Теория - устойчивость - коллоид
Cтраница 1
Теория устойчивости коллоидов, основанная на учете взаимодействия между коллоидными частицами, развитая в основном Деряпшьш ( 1937 - 1941) - одна из наиболее актуальных проблем в науке о коллоидах. Крупные заслуги в этой области, которая далеко еще не закончена, имеют Овербек, Фервей, Глазман, Дыкман и многие другие. [1]
Теория устойчивости коллоидов, развитие которой было прервано в 1941 г. началом Великой Отечественной войны, стимулировала огромную литературу - несколько тысяч статей, из которых меньшая часть продолжила ее развитие, а основная часть использовала теорию в экспериментальных и прикладных работах. [2]
Как видно из историческогохобзора, теория устойчивости коллоидов использовала смежные науки - учение о молекулярных силах, теорию сильных электролитов, статистическую физику, в частности, законы броуновского движения, электростатику и электромагнетизм, теорию квантов, учение об адсорбции и капиллярности. В значительной степени развитие теории устойчивости коллоидов и органически связанного с ней учения о поверхностных силах изменило характер учения о коллоидах, усилила его физико-математическую сторону и придала ему существенно междудисциплинарный характер - на стыке химии, физики, физической химии, теории поверхностных явлений, учения о растворах. [3]
В качестве физической основы построения теории устойчивости коллоидов взяты термодинамические свойства полимолекулярных жидких прослоек, зависящие от дальнодействующих поверхностных сил, порождающих различные слагающие расклинивающего давления - их основной термодинамической характеристики. В этом отношении подход автора резко отличен от подхода, принятого в монографии2 Фервея и Овербека и в большинстве последующих работ. В них фактически рассматриваются только молекулярные и ионно-электростатические взаимодействия, которыми можно довольствоваться, и то не всегда ( только в случае лиофобных коллоидов), а более широкое и строгое рассмотрение эффектов расклинивающего давления отсутствует. В то же время в данной монографии теория ионно-электростати-ческой слагающей расклинивающего давления и устойчивости лиофобных коллоидов изложена в наиболее общей и строгой аналитической форме, так же как и теория обратимой коагуляции. [4]
Хочется подчеркнуть, что в развитии теории устойчивости коллоидов и тонких пленок ведущая роль принадлежит ученым нашей страны, достаточно назвать А.Н. Фрумкина, Л.Д. Ландау, Г.А. Мартынова, В.М. Муллера, С.С. Духина, Н.В. Чураева, Я.И. Рабиновича, С.В. Нерпина, И.Ф. Ефремова, О.Г. Усьярова, Ю.М. Глазмана, И.М. Дыкмана, В.Н. Шилова, Н.Н. Рул ев а и других. [5]
Книга представляет собой первую отечественную монографию по теории устойчивости коллоидов и тонких пленок, решающую роль в создании которой сыграли работы автора. Кратко изложена история становления учения об устойчивости коллоидов. Рассмотрены все наиболее важные вопросы, касающиеся физической теории агрегативной устойчивости и коагуляции лиофобных коллоидов. Основная часть материала книги отражает результаты оригинальных работ, выполненных автором и его сотрудниками за период с 1930 - х годов по настоящее время. [6]
Поэтому для расчетов взаимодействия коллоидных частиц и основанной на них теории устойчивости коллоидов нерационально исходить из расчета свободной энергии системы, а несравненно проще пользоваться непосредственно значением силы отталкивания частиц. [7]
Как видно из историческогохобзора, теория устойчивости коллоидов использовала смежные науки - учение о молекулярных силах, теорию сильных электролитов, статистическую физику, в частности, законы броуновского движения, электростатику и электромагнетизм, теорию квантов, учение об адсорбции и капиллярности. В значительной степени развитие теории устойчивости коллоидов и органически связанного с ней учения о поверхностных силах изменило характер учения о коллоидах, усилила его физико-математическую сторону и придала ему существенно междудисциплинарный характер - на стыке химии, физики, физической химии, теории поверхностных явлений, учения о растворах. [8]
Наряду с этим в книге имеются отсылки к литературе, более конкретно рассматривающей соответствующие задачи, например флотацию. Наибольшее число ссылок относится к работам, содержащим развитие самой теории устойчивости коллоидов и тонких пленок и ее физико-химических основ. [9]
Таким образом, следует еще раз подчеркнуть, что суспензии микроорганизмов представляют собой один из наиболее сложных коллоидно-химических объектов природы, еще не достаточно изученный с позиций коллоидной и физической химии. В то же время, несмотря на существенные различия суспензий микроорганизмов и коллоидов небиологической природы, для оценки седиментационной и агрегативной устойчивости биоколлоидов в ряде случаев могут быть привлечены хорошо разработанные аппараты теорий устойчивости небиологических коллоидов. [10]
Монография посвящена, однако, только развитию и современному состоянию теории устойчивости. Это оправдано в первую очередь тем, что до сего времени единственная монография такого рода была опубликована лишь в 1948 г, Фервеем и Овербеком, между тем число статей, посвященных развитию теории устойчивости и ее проверке, исчисляется сотнями, а число статей, использующих теорию устойчивости коллоидов, насчитывает многие тысячи. Поэтому издание подобной монографии ( о качестве ее не мне судить) давно назрело и краткий обзор, опубликованный мной в журнале Успехи химии, ни в какой степени ее не заменил. [11]
 |
Зависимость потенциала поверхности от концентрации электролита. [12] |
Наиболее известна отвечающая этому требованию модель Грема, в которой адсорбированные противоионы и коионы лежат в разных плоскостях. Появление добавочного параметра, естественно, позволяет улучшить согласие с рядом электрохимических фактов. Однако в настоящее время использование такой усложненной модели двойного слоя в теории устойчивости коллоидов нам представляется нецелесообразным, тем более что для высоких концентраций электролитов теория устойчивости, основанная на уравнении Пуассона-Больцмана, становится количественно неточной. [13]
Численный анализ сложного интеграла авторами еще не завершен. Однако, принимая во внимание влияние различных факторов на распределение потенциала в двойном слое, следует ожидать более сильного уменьшения электростатических сил отталкивания с расстоянием по сравнению с закономерностью, предсказываемой уравнением Пуассона - Больцмана. Вместе с тем, ниже будет показано, что в свя зи с противоположным действием ряда факторов, по крайней мере, для симметричного электролита, содержащего одновалентные ионы, коррекция уравнения Пуассона - Больцмана не вносит существенных изменений в теорию устойчивости лио-фобных коллоидов. [14]
Страницы: 1