Cтраница 2
Формула ( 118) Смолуховского относится к случаю коагуляции монодисперсных золей. Но на практике чаще приходятся иметь дело с наличием в золях частиц различной величины; поэтому необходимо выяснить вопрос, влияет ли полидисперсность и а скорость коагуляции, и в чем заключается взаимное влияние друг на друга крупных и мелких частиц. [16]
При синтезе коллоидных систем этим способом обычно хорошо удается получить монодисперсные золи так называемым методом зародышей. В этом случае в первоначально полученный высокодисперсный золь вводят дополнительно некоторое количество молекулярно растворенного вещества, взятого для синтеза, и снова проводят реакцию восстановления. [17]
Ультрафильтрация растворов известной степени дисперсности: через исследуемый ультрафильтр пропускают ряд монодисперсных золей с частицами известного размера; по размерам частиц, пропускаемых ультрафильтром, судят о максимальном размере пор, а по размерам частиц задерживающихся-о минимальном их размере. [18]
Этот метод заключается в том, что через исследуемый ультрафильтр пропускают, при определенных условиях, ряд монодисперсных золей, каждый из которых содержит коллоидные частицы определенного и известного размера. По размерам частиц, проходящих через ультрафильтр, судят о размерах пор ультрафильтра. Так как поры в ультрафильтре имеют разные поперечники, то проходить через него будут коллоидные частицы различных размеров. Однако через ультрафильтр будут проходить, не задерживаясь им вовсе, только те коллоидные частицы, размер которых меньше или равен минимальному размеру пор ультрафильтра; частично будут задерживаться коллоидные частицы, размер которых больше минимального, но меньше или равен максимальному размеру пор ультрафильтра, и вовсе не будут проходить коллоидные частицы, размер которых больше максимального размера пор ультрафильтра. [19]
Иногда для изучения свойств коллоидов очень существенным условием является получение монодисперсных систем с одинаковыми или близкими по размерам частицами. Такие монодисперсные золи получаются за счет раздельного проведения процесса образования зародышей и процесса их роста. При получении зародышей образуются различные по величине, но очень маленькие частицы. Если этим частицам затем дать возможность расти в одинаковых условиях, то прирост их массы будет одинаков. Поскольку этот прирост велик по сравнению с массой зародышевых частиц, разница в массе полученных укрупненных кристалликов будет относительно мала. [20]
Для изучения свойств коллоидных систем иногда очень важно получить монодисперсные системы. Получение таких монодисперсных золей основано на разделении процессов образования зародышей и их роста. При образовании зародышей возникают различные по величине, но в общем очень мелкие частицы. Если рост этих частиц происходит в одинаковых условиях, получается одинаковый прирост массы. Если последний велик по сравнению с массой зародышей, то разница в массах выросших кристалликов или капелек будет мала. [21]
Большинство работ по исследованию поверхностей раздела галогенид серебра - жидкость проведено на коллоидных суспензиях. Методы получения монодисперсных золей галогенидов серебра хорошо разработаны [10], и поэтому можно использовать вполне определенные поверхности раздела. Некоторые данные показывают, что заряд этих поверхностей раздела и его зависимость от концентрации ионов серебра и галогена в растворе в значительной мере определяются полупроводниковой природой галогенидов серебра. [22]
В работе Ла-Мера и др. [34] по монодисиерсным золям дан красивый пример регулируемого соотношения скоростей образования и роста кристаллических зародышей. Оказывается, путем кислотного разложения S2O - можно получать практически монодисперсные золи серы. При медленном разложении концентрация растворенной серы медленно поднимается до концентрации, соответствующей критическому пересыщению зародышеобразования. Далее начинается процесс образования зародышей, но вскоре после этого концентрация серы падает ниже критического значения. Теперь УСЯ вновь образующаяся при разложении тиосульфата сера идет на рост ядер серы. Скорость роста кристаллов практически постоянна и достаточно велика, так что уровень критической концентрации зародышеобразования больше не достигается. В результате в системе образуется только одна партия ядер, которые затем равномерно растут, образуя в конечном итоге монодисперсный золь. [23]
Особенно большое значение имеют работы Зигмонди ( 1917 г.), который, в сущности, и поставил эту проблему перед Смолуховским. Объектом таких исследований были чаще всего монодисперсные золи золота ( Зигмонди, Вестгрен, Кроит, Туорила и др.), для которых определяли изменение во времени числа частиц в данном объеме. В табл. 5 приведены результаты Туорилы ( 1926 г.) для золя золота и суспензии каолина. [24]
Все конденсационные методы связаны с образованием новой фазы. В пересыщенном растворе, возникающем в результате той или иной химической реакции, образуются зародыши или центры кристаллизации. Если условия таковы, что скорость образования зародышей велика, а скорость роста кристаллов мала, то в этом случае образуется множество кристаллов, достигающих размеров коллоид-н ШГчастиц. В итоге получаются сравнительно монодисперсные золи. Наоборот, если скорость образования зародышей будет мала, а скорость их роста велика, jp растет небольшое число крупных кристаллов. Тогда небольшое число зародышей, возникших в начале процесса образования золя, вырастет к его концу до кристаллов больших размеров, между тем как кристаллы, растущие на зародышах, появившихся к концу процесса, останутся маленькими. В результате получается цолидисперсный золь. [25]