatačnými faktormi stability.
Treba poznamenať, že každý faktor udržateľnosti má svoj vlastný špecifický spôsob jeho neutralizácie. Napríklad účinok iónového faktora je výrazne znížený zavedením elektrolytov. Pôsobeniu štrukturálno-mechanického faktora možno zabrániť pomocou látok – tzv. deemulgátory(spravidla ide o povrchovo aktívne látky s krátkym reťazcom), ktoré stenčujú elastické štruktúrované vrstvy na povrchu častíc, ako aj mechanickými, tepelnými a inými metódami. V dôsledku toho dochádza k strate agregačnej stability systémov a koagulácia.
Mechanizmy pôsobenia stabilizátorov
Stabilizátory vytvárajú potenciálnu alebo štrukturálne-mechanickú bariéru na ceste zlepovania častíc a pri dostatočnej výške môže termodynamicky nestabilný systém z čisto kinetických dôvodov dlhodobo existovať v metastabilnom stave.
Pozrime sa podrobnejšie na elektrostatický faktor stability alebo iónový faktor stabilizácie disperzných systémov.
Vo väčšine d.s. procesy zväčšovania častíc e.fázy prebiehajú spontánne kvôli snahe znížiť prebytočnú povrchovú energiu. Zväčšenie častíc môže prebiehať dvoma spôsobmi:
1. izotermická destilácia - prenos látky z malých častíc na väčšie (↓G). Hnacou silou je rozdiel μ častíc rôznych veľkostí
2.koagulácia - adhézia, fúzia častíc e.fázy.
Koagulácia v užšom zmysle je zlepovanie častíc a v širšom zmysle je to strata agregačnej stability. Na charakterizáciu adhézie častíc sa často používa výraz "koalescencia".
Koagulácia vedie k nestabilite sedimentácie alebo zvyšuje jej rýchlosť.
V koncentrovaných roztokoch môže koagulácia viesť k vytvoreniu objemových štruktúr v systéme. Koagulácia zahŕňa niekoľko po sebe nasledujúcich fáz:
Tvorba vločiek (agregátov častíc) oddelených medzivrstvami média je flokulácia. Opačný proces sa nazýva peptizácia (z vločiek → častíc)
Deštrukcia medzivrstiev, koalescencia častíc alebo tvorba tuhých kondenzačných štruktúr.
Všetky tieto procesy idú s ↓G. Koagulácia závisí od termodynamických a kinetických faktorov.
A . - Faktory termodynamickej stability:
1) elektrostatický - pozostáva z ↓σ, v dôsledku tvorby DEL na povrchu rozhrania.
2) adsorpcia-solvatácia - spočíva v ↓σ, v dôsledku adsorpcie (Gibbsova rovnica) a adhézie (Dupre).
3) entropia – je nasávanie systému k rovnomernému rozloženiu častíc. Funguje v systémoch s Brownovým pohybom.
B. - Faktory kinetickej stability - prispievajú k zníženiu rýchlosti koagulácie.
1) štrukturálne-mechanické - spočíva v potrebe použiť energiu a čas na zničenie filmu média kvôli jeho určitej elasticite a pevnosti.
2) hydrodynamický – má znížiť rýchlosť koagulácie zvýšením η a ∆ρ.
IN. – Zmiešané faktory udržateľnosti – spočívajú vo výskyte synergického efektu, t.j. súčasný vplyv viacerých vyššie uvedených faktorov a ich zosilnenie (↓σ mení mechanické vlastnosti filmu média).
Pre každý faktor stability možno v prípade potreby navrhnúť špecifický spôsob jeho neutralizácie.
Zavedenie elektrolytov znižuje elektrostatický faktor
Zavedenie povrchovo aktívnych látok mení mechanickú pevnosť medzivrstiev
V srdci atď. Agregačná stabilita je založená na koncepte disjoining pressure, ktorý zaviedol B. Deryamin v roku 1935. Vzniká pri silnom ↓d filmu, pri interakcii približujúcich sa povrchových vrstiev častíc. Povrchové vrstvy sa začnú prekrývať. Disjoining tlak je celkový parameter, ktorý zohľadňuje sily príťažlivosti (van der Waals) a odpudivé sily - majú rôznu povahu.
