Cтраница 2
Разнообразие приведенных примеров практического применения ясно показывает важность, но одновременно и большую сложность проблемы устойчивости коллоидов. Наиболее изучена устойчивость лиофобных коллоидных растворов, вследствие чего далее в этой главе мы остановимся только на них. Стабильность других коллоидных систем кратко рассмотрим в последней главе. [16]
Чем обусловлена устойчивость лиофильных и лиофобных коллоидных растворов. Что противодействует коагуляции и как можно ее вызвать. [17]
Между первым и вторым процессом может пройти значительное время, исчисляемое в некоторых случаях месяцами и даже годами. Иначе говоря, необязателен непосредственный переход скрытой коагуляции в явную. Этот процесс может настолько развиться, что лиофобные коллоидные растворы и суспензии застывают, образия гели. [18]
При контакте поверхностей твердых тел, в частности коллоидных и микроскопических частиц, между ними возникают силы контактного взаимодействия. В жидкой среде они связаны с самой поверхностью ( ван-дер-ваальсовы, борнов-ские) или с адсорбционным слоем ( электростатическое взаимодействие адсорбированных ионов, электрострик-ционные силы, энтропийный эффект дезориентации адсорбированных линейных молекул поверхностно-активных веществ или цепей полимеров), а также с прослойками среды, разделяющими сопряженные поверхности. Результирующая этих сил определяет знак и величину силы контактного взаимодействия. Важный пример анализа сил взаимодействия частиц - теория устойчивости сильно заряженных лиофобных коллоидных растворов Де-рягина - Ландау - Фервея - Овербе-ка, которая основана на учете ван-дер-ваальсовых сил притяжения и электростатического отталкивания диффузионных слоев одноименных ионов, окружающих частицы. Сложение функциональной зависимости этих сил от расстояния между поверхностями позволяет выявить высоту энергетического барьера, препятствующего слипанию частиц, и положение потенциальной ямы, определяющей расстояние между ними. [19]
При контакте поверхностей твердых тел, в частности коллоидных и микроскопических: частиц, между ними возникают силы контактного взаимодействия. В жидкой среде они связаны с самой поверхностью ( ван-дер-ваальсовы, борнов-ские) или с адсорбционным слоем ( электростатическое взаимодействие адсорбированных ионов, электрострик-ционные силы, энтропийный эффект дезориентации адсорбированных линейных молекул поверхностно-активных веществ или цепей полимеров), а также с прослойками среды, разделяющими сопряженные поверхности. Результирующая этих сил определяет знак и величину силы контактного взаимодействия. Важный пример анализа сил взаимодействия частиц - теория устойчивости сильно заряженных лиофобных коллоидных растворов Де-рягина - Ландау - Фервея - Овербе-ка, которая основана на учете ван-дер-ваальсовых сил притяжения и электростатического отталкивания диффузионных слоев одноименных ионов, окружающих частицы. Сложение функциональной зависимости этих сил от расстояния между поверхностями позволяет выявить высоту энергетического барьера, препятствующего слипанию частиц, и положение потенциальной ямы, определяющей расстояние между ними. [20]
При контакте поверхностей твердых тел, в частности коллоидных и микроскопических частиц, между ними возникают силы контактного взаимодействия. В жидкой среде они связаны с самой поверхностью ( ван-дер-ваальсовы, борнов-ские) или с адсорбционным слоем ( электростатическое взаимодействие адсорбированных ионов, электрострик-ционные силы, энтропийный эффект дезориентации адсорбированных линейных молекул поверхностно-активных веществ или цепей полимеров), а также с прослойками среды, разделяющими сопряженные поверхности. Результирующая этих сил определяет знак и величину силы контактного взаимодействия. Важный пример анализа сил взаимодействия частиц - теория устойчивости сильно заряженных лиофобных коллоидных растворов Де-рягина - Ландау - Фервея - Овербе-ка, которая основана на учете ван-дер-ваальсовых сил притяжения и электростатического отталкивания диффузионных слоев одноименных ионов, окружающих частицы. Сложение функциональной зависимости этих сил от расстояния между поверхностями позволяет выявить высоту энергетического барьера, препятствующего слипанию частиц, и положение потенциальной ямы, определяющей расстояние между ними. [21]
Анизометрические частицы стремятся ориентироваться в потоке так, чтобы тренне было минимальным. Этому противодйствует броуновское движение. При малых скоростях течения преобладает влияние последнего фактора, а при увеличении скорости возрастает ориентация частиц. Подобное явление наблюдали, например, Нонкирхнер и Цохер при измерении вязкости лиофобного коллоидного раствора V205, частицы которого сильно анизодиаметричны. Теоретические вычисления ( Кун, Снмха и др.) очень сложны; они проводились на моделях суспензий с частицами самой разнообразной формы. [22]
Коллоидные растворы классифицируют по способности сухого остатка, полученного при осторожном выпаривании, растворяться в чистой дисперсионной среде. Обратимость или необратимость коллоидной системы определяется отношением дисперсной фазы к дисперсионной среде. Дисперсная фаза обратимых коллоидов молекулярно взаимодействует с дисперсионной средой и поэтому способна в ней растворяться. По этому признаку дисперсные системы Делят на две основные группы: лиофильные ( обратимые) системы ( истинно лиофильные и поверхност-но-лиофильные) и лиофобные ( необратимые) системы. Если же дисперсионной средой системы является вода, эти два класса можно назвать соответственно гидрофильными и гидрофобными системами. Отсюда следует, что лиофобные коллоидные растворы являются типичными коллоидными системами, а лиофильные системы представляют собой не что иное, как растворы высокомолекулярных соединений. Существуют и промежуточные системы, которые трудно отнести к какому-либо одному из названных классов, например, золь SiO2 и золи гидро-ксидов некоторых металлов. [23]
Ван-дер-ваальсово взаимодействие между макроскопическими телами допускает непосредственное экспериментальное изучение. Сведения же о силах между отдельными атомами и молекулами получают по их косвенным проявлениям в различных физических процессах и эффектах. В некоторых задачах ван-дер-ваальсовы силы целиком определяют характер рассматриваемых эффектов. В большинстве случаев, однако, силы Ван-дер - Ваальса проявляются совместно с другими взаимодействиями. В молекулярных газах и жидкостях, жидких кристаллах и твердых телах ван-дер-ваальсовы силы представляют лишь часть межмолекулярного взаимодействия. Так, например, коэффициенты переноса и вириальные коэффициенты для инертных газов, энергия связи и другие свойства димеров и кристаллов инертных атомов обусловлены в основном совместным действием ван-дер-ваальсова притяжения и сил отталкивания обменного происхождения. Ван-дер-ваальсово взаимодействие проявляется в рассеянии атомных и молекулярных пучков тепловых энергий. Оно может быть заметно при рассеянии и дифракции инертных атомов на поверхностях твердых тел. Силы Ван-дер - Ваальса определяют свойства тонких макроскопических жидких пленок и проявляются во многих поверхностных и капиллярных явлениях. Конкуренция ван-дер-ваальсова притяжения и отталкивания электрических двойных слоев обусловливает устойчивость либо формирует процесс коагуляции лиофобных коллоидных растворов. [24]