АкушерствоАнатомияАнестезиологияВакцинопрофилактикаВалеологияВетеринарияГигиенаЗаболеванияИммунологияКардиологияНеврологияНефрологияОнкологияОториноларингологияОфтальмологияПаразитологияПедиатрияПервая помощьПсихиатрияПульмонологияРеанимацияРевматологияСтоматологияТерапияТоксикологияТравматологияУрологияФармакологияФармацевтикаФизиотерапияФтизиатрияХирургияЭндокринологияЭпидемиология

Коагуляция золей электролитами. Порог коагуляции; зависимость критической коагулирующей концентрации электролита от заряда коагулирующего иона (правило Шульце – Гарди).

Устойчивое состояние дисперсных систем харак-ся неизменностью во времени её основ. параметров:дисперсности и равномерного распределения диспер.фазы в среде.По этим признакам коллоид. системы раздел-ся на: лиофильные и лиофобные. Лиофильные системы -молек-ные коллоиды,(глины,пав,мыла,водораст-мые полимеры)-сис-мы которые самопроизвольно диспергируются,образуя термодин-ки устойчивые коллоид.р-ры;свободная энергия системы в этом процессе уменьшается: (1). Внутр.энергия состоит из сил межмолек-го (работы когезии) и межфазного взаимодействия (работы адгезии).В зависимости от баланса этих сил она может быть как полож.() так и отриц.().В 1-ом случае полож.энергия препятствует диспергированию,во 2-ом-способствует этому процессу.Для лиофильных систем,даже если ,но ,критерий (1) будет выпол-ся,что означает прохождение процессов самопроиз-го диспергирования.

Лиофобные системы -харак-ся энергией связи внутри диспер.фазы(работой когезии),значительно большей,чем энергия межфазного взаимодействия(работа адгезии),и эта разность не компенсир-ся энтропийным фактором;для них: (2) Эти системы не дисперг-ся самопроизвольно их дисперг-ние происходит за счёт внешней работы.

Т.о.,проблема устойчивости касается,в основном,лиофобных систем. Различают след.виды устойчивости: седиментационная,агрегативная(по Пескову) и фазовая (по Дерягину). Седимен-ная- способность сис-мы противостоять силам тяжести. Агрегативная- способность противостоять слипанию частиц(агрегации частиц)иначе сохранять дисперсность диспер. фазы.

Коагуляция -процесс слипания частиц,обр-ние более крупных агрегатов с потерей седимен-ной и фазовой устойчивости и послед.разделением фаз-разрушением дисперсной системы.

Коагуляция гидрофобных золей электролитами.Правила элек-ной коагуляции:1)Для начала коагуляции необ-ма опр-ная минимальная конц.электролита коагулятора,которую наз-ют порогом коагуляции ( С_к) (ммоль/дм³,моль/л) -коагулирующая способность.При меньших конц.коагуляция не происходит и коллоид.р-р остаётся устойчивым в течение длит-го времени. Порог коагуляции не яв-ся строго опр-ным для данного элек-та.Он зависит от конц. частиц золя,наличия примисей др. в-в,тем-ры и др. факторов,влияющих на коагуляцию.2)Коагулирующим действием обладает тот из ионов элек-та заряд которого противоположен заряду коллоид. частиц, причём коагулирующее действие иона тем сильнее,чем больше его заряд.(Правило Шульце-Гарди или правило значности).3)Правило размеров коаг-щих ионов.В рядах неорган.ионов с одинаковыми зарядами коаг-щие действие возрастает с уменьшением гидротируемости ионов:Li Na K Rb Cs от Li к Cs коаг-щая способность возрастает.4)В осадках получаемых при коагуляции золей эл-ми всегда присутствуют ионы вызвавшие коагуляцию.5)При коагуляции золей смесями элек-тов редко наблюдается их независимое (аддитивное) действие,обычно имеет место синергетическое действие (когда 2 элек-та помогают друг другу) либо антогонистическое

9) Теории кинетики быстрой и медленной коагуляции. Теория Смолуховского.

Процесс коагуляции приводит к постепенному уменьшению конц-ии частиц коллоидного р-ра: dv/dt<0(t-время после начала коагуляции). Скорость коагуляции опрд-ся соотношением v=-dv/dt.

Рассмотрим случай быстрой коагуляции. кинетика коагуляции: -dv/dt=Kv², где К- константа скорости коагуляции,м³/с;для перикинетической коагуляции К=4nDl. Интегрирование ур-я позволяет найти в явной форме зависимость конц-ии частиц от времени после начала быстрой коагуляции: v=v₀/1+Kv₀t. Введём величину t₀=1/Kv₀, тогда ур-е принимает вид v/v₀=1/1+t/t₀. Отсюда следует, что за время t=t₀ исходная конц-ия уменьшается в 2 раза. Поэтому период t₀ называют временем половинной коагуляции. Теория быстрой коагуляции позволяет оценить критическое расстояние, при котором становится возможным слипание двух дисперсных частиц. Рассмотрим самый простой случай- обе частицы представляют собой сферы одинакового радиуса. Коэф.диффузии опред-ся ур-м Эйнштейна: D=к_вТ/(6πηr). Время половинной коагуляции l/r=3η/2v₀k_BTt₀. Рассчёты на основе эксперимент.данных показываю, что l/r=2,0-2,5. Теория быстрой коагуляции сложных систем принимает во внимание некоторые доп.факторы. один из них- форма дисперсных частиц. Для анизометричных частиц скорость коагуляции в 10 раз больше, чем для сферических частиц равного объёма. Причина закл-ся в том, что для вытянутых частиц повышается частота столкновений при броуновском движении.

Медленная коагуляция харак-ся тем, что к образованию коагуляционных агрегатов приводят не все соударения дисперсных частиц, а только некоторая доля от общего числа соударений. Безразмерн.коэф. ε<1 называют эффективностью слипания. При быстрой коагуляции ε=1, при полном отсутствии коагуляции ε=0. Причина неэффективности некоторой части соударений закл-ся в том, что процесс слипания дисперсных частиц связан с преодолением опред энергет барьера. Теория медленной коагуляции (Н.А.Фукс, 1934 г.) вводит также коэф замедления, который показывает, во сколько раз скорость медленной коагуляции меньше, чем скорость быстрой коагуляции: W=v_s/v_q

W=1/2kl*exp[U/k_BT]

Ур-е показывает, что режим медленной коагуляции наступает в 2х случаях: при большой высоте энергет барьера и при увеличении толщины диф слоя.

электрокинет-го потенциала () до крит. величины . Пептизация -процесс обратный коагуляции.

Дата добавления: 2015-10-11 | Просмотры: 1110 | Нарушение авторских прав