Zníženie d filmu vedie k vymiznutiu molekúl média s minimálnou energiou v ňom, od r častice v ňom zvyšujú svoju prebytočnú energiu v dôsledku straty susedných alebo solvátových obalov. V dôsledku toho majú molekuly v medzivrstve tendenciu vťahovať do nej ďalšie molekuly z objemu a vzniká akýsi disjoinný tlak. Jeho fyzikálny význam je tlak, ktorý je potrebné na fóliu vyvinúť, aby sa udržala rovnovážna hrúbka.
Moderná teória stability rozptýlených systémov sa nazýva DLFO (Deryabin-Landau-Verwey-Oberbeck). Je založená na celkovej interakčnej energii častíc, ktorá je definovaná ako algebraický súčet energií molekulárnej príťažlivosti a elektrostatického odpudzovania.
Odpudivý tlak je určený iba elektrostatickými silami. K dnešnému dňu však ešte nebola vytvorená všeobecná teória agregačnej stability a koagulácie.
Kinetika koagulácie.
Rýchlosť koagulácie je hlavným faktorom, podľa ktorého sa posudzuje agregačná rezistencia, a môže sa značne líšiť.
Kvantitatívna teória bola vyvinutá v prácach M. Smoluchowského, G. Müllera, N. Fuchsa. Najrozvinutejšou a jednou z prvých bola teória Smoluchowského:
Pre monodisperzné sóly s guľovitými časticami
Zrážka častíc - výsledok Brownovho pohybu
Kritická vzdialenosť pre interakciu d=2r
Zrážka iba 2 častíc (jednoduchej na jednu, jednu na dvojitú, dvojitú na trojitú).
Takáto reprezentácia umožnila zredukovať koaguláciu na teóriu bimolekulárnej chémie. reakcie. V dôsledku toho možno nájsť rýchlosť koagulácie:
; 
P - stérický faktor
Celkový počet r
D - koeficient difúzie
Po integrácii v rozsahu od τ=0 do ν τ pri τ:
k - je ťažké určiť, preto Smoluchovský zaviedol pojem polovičný čas koagulácie - čas, počas ktorého sa počet častíc zníži 2 krát ().
Porovnaním týchto rovníc dostaneme:
, ;
Riešenie kinetických rovníc koagulácie je možné vykonať graficky.
Na základe Platónových objavov sovietsky vedec, akademik P. A. Rebinder spolu so svojimi študentmi navrhol a podrobne preštudoval štrukturálno-mechanickú teóriu stability peny. Podľa tejto teórie je stabilita adsorpčných vrstiev (vrátane vrstiev v penách) určená povrchovými silami a mechanickými vlastnosťami penových fólií. Ak sa tieto vlastnosti akýmkoľvek spôsobom zlepšia, potom sa zvýši (niekedy mnohokrát) aj stabilita peny.
Najväčšiu stabilitu môže pene poskytnúť práve poskytnutie štrukturálno-mechanického faktora stability. Napríklad všetky proteínové penotvorné činidlá vďaka špeciálnej trojrozmernej štruktúre proteínových povrchovo aktívnych látok tvoria mobilné, ale veľmi silné adsorpčné vrstvy, ktoré tvoria penové filmy. Vďaka vysokej stabilite peny je schopná odolávať značným mechanickým nárazom zvonku - povedzme pri zmiešaní s cementovou maltou. Tradičný spôsob výroby penového betónu je založený na tejto skutočnosti: pena pripravená vopred v špeciálnom generátore peny sa zmieša s cementovo-pieskovou maltou v nízkootáčkovej miešačke.
