Поверхность - частица - дисперсная фаза
Cтраница 1
Поверхность частиц дисперсной фазы имеет свободную энергию, которая приводит к изменению концентрации компонентов дисперсионной среды в прилегающем к поверхности объеме, т.е. к адсорбции. Если водная фаза представляет собой электролит, то на поверхности сорбируются ионы, в результате чего вокруг дисперсных частиц образуется двойной ионно-молекулярный слой, который определяет кинетическую и агрегативную устойчивость дисперсной системы. Распределение ионов у поверхности частицы зависит от соотношения сил адсорбции, электростатического притяжения ( или отталкивания) и диффузионных сил, стремящихся выровнять концентрацию ионов в объеме дисперсионной среды. Под действием этих сил устанавливается равновесие. В целом система остается электрически нейтральной, так как заряды частиц уравновешены зарядами противоположного знака в растворе. [1]
В процессе увеличения площади поверхности частиц дисперсной фазы ( при постоянном объеме) молекулы из объемной фазы переводятся в поверхностный слой. При этом совершается работа против межмолекулярных сил. Эта работа в изотермических условиях равна увеличению свободной поверхностной энергии на границе раздела фаз. Формируется межфазный ( или сольвагный) слой, который в совокупности с ядром ( асооциатом, пузырьком) образует сложную структурную единицу нефтяной дисперсной системы. [2]
 |
Схема молекулярного взаимодействия сил в системе твердая частица - вода. [3] |
В результате нарушения молекулярных связей поверхность частицы дисперсной фазы оказывается заряженной отрицательно. Молекулы воды, являясь диполями, притягиваются своими положительно заряженными концами к отрицательно заряженной поверхности твердой частицы. [4]
Для электролитов, способных вызвать перезарядку поверхности частиц дисперсной фазы, коагуляция наблюдается только при концентрациях электролита, которым отвечают достаточно низкие значения - потенциала. По мере увеличения концентрации электролита происходит уменьшение С-потенциала; когда его значение становится ниже критического, начинается коагуляция золя. [5]
Стабильность коллоидных систем объясняется, наличием на поверхности частиц дисперсной фазы ( молионов) электрических зарядов. При воздействии на коллоидную систему электрического пОля молионы приходят в движение, что выражается как явление электрофореза. При электрофорезе в отличие от электролиза не наблюдается образования новых веществ, а лишь меняется относительная концентрация дисперсной фазы в различных частях объема системы. [6]
ДИСПЕРСНОСТЬ ( удельная поверхность) - общая площадь поверхности частиц дисперсной фазы в дисперсной системе, отнесенная к единице объема системы. [7]
 |
Траектории броуновского движения частиц. [8] |
Тепловое движение молекул дисперсионной среды сопровождается ударами молекул о поверхность частиц дисперсной фазы и приводит к смещению последних под действием: этих ударов. [9]
В стесненных условиях особенно заметна роль стабилизирующих слоев на поверхности частиц дисперсной фазы. Поверхностные слои соседних частиц перекрываются, что приводит к значительному росту сил отталкивания. Наступает момент, когда возникает равновесие между силами отталкивания и притяжения. Дальнейшее увеличение концентрации способствует росту этих сил при сохранении их равенства. Расположение частиц на дальних расстояниях фиксируется, что отвечает образованию так называемой периодической коллоидной структуры ( ПКС), для которой характерна высокая упорядоченность частиц. При концентрациях, соответствующих образованию периодической структуры, резко возрастает вязкость системы. Если система стабильна благодаря наличию электрических слоев, то ее разжижение достигается введением небольших количеств электролитов. [10]
Тепловое движение молекул дисперсионной среды сопровождается ударами молекул о поверхность частиц дисперсной фазы и приводит к смещению последних под действием этих ударов. [11]
Стабилизация существенно зависит как от силы закрепления молекул стабилизатора на поверхности частиц дисперсной фазы, так и от степени ее заполнения. Увеличение того и другого параметра повышает устойчивость системы. Избыток стабилизатора может привести к формированию второго слоя молекул стабилизатора, ориентированного противоположным образом, что будет снижать устойчивость системы. При слабом закреплении стабилизатора возможна большая подвижность его молекул. При сближении частиц, если время их контакта соизмеримо со временем нахождения молекул стабилизатора на поверхности частиц, возможна агрегация, причем молекулы ПАВ могут даже способствовать агрегации, переходя на внешнюю поверхность агрегата. Молекулы ВМС, как правило, очень сильно закрепляются на поверхности частиц и при достаточном заполнении поверхности ВМС являются надежными стабилизаторами. При недостаточном количестве введенного стабилизатора устойчивость дисперсной системы может даже снизиться. Отдельные ветви одной макромолекулы могут сорбироваться на разных частицах, что способствует их флокуляции. [12]
Стабилизация существенно зависит как от силы закрепления молекул стабилизатора на поверхности частиц дисперсной фазы, так и от степени ее заполнения. Увеличение того и другого параметра повышает устойчивость системы. Избыток стабилизатора может привести к формированию второго слоя молекул стабилизатора, ориентированного противоположным образом, в этом случае устойчивость системы снижается. При слабом закреплении стабилизатора сохраняется большая подвижность его молекул, поэтому при сближении частиц возможна агрегация, если время контакта частиц соизмеримо со временем нахождения молекул стабилизатора на поверхности частиц, причем молекулы ПАВ могут даже способствовать агрегации, переходя на внешнюю поверхность агрегата. Молекулы ВМС, как правило, очень прочно закрепляются на поверхности частиц и при достаточном заполнении поверхности ВМС служат надежными стабилизаторами. При недостаточном количестве введенного стабилизатора устойчивость дисперсной системы может даже снизиться. Отдельные участки одной макромолекулы могут сорбироваться на разных частицах, что способствует их флокуляции. [13]
Защитное действие высокомолекулярного вещества обусловлено способностью его молекул адсорбироваться на поверхности частиц дисперсной фазы золей. Адсорбированные молекулы высокомолекулярного вещества препятствуют слипанию коллоидных частиц. В результате вся система приобретает устойчивость. [14]
 |
Коллоидная мельница. [15] |
Страницы: 1 2 3 4