Конспект подготовлен студентами, не проходил проф. Редактуру и может содержать ошибки. Следите за обновлениями на vk. Com/teachinmsu
жүктеу/скачать 3,75 Mb. Pdf көрінісі
|
| ВОЛЬНОЕ ДЕЛО
ФОНД КОЛЛОИДНАЯ ХИМИЯ МАТВИЕНКО ВЛАДИМИР НИКОЛАЕВИЧ КОНСПЕКТ ПОДГОТОВЛЕН СТУДЕНТАМИ, НЕ ПРОХОДИЛ ПРОФ РЕДАКТУРУ И МОЖЕТ СОДЕРЖАТЬ ОШИБКИ СЛЕДИТЕ ЗА ОБНОВЛЕНИЯМИ НА VK.COM/TEACHINMSU Лекция 3. Молекулярно-кинетические свойства дисперсных систем Броуновское движение В 1827 г. Броун описал явление движение частиц в растворителях. Математиче- ски впервые данное явление описал Эйнштейн: √ ∆¯ 𝑥 2 = √︃ (︂ ∑︁ ∆𝑥 2 𝑖 𝑁 )︂ (29) где √ ∆¯ 𝑥 2 – среднее квадратичное смещение частиц. Также для описания броунов- ского движения диффузии было выведено соотношение, в наше время носящее на- звание первый закон Фика (1855 г.) 𝐽 𝑑𝑖𝑓 = 1 𝑆 𝑑𝑚 𝑑𝑡 = −𝐷 𝑑𝑐 𝑑𝑥 (30) где 𝐽 𝑑𝑖𝑓 – поток диффузии, 𝑆 – площадь через которую проходит поток, 𝑑𝑚 𝑑𝑡 – скорость изменения массы, 𝐷 – коэффициент диффузии [𝐷] = [м 2 /𝑐] , 𝑐 – число молей частиц коллоидной дисперсной фазы. Согласно расчетам Эйнштейна коэффициент диффузии равен 𝐷 = 𝑘𝑇 6𝜂𝜋𝑅 , где 𝜂 вязкость, и зависимость броуновского движения от времени принимает вид ⟨𝑥 2 (𝑡)⟩ = 2𝐷 0 𝑡 Диффузия в коллоидных системах Перреном при анализе частиц микроскопом было показано, что количество ча- стиц на разном уровне так же различно и зависит от выбранной глубины резкости 𝑛(ℎ) ∝ 𝑒 −ℎ/𝑙 𝑔 , где 𝑙 𝑔 = 𝑘𝑇 ∆𝑚𝑔 . Учитывая полученные соотношения можно вывести параметрическое распределение частиц в поле силы тяжести. Как мы видим, происходит изменение концентрации частиц при изменении ко- ординаты( высоты), поэтому мы можем перейти к рассмотрению градиентов пара- метров и, например, в идеальном растворе получаем 𝑔𝑟𝑎𝑑𝜇 = −𝑅𝑇 1 𝑐 𝑑𝑐 𝑑𝑥 (31) Если посмотреть со стороны силовой характеристики средняя сила действующая на одну частицу 𝐹 = −𝑅𝑇 𝑁 𝑎 𝑐 𝑑𝑐 𝑑𝑥 (32) 19 жүктеу/скачать 3,75 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|