Prechod od zvažovania dvojzložkových (rozpúšťadlo + povrchovo aktívna látka) kompozícií k skutočným viaczložkovým (penocementová zmes) umožňuje s prihliadnutím na štrukturálne a mechanické faktory vysvetliť fenomén extrémne vysokej stability niektorých typov pien, v r. najmä tie, ktoré sú pripravené zo zmesi živice a mastných kyselín (penidlo SDO ).
Toto nadúvadlo pozostáva zo zmesi zmydelnenej živice a mastných kyselín. Zavedenie stabilizátora, vápna, do jeho zloženia iniciuje výmenné reakcie za vápnik. Živicové mydlá sa premieňajú na vápenaté mydlá, ktoré majú vyššiu povrchovú aktivitu. Rovnako ako mastné kyseliny na báze sodíka strácajú schopnosť rozpúšťať sa vo vode.
V dôsledku týchto procesov sa vytvára objemná, pevná a vysoko viskózna štruktúra penových fólií, ktorá sa výrazne líši od zvyšku hmoty roztoku. Navyše najmenšie častice hydroxidu vápenatého a vápenaté mydlá mastných kyselín syntetizujú v čase tvorby peny brnenie na povrchu penových bublín a upchávajú Platónove kanály. Spolu to umožňuje získať tak stabilnú nízkoexpanznú penu, ktorá vydrží aj „stretnutie“ so suchým kamenivom - cementom a pieskom (tento druh technologického predpisu na výrobu penového betónu sa nazýva metóda suchej mineralizácie).
Z hľadiska faktora štruktúrno-mechanickej stability je možné vysvetliť skutočnosť, že niektoré penotvorné činidlá, najmä tie na báze saponínov, poskytujú rádovo väčšiu stabilitu peny z nich získanej, ak nie sú čerstvo pripravené, ale používajú sa staré roztoky. V dôsledku hydrolýzy počas skladovania sa v roztoku penotvorného činidla spontánne hromadí viac aktívnych zložiek, schopných vytvárať vysoko viskózne adsorpčné vrstvy priestorovej štruktúry.
Penový blok je jedným z najčastejšie používaných materiálov pri stavbe domov. Má mnoho výhod: nízka hmotnosť, ľahko použiteľné rozmery a nízke náklady. Zároveň budovy vyrobené z penových blokov ...
Zloženie závisí od miesta aplikácie penových blokov s prihliadnutím na klimatické podmienky oblasti. Hlavnými prvkami v kompozícii (ktorá musí byť v súlade s GOST) sú cement, piesok, voda a penové prísady. V honbe za ziskom môžu...
Penové bloky sú dnes veľmi obľúbeným stavebným materiálom na stavbu moderných stavieb a budov. Vyrábajú sa z cementovej zmesi, do ktorej sa pridáva piesok s penidlom a vodou. V niektorých variantoch v…
termodynamická kinetika
(↓) .(↓rýchlosť koagulácie v dôsledku hydrodynamických vlastností média)
a) elektrostatický faktor - ↓ v dôsledku a) hydrodynamického faktora
tvorba DES
b) adsorpčno-solvatačný faktor - ↓ b) štruktúrno-mechanický
v dôsledku adsorpcie a solvatácie povrchového faktora
c) faktor entropie
Termodynamické faktory:
Elektrostatický faktor prispieva k vytváraniu elektrostatických odpudivých síl, ktoré sa zvyšujú so zvyšovaním povrchového potenciálu častíc a najmä ζ-potenciálu.
Adsorpčno-solvatačný faktor v dôsledku poklesu povrchu častíc v dôsledku solvatácie. V tomto prípade je povrch častíc lifilnej povahy alebo v dôsledku adsorpcie neelektrolytových stabilizátorov. Takéto systémy môžu byť agregovane stabilné aj v neprítomnosti potenciálu na povrchu častíc.
Lyofóbne systémy je možné lyofilizovať adsorbovaním molekúl na ich povrchu, s ktorými interaguje ich médium. Sú to povrchovo aktívne látky, HMS a v prípade emulzií jemne dispergované prášky zvlhčené médiom.
