Физическая теория - устойчивость
Cтраница 3
 |
Потенциальные кривые, характеризующие парное взаимодействие частиц. [31] |
Первые количественные расчеты по устойчивости лиофобных золей произведены Б. В. Дерягиным еще в 30 - е годы и завершены им совместно с Л. Д. Ландау в начале 40 - х годов; аналогичные взгляды в дальнейшем развиты в работах Фервея и Овербека. По начальным буквам фамилий авторов - основоположников физической теории устойчивости и коагуляции ионностаби-лизированных коллоидных систем ее часто называют теорией ДЛФО. Для двух предельных случаев коагуляции - нейтрализационной и концентрационной - эта теория дает объяснения, согласующиеся с эмпирическими закономерностями. [32]
Вопрос об устойчивости дисперсных систем является одним из главных в коллоидной химии. В этой области накоплен огромный экспериментальный материал и создана физическая теория устойчивости лиофобных коллоидов. Встречающиеся на практике процессы коагуляции включают в себя взаимодействие не только одинаковых частиц, но и разнородных ( гетерокоагуляция) и, в частном случае, противоположно заряженных. Примерами таких процессов является коагуляция смесей золей, а также процессы коацервации, крашения, флотации и др. Процесс гетерокоа-гуляции является наиболее общим случаем взаимодействия частиц и, можно с уверенностью сказать - наиболее часто встречающимся на практике. [33]
Материал изложен автором на основе новейших достижений коллоидной химии в достаточно простой и ясной форме. Особый интерес представляют главы, посвященные устойчивости и коагуляции лиозолей, написанные с единых позиций физической теории устойчивости коллоидных систем. [34]
Методом электроосмоса изучена зависимость 5-потенциала от рН водных суспензий карбида, титана. В воде - потенциал TiC характеризуется небольшими отрицательными значениями; перезарядка поверхности соляной кислоты и увеличение отрицательного Е - потенциала добавками едкого натра объяснены потенциал-определяющей адсорбцией ионов Н и ОН-окисленной поверхностью карбида титана. Рост - потенциала в щелочной среде сопровождается повышением устойчивости суспензий. Максимальная устойчивость наблюдается не при максимальных отрицательных, а при несколько меньших значениях 1-потенциала, что объяснено с точки зрения физической теории устойчивости и коагуляции Дерягина. [35]
Овербеком [17], была создана физическая теория устойчивости коллоидных систем. Исходя из учета ван-дер-ваальсовых сил притяжения частиц и электростатического отталкивания адсорбированных на них диффузных слоев ионов удалось получить количественные параметры устойчивости и потенциальные кривые энергии взаимодействия как функции расстояния между частицами. Эта теория нашла экспериментальное подтверждение и имеет основополагающее значение в современной коллоидной химии. В этом случае изменение взаимодействия частиц, в значительном пределе граничных условий, описывается упомянутой физической теорией устойчивости. Значительно чаще встречается нейтрализационная коагуляция, при которой имеет место обмен между одноименно заряженными коагулирующими ионами и ионами диффузного слоя, а также нередко химическое взаимодействие между ними или коллоидными частицами. [36]
Представление о том, что чем больше поверхностное натяжение на границе коллоидная частица - дисперсная среда, тем легче система коагулирует, в общем согласуется с термодинамической тенденцией всякой системы к уменьшению свободной поверхностной энергии и потому раньше часто высказывалось физико-химиками. Однако анализ экспериментальных исследований коагуляции показал, что устойчивость и коагуляция находятся в непосредственной связи с зарядом поверхности коллоидных частиц, но не с величиной поверхностного натяжения. При чтении данного дополнения П. П. Лазарева может показаться, что он придерживается также точки зрения о связи порога коагуляции с величиной поверхностного натяжения. Поверхностное натяжение связал с зарядом на основании уравнения Гельмгольца - Липпмана и таким путем мог формально установить связь порога коагуляции с величиной поверхностного натяжения. Смысл этой взаимосвязи заключается, как это видно из текста, в возможности, основываясь на экспериментальном определении поверхностного натяжения, судить об изменениях заряда поверхности - основного фактора устойчивости. Таким образом, основная идея находится в общем в согласии с физической теорией устойчивости коллоидов. Эта теория позволяет также дать и физическое обоснование антагонизму ионов. [37]
Страницы: 1 2 3