Н. Каразина С. В
ГЛАВА 10. МОЛЕКУЛЯРНО-КИНЕТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ДИСПЕРСНЫХ СИСТЕМ И РАСТВОРОВ ВЫСОКОМОЛЕКУЛЯРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ
жүктеу/скачать 1,02 Mb.
|
ГЛАВА 10. МОЛЕКУЛЯРНО-КИНЕТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ДИСПЕРСНЫХ СИСТЕМ И РАСТВОРОВ ВЫСОКОМОЛЕКУЛЯРНЫХ СОЕДИНЕНИЙБРОУНОВСКОЕ ДВИЖЕНИЕ Молекулярно-кинетические свойства коллоидных систем и растворов ВМС, как и газов, и молекулярных или ионных растворов, обнаруживают- ся в таких явлениях, как броуновское движение, диффузия, осмотическое давление. Частицы ультрамикрогетерогенных систем (золей, аэрозолей) участвуют в тепловом движении и подчиняются всем молекулярно- кинетическим законам. Благодаря этому можно экспериментально опре- делить размер, массу и концентрацию частиц дисперсной фазы. Броуновское движение (название дано в честь английского ботаника Броуна, обнаружившего с помощью микроскопа непрерывное движение мелких частичек цветочной пыльцы, взвешенных в воде) проявляется в хаотическом и непрерывном движении частиц дисперсной фазы под дей- ствием ударов молекул растворителя (дисперсионной среды), находящих- ся в состоянии интенсивного теплового движения. В зависимости от раз- мера частиц их движение может быть различным. Частицы коллоидной степени дисперсности, испытывая с разных сторон многочисленные удары молекул жидкости, могут перемещаться поступательно в самых разнооб- разных направлениях. Траектория движения таких частиц представляет собой ломаную линию совершенно неопределенной конфигурации. Пере- мещение частиц фиксируют, например, с помощью микросъемки. Количественной мерой перемещения частицы при броуновском дви- жении является величина среднего смещения (или сдвига) частицы за некоторый промежуток времени t . Смещением или сдвигом частицы на- зывают расстояние между проекциями начальной и конечной точек тра- ектории на ось в выбранном направлении. Поскольку перемещение час- тиц может происходить в любом направлении, его характеризуют средне- квадратичным значением , (10.1) где n – число смещений (число отрезков ломаной линии); i – отдель- ные проекции смещения частицы на ось. А. Эйнштейном и М. Смолу- ховским было показано, что среднее значение квадрата смещения части- цы за время t равно 2 RT t, 3rN A (10.2) где R – универсальная газовая постоянная; T – абсолютная температу- ра; – вязкость среды; r – радиус взвешенных частиц; Авогадро; t – время. NA – постоянная Из уравнения Эйнштейна-Смолуховского следует, что величина 2 обратно пропорциональна радиусу частицы r . Это означает, что чем крупнее частица, тем меньше величина ее смещения. С увеличением раз- мера частиц прежде всего прекращается поступательное броуновское движение, затем исчезает вращательное движение и остается колеба- тельное. жүктеу/скачать 1,02 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|