Adsorpcia takýchto látok je sprevádzaná solvatáciou a orientáciou molekúl v súlade s polaritou kontaktujúcich fáz (Rehbinderovo pravidlo). Adsorpcia povrchovo aktívnej látky vedie k zníženiu povrchovej Gibbsovej energie a tým k zvýšeniu termodynamickej stability systému
entropický faktor hrá zvláštnu úlohu v systémoch s malými časticami, pretože v dôsledku Brownovho pohybu sú častice dispergovanej fázy rovnomerne rozdelené po celom objeme systému. V dôsledku toho sa zvyšuje náhodnosť systému (jeho náhodnosť je menšia, ak sú častice vo forme sedimentu na dne nádoby), v dôsledku toho sa zvyšuje aj jeho entropia. To vedie k zvýšeniu termodynamickej stability systému, dosiahnutej znížením celkovej Gibbsovej energie. Skutočne, ak počas akéhokoľvek procesu S > 0, potom podľa rovnice
G = H - TS,
k takémuto procesu dochádza pri poklese Gibbsovej energie G
Kinetické faktory:
Faktor konštrukčno-mechanickej stability vzniká pri adsorpcii povrchovo aktívnych látok a HMS na povrchu častíc, čo vedie k vytvoreniu adsorpčných vrstiev so zlepšenými štrukturálnymi a mechanickými vlastnosťami. Medzi tieto látky patria: povrchovo aktívne látky s dlhým reťazcom, väčšina IUD, ako je želatína, kazeín, proteíny, mydlá, živice. Pri koncentrácii na povrchu častíc môžu vytvárať gélovitý film. Tieto adsorpčné vrstvy sú akoby prekážkou pre priblíženie častíc a ich agregáciu.
Súčasné zníženie povrchového napätia v tomto prípade vedie k tomu, že tento faktor sa stáva univerzálnym pre stabilizáciu všetkých disperzných systémov.
Faktor hydrodynamickej stability sa prejavuje v vysoko viskózne a husté disperzné médiá, v ktorých je rýchlosť častíc dispergovanej fázy nízka a ich kinetická energia nestačí na prekonanie ani malej potenciálnej odpudzovacej bariéry.
V reálnych koloidných systémoch zvyčajne pôsobí súčasne niekoľko faktorov termodynamickej a kinetickej stability. Napríklad stabilita polystyrénových latexových miciel (pozri kapitolu 5) je zabezpečená iónovými, štruktúrno-mechanickými a adsorpčne-solvatačnými faktormi stability.
Treba poznamenať, že každý faktor udržateľnosti má svoj vlastný špecifický spôsob jeho neutralizácie. Napríklad účinok iónového faktora je výrazne znížený zavedením elektrolytov. Pôsobeniu štrukturálno-mechanického faktora možno zabrániť pomocou látok – tzv. deemulgátory(spravidla ide o povrchovo aktívne látky s krátkym reťazcom), ktoré stenčujú elastické štruktúrované vrstvy na povrchu častíc, ako aj mechanickými, tepelnými a inými metódami. V dôsledku toho dochádza k strate agregačnej stability systémov a koagulácia.
Mechanizmy pôsobenia stabilizátorov
Stabilizátory vytvárajú potenciálnu alebo štrukturálne-mechanickú bariéru na ceste zlepovania častíc a pri dostatočnej výške môže termodynamicky nestabilný systém z čisto kinetických dôvodov dlhodobo existovať v metastabilnom stave.
Pozrime sa podrobnejšie na elektrostatický faktor stability alebo iónový faktor stabilizácie rozptýlených systémov.
6.3. Iónový faktor stabilizácie disperzných systémov
Teória stability lyofóbnych sólov DLVO
Adsorpčná, elektrostatická a množstvo ďalších teórií stability a koagulácie nedokázalo vysvetliť množstvo faktov pozorovaných pre disperzné systémy. Ich najdôležitejšie ustanovenia sa stali integrálnou súčasťou modernej teórie stability, ktorá je v dobrej zhode so správaním typicky lyofóbnych sólov.
