Конспект подготовлен студентами, не проходил проф. Редактуру и может содержать ошибки. Следите за обновлениями на vk. Com/teachinmsu

КОЛЛОИДНАЯ ХИМИЯ
МАТВИЕНКО ВЛАДИМИР НИКОЛАЕВИЧ
КОНСПЕКТ ПОДГОТОВЛЕН СТУДЕНТАМИ, НЕ ПРОХОДИЛ
ПРОФ РЕДАКТУРУ И МОЖЕТ СОДЕРЖАТЬ ОШИБКИ
СЛЕДИТЕ ЗА ОБНОВЛЕНИЯМИ НА VK.COM/TEACHINMSU
вать исходя из объединенного уравнения первого и второго начала термодинамики
𝑑𝐺 = 𝑆𝑑𝑇 + 𝑉 𝑑𝑃 + 𝜎𝑑𝑆 +
𝑘
∑︁
𝑖=1
𝜇
𝑖
𝑛
𝑖
+ 𝜙𝑑𝑞
(1)
где 𝐺 - энергия Гиббса, 𝑆 - энтропия, 𝑇 - температура, 𝑉 - объем, 𝑃 - давление, 𝜎 -
поверхностное натяжение, 𝑠 - площадь поверхности, 𝜇
𝑖
- химический потенциал, 𝑛
𝑖
-
число молей компонента, 𝜙 - электрический потенциал, 𝑞-количество электричества.
Главным интересом коллоидной химии является слагаемое 𝜎𝑑𝑠, определенное как
избыткок энергии, находящийся на границе раздела фаз. Поверхностную энергию
𝜎𝑑𝑠
мы можем представить как совокупность всех энергий входящих в уравнение,
т.е. из любого вида энергии мы можем перейти к поверхностной энергии и наоборот.
Термодинамически поверхностные явления разделяют на самопроизвольные, про-
текающие без затрат энергии и несамопроизвольные, протекающие с затратами
энергии в систему (перемешивание, нагревание системы и т.п.)
Самопроизвольные процессы в свою очередь могут происходить с уменьшением
поверхностной энергии системы, (что может быть обусловлено уменьшением по-
верхностного натяжения на границе раздела фаз, например, при использовании
ПАВ), с уменьшением общей поверхности системы и, в особых случаях, с увеличе-
нием поверхностной энергии системы.
Явления, проходящие с уменьшением поверхностного натяжения на границе раз-
дела фаз:
ˆ Образование огранки кристаллов – вследствие нахождения в минимуме
поверхностной энергии, согласно принципу Гиббса-Кюри-Вульфа.
ˆ Коагуляция– слипание частиц в золях, суспензиях.
ˆ Адсорбция – концентрирование в поверхностном слое веществ, понижающих
свободную поверхностную энергию.
ˆ Электроповерхностные явления – двойной электрический слой или меж-
фазный скачок потенциала (электрофорез, электроосмос, потенциал протека-
ния и потенциал оседания).
ˆ Адгезия – прилипание жидкости к твердому телу (понижение свободной по-
верхностной энергии).
ˆ Растекание – одна жидкость растекается по поверхности другой
ˆ Конденсация – гетерогенное образование зародышей новой фазы.
Явления, проходящие с уменьшением общей поверхности:
ˆ Спекание – появление контактов между частицами в порошках.
ˆ Капиллярные явления: туманы, газовые пузырьки.
ˆ Собирательная рекристаллизация – укрупнение зерен в поликристалли-
ческих материалах .
8

жүктеу/скачать 3,75 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: