Молекулярно-кинетические I свойства дисперсных систем
ФАКТОРЫ СТАБИЛИЗАЦИИ ДИСПЕРСНЫХ СИСТЕМ
жүктеу/скачать 1,63 Mb.
|
| ФАКТОРЫ СТАБИЛИЗАЦИИ ДИСПЕРСНЫХ СИСТЕМ
Большинство дисперсных систем, которые являются агрегативно неустойчивыми, могут сохранять устойчивость достаточно долго. В таких системах действуют факторы, способствующие их стабилизации. В общем случае между двумя поверхностями., по Б. В. Деряги- ну, действует так называемое расклинивающее давление, которое является суммарным параметром, учитывающим силы притяжения (отрицательное расклинивающее давление) и силы отталкивания (положительное расклинивающее давление). Возникновение положительной составляющей расклинивающего давления обеспечивает стабилизацию системы. Различают следующие факторы стабилизации дисперсных систем, обеспечивающие системе положительное расклинивающее давление. Они являются составляющими этого давления. 1.Электростатический фактор заключается в уменьшении межфазного натяжения вследствие формирования двойного электрического слоя на поверхности частиц, а также в кулоновском отталкивании, возникающем при их сближении. Двойной электрический слой (ДЭС) образуется при адсорбции ионогенных (диссоциирующих на ионы) ПАВ. Адсорбция ионогенного ПАВ может происходить на границе двух несмешивающихся жидкостей, например воды и бензола. Полярная группа молекулы ПАВ, обращенная к воде, диссоциирует, сообщая поверхности бензольной фазы заряд, соответствующий органической части молекул ПАВ (потенциалопределяющих ионов). Противоионы (неорганические ионы) формируют двойной слой со стороны водной фазы, так как сильнее с ней взаимодействуют. Глинистые частицы в сухом виде электронейтральны, так как анионы алюмосиликатного ядра полностью компенсируются положительными ионами. В водной среде, для которой характерна большая диэлектрическая проницаемость, связь катионов с алюмосиликатным ядром ослабевает, и они легко диссоциируют на поверхности частиц, в результате чего и образуется двойной электрический слой (ДЭС). ДЭС формируется при возникновении заряда на поверхности одной фазы и равного ему по величине, но противоположного по знаку заряда на поверхности другой фазы. ДЭС, образующийся в результате описанных выше процессов пространственного разделения зарядов, имеет размытый (диффузный) характер, что обусловлено одновременным влиянием на его строение электростатического (кулоновского) и ван-дер-ваальсовского взаимодействия, а также теплового движения ионов и молекул. Так называемые электрокинетические явления (электрофорез, электроосмос и др.) обусловлены наличием двойного электрического слоя на границе раздела фаз. Адсорбционно-сольватный фактор (Структурно-механический фактор устойчивости) Появляется в результате взаимодействия частиц со средой. На поверхности частиц возникают сольватные слои, которые при их сближении препятствуют коагуляции. Механические свойства этих слоев в очень тонких пленках изменяются и приобретают свойства, присущие твердому телу, что оказывает расклинивающее действие на систему. Такие системы малочувствительны к действию электролитов. Проявляется этот фактор в основном в лиофильных системах. Энтропийный фактор, как и первые два, относится к термодинамическим. Он дополняет первые два фактора и действует в системах, в которых частицы участвуют в тепловом движении. Энтропийное отталкивание частиц можно представить как наличие постоянной диффузии частиц из области с большей концентрацией в область с меньшей концентрацией, т.е. система постоянно стремится к выравниванию по всему объему концентрации дисперсной фазы. 4. Структурно-механический фактор является кинетическим. Его действие обусловлено тем, что на поверхности частиц могут образовываться пленки, обладающие упругостью и механической прочностью, разрушение которых требует затрат энергии и времени. 5. Гидродинамический фактор снижает скорость коагуляции благодаря изменению вязкости и плотности дисперсионной среды в тонких прослойках жидкости между частицами дисперсной фазы. Обычно агрегативная устойчивость обеспечивается несколькими факторами одновременно. Особенно высокая устойчивость наблюдается при совместном действии термодинамических и кинетических факторов. Структурно-механический барьер, рассмотренный впервые П.А.Ребиндером, - это сильный фактор стабилизации, связанный с образованием на границах раздела фаз адсорбционных слоев, лиофилизующих поверхность. Структура и механические свойства таких слоев способны обеспечить весьма высокую устойчивость прослоек дисперсионной среды между частицами дисперсной фазы. жүктеу/скачать 1,63 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|