Vznik DEL vedie na jednej strane k zníženiu medzifázového napätia, čo zvyšuje termodynamickú stabilitu systémov a na druhej strane vytvára potenciálnu bariéru elektrostatického odpudzovania na ceste agregácie častíc, čo spôsobuje tzv. -volal. faktor iónovej (elektrostatickej) stability.
Zvážte povahu tejto bariéry. Podľa teórie stability hydrofóbnych koloidov Deryagin (*) , Landau (*) , Verweya (*) , Overbeck (*) (DLVO teória), medzi časticami s DEL pôsobia príťažlivé a odpudivé sily. Odpudivé sily sú spôsobené oddeleným tlakom: keď sa častice priblížia, difúzne časti DEL sa prekrývajú a koncentrácia protiiónov medzi časticami je vyššia ako vo fáze. Do priestoru medzi časticami dochádza k prúdeniu disperzného média, ktoré má tendenciu ich oddeľovať. Tento tok vytvára disjunktný tlak. Podľa teórie DLVO je energia odpudzovania častíc vyjadrená rovnicou:
Moderná fyzikálna teória stability bola vyvinutá ruskými vedcami Deryaginom a Landauom (1937) a získala všeobecné uznanie. O niečo neskôr (1941) uskutočnili holandskí vedci Verwey a Overbeck teoretický vývoj, ktorý viedol k rovnakým výsledkom. V súlade s prvými písmenami autorov je teória stability známa ako teória DLFO(DLVO).
Medzifázové povrchové napätie rozptýlených systémov nie je jediným dôvodom agregačnej stability. Keď sa podobne nabité častice sólu priblížia k sebe, ich difúzne vrstvy sa prekrývajú. Táto interakcia prebieha v tenkej vrstve disperzného média, ktoré oddeľuje častice.
Stabilita lyofóbnych sólov určené špeciálnymi vlastnosťami týchto kvapalných vrstiev. Ztenčovanie tejto vrstvy končí buď jej pretrhnutím pri určitej malej hrúbke, alebo dosiahnutím určitej rovnovážnej hrúbky, ktorá sa ďalej nezmenšuje. V prvom prípade sa častice zlepia, v druhom nie.
K stenčovaniu tenkej vrstvy dochádza vytekaním z jej kvapaliny. Keď sa vrstva kvapaliny stane tenšou (100 - 200 nm), vlastnosti kvapaliny v nej sa začnú značne líšiť od vlastností kvapaliny v objeme. Zobrazuje sa vo vrstve dodatočný tlak , ktorý Deryagin zavolal „disjoining pressure“ π.
Disjoining tlak je nadmerný tlak, ktorý musí byť aplikovaný na povrchy ohraničujúce tenký film, aby jeho hrúbka zostala konštantná alebo sa mohla reverzibilne meniť v termodynamicky rovnovážnom procese.
pozitívne disjunktný tlak nastáva, keď:
"+" P vo vrstve 0. Tým sa zabráni vytekaniu kvapaliny z nej, t.j. priblíženie častíc;
„disjoining pressure“, t.j. nátierky, kliny:
Záporný disjoinný tlak π
"-", keď sa tlak vo vrstve zvyšuje, čo prispieva ku konvergencii častíc
Uvažujme o prípadoch priblíženia sa k časticiam dispergovanej fázy na rôzne vzdialenosti:
Žiadny disjunktný tlak, h > 2δ
(hrúbka difúznej vrstvy)
R alebo R o "+" - R
V tenkej vrstve
"-" - kvapalina vytečie z medzery a
PP častice sa približujú
Obr.6.1. Vytváranie nesúvislého tlaku v tenkých vrstvách
Pred prekrytím difúznych vrstiev bola energia E voľných dispergovaných systémov nezmenená a P v medzere = P o (tlak vo vnútri voľnej kvapaliny).
Po prekrytí sa voľná energia zmení a vo vrstve kvapaliny sa objaví R.d. smerujúci ku kontaktujúcim telesám.
Koncept disjoining tlaku je jedným zo základných disperzných systémov vo fyzikálnej chémii. Disjoinný tlak nastáva vždy, keď sa medzi časticami dispergovanej fázy (tuhá, kvapalná alebo plynná) vytvorí tenká vrstva kvapaliny. Vo vrstve vody s hrúbkou 1 μm uzavretej medzi dvoma povrchmi sľudy je disjoinný tlak 430 Pa. Pri hrúbke vodnej vrstvy 0,04 µm je disjunktný tlak výrazne vyšší a predstavuje 1,8810 4 Pa.
Na štúdium štruktúry fólie a meranie jej hrúbky sa zvyčajne používajú optické a predovšetkým interoferometrické metódy.
Intenzita I odrazeného svetla v dôsledku interferencie závisí komplexným spôsobom od pomeru hrúbky filmu k dĺžke dopadajúcej svetelnej vlny.
1/4 3/4 5/4 7/4 h/λ
Ryža. 6.2. Závislosť I odrazeného monochromatického svetla od relatívnej hrúbky filmu.
Pre hrubé filmy: h=(k+½)λ/2n.
k je poradie interferencie
n je index lomu.
V bielom svetle sú tenké filmy zafarbené v rôznych farbách. Tenké filmy s h≤ λ/10 sa v odrazenom svetle javia ako sivé, zatiaľ čo tenšie filmy sa javia ako čierne.
Pre sivé a čierne filmy meranie intenzity I umožňuje určiť ich h a závislosť I=f(t) určuje kinetiku riedenia.
Odpudivé sily v tenkých vrstvách sú elektrostatickej povahy: koloidný systém pozostávajúci z vody, bielkovín... využíva výdobytky organických, anorganických a analytických chémia, procesy a zariadenia chemických a...
Proteíny a nukleové kyseliny
Študijná príručka >> ChémiaBIOLOGICKÉ TECHNOLÓGIE VYSOKOMOLEKULÁRNYCH ZLÚČENÍN CHÉMIA ABSTRAKT PREDNÁŠKY pre študentov odborov 49 ... za určitých podmienok vznikajú bielkovinové roztoky koloidný systémy - gély alebo želé ... voda obklopujúca hrubú vrstvu koloidný proteínové častice...
Environmentálne aspekty vyučovania témy P-prvky v triede chémia a ekológia
Kurz >> Pedagogikadržanie prednášky k téme učiteľ spolu so študentmi vypracuje referenciu abstrakty. ... reakcie s domácou úlohou. Koloidný Particles Lab Experience 21...in chémia. Moskva: Osvietenstvo, 1981, 192 s. Rudzitis G. E. Chémia: Anorganický chémia. Organ. Chémia: Návod...
Základy ekológie (10)
Abstrakt >> EkológiaPotreba prípravy a zverejnenia abstraktné prednášky, ktorý môže byť ... alebo hnedý, obohatený koloidne- rozptýlené minerály. Horný horizont... usadzovacie nádrže, odstreďovanie, filtrovanie. Khim, fyzické chem a biologické čistenie. flotácia...
teória chémia. organické a anorganické chémia a vyučovacie metódy
Obsah >> Chémia... chémia. Har-ka štruktúra. e-súdruh s-my. V l-s-me prednáška... pripnutie na koniec prednášky. Didaktický podmienky prednášky: vysoko sústredený prednášky, zvýšené povedomie, ... voda vo forme horúcej vody koloidný Riešenie. Makromolekuly škrobu sú vytvorené...
Existujú faktory termodynamickej a kinetickej stability,
TO termodynamické faktory zahŕňajú elektrostatické, adsorpčno-solvatačné a entropické faktory.
elektrostatický faktor v dôsledku existencie dvojitej elektrickej vrstvy na povrchu častíc dispergovanej fázy. Hlavnými zložkami elektrostatického faktora sú podobný náboj granúl všetkých koloidných častíc, hodnota elektrokinetického potenciálu, ako aj zníženie medzifázového povrchového napätia v dôsledku adsorpcie elektrolytov (najmä v prípadoch, keď sú ionogénne povrchovo aktívne látky elektrolyty). ).
Rovnaký elektrický náboj granúl vedie k vzájomnému odpudzovaniu približujúcich sa koloidných častíc. Okrem toho vo vzdialenostiach presahujúcich priemer miciel je elektrostatické odpudzovanie spôsobené hlavne nábojom protiiónov v difúznej vrstve. Ak sa rýchlo pohybujúce sa častice navzájom zrazia, potom sa protiióny difúznej vrstvy, ktoré sú relatívne slabo viazané na častice, môžu pohybovať a v dôsledku toho sa granule dostanú do kontaktu. V tomto prípade hrá hlavnú úlohu v odpudivých silách elektrokinetický potenciál. Totiž, ak jeho hodnota presiahne 70 - 80 mV, potom častice, ktoré sa navzájom zrážajú v dôsledku Brownovho pohybu, nebudú schopné prekonať elektrostatickú bariéru a po zrážke sa rozptýlia a nedôjde k agregácii. Úloha povrchového napätia ako faktora termodynamickej stability bola diskutovaná v kapitole 1.
Adsorpčno-solvatačný faktor spojené s hydratáciou (solvatáciou) častíc dispergovanej fázy a adsorbovaných na ich povrchu ióny alebo nenabité molekuly povrchovo aktívneho činidla. Hydratačné obaly a adsorpčné vrstvy sú viazané na povrch častíc adhéznymi silami. Preto na priamy kontakt agregátov musia mať zrážajúce sa častice energiu potrebnú nielen na prekonanie elektrostatickej bariéry, ale aj na prekonanie práce adhézie.
entropický faktor spočíva v tendencii dispergovanej fázy k rovnomernej distribúcii častíc dispergovanej fázy po celom objeme systému v dôsledku difúzie. Tento faktor sa prejavuje najmä v ultramikroheterogénnych systémoch, ktorých častice sa podieľajú na intenzívnom Brownovom pohybe.
K kinetickým faktorom stabilita zahŕňa štrukturálne-mechanické a hydrodynamické faktory.
Štrukturálno-mechanický faktor v dôsledku skutočnosti, že hydratované (solvátové) škrupiny existujúce na povrchu častíc majú zvýšenú viskozitu a elasticitu. Tým vzniká pri zrážke častíc dodatočná odpudivá sila – tzv disjunktný tlak. K disjunktnému tlaku prispieva aj elasticita samotných adsorpčných vrstiev. Doktrínu disjoining pressure vyvinul BV Deryagin (1935).
hydrodynamický faktor súvisí s viskozitou disperzného média. Znižuje rýchlosť deštrukcie systému tým, že spomaľuje pohyb častíc v médiu s vysokou viskozitou. Tento faktor je najmenej výrazný v systémoch s plynným médiom a jeho najväčší prejav je pozorovaný v systémoch s pevným médiom, kde častice dispergovanej fázy spravidla nemajú pohyblivosť.
Stabilita rozptýlených systémov je v reálnych podmienkach zvyčajne zabezpečená viacerými faktormi súčasne. Najvyššia stabilita sa pozoruje pri kombinovanom pôsobení termodynamických a kinetických faktorov.
Každý faktor stability zodpovedá špecifickému spôsobu jeho neutralizácie. Pôsobenie štruktúrno-mechanického faktora sa dá napríklad odstrániť pomocou látok, ktoré stenčujú a rozpúšťajú elastické štruktúrované vrstvy na povrchu častíc. Solváciu je možné znížiť alebo úplne eliminovať lyofobizáciou častíc dispergovanej fázy počas adsorpcie zodpovedajúcich látok. Pôsobenie elektrostatického faktora sa výrazne zníži, keď sa do systému zavedú elektrolyty, ktoré stláčajú DEL. Tento posledný prípad je najdôležitejší tak pri stabilizácii, ako aj pri deštrukcii rozptýlených systémov.
