Дисперсионный анализ.
Страница 7

На рис. 103 приведены зависимости величин Uд и Uэ от рас­стояния между коллоидными частицами. При этом, как принято в физике, потенциальной энергии притяжения приписывается знак минус, а отталкивания—знак плюс. Как видно, результирующая энергия взаимодействия (кривая 3 на рис. 103) приводит к при­тяжению (U < 0) на очень малых и отталкиванию (U > 0) на больших расстояниях между частицами. Решающее значение для устойчивости дисперсных систем имеет величина потенциального барьера отталкивания (Uмакс), которая, в свою очередь, зависит от хода кривых Uд и Uэ. При больших значениях этого барьера коллоидная система устойчива. Слипание коллоидных частиц воз­можно лишь при достаточном их сближении. Это требует преодо­ления потенциального барьера отталкивания. При некоторых не­больших положительных значениях Uмакс (кривая 3) преодолеть его могут лишь немногие коллоидные частицы с достаточно боль­шой кинетической энергией. Это соответствует стадии медленной коагуляции, когда только небольшая часть соударений коллоид­ных частиц приводит к их слипанию. При медленной коагуляции со временем происходит некоторое уменьшение общего числа кол­лоидных частиц в результате образования агрегатов из 2—3 пер­вичных частиц, но коагулят не выпадает. Подобную коагуляцию, не сопровождающуюся видимым изменением коллоидного рас­твора, называют скрытой коагуляцией. При дальнейшем

уменьшении потенциального барьера скорость коагуляции, харак­теризуемая изменением числа частиц в единицу времени, возра­стает. Наконец, если потенциальный барьер переходит из области отталкивания в область притяжения (кривая 4 на рис. 103), на­ступает быстрая коагуляция, когда каждое соударение коллоидных частиц приводит к их слипанию; в коллоидном рас­творе образуемся осадок—коагулят, происходит явная коагу­ляция.

Потенциальный барьер отталкивания (Uмакс) возникает в ре-зультате суммирования сил отталкивания и притяжения, дей­ствующих между коллоидными частицами. Поэтому все факторы, влияющие на ход кривых / и 2 (рис. 103), приводят к изменению как величины Uмакс, так и положения максимума (т. е. расстоя­ния х, соответствующего Uмакс).

Значительное уменьшение Uмакс происходит в результате изме­нения потенциальной энергии электростатического отталкивания ;(т. е. хода кривой 1), вызванного добавлением электролитов к коллоидному раствору. С увеличением концентрации любого элек­тролита происходит перестройка двойного электрического слоя, окружающего коллоидные частицы: все большая часть противо-ионов вытесняется из диффузной в адсорбционную часть двойного .электрического слоя. Толщина диффузной части двойного элек­трического слоя (слой 4 на рис. 100), а вместе с ней и всего двой­ного электрического слоя (слой 2 на рис. 100) уменьшается. По­этому кривая потенциальной энергии электростатического отталки­вания снижается более круто, чем показанная на рис. 103 кривая /. .В результате этого потенциальный барьер отталкивания (Uмакс) уменьшается и смещается в сторону меньшего расстояния между коллоидными частицами. Когда двойной электрический слой сжи­мается до толщины адсорбционного слоя (слой 3 на рис. 100), то вся кривая взаимодействия дисперсных частиц оказывается в обла­сти притяжения (кривая 4 на рис. 103), наступает быстрая коагу­ляция. Такое изменение устойчивости коллоидного раствора проис­ходит при добавлении любого электролита.

Коагулирующее действие электролитов характеризуют поро­гом коагуляции, т. е. наименьшй концентрацией электро­лита, вызывающей коагуляцию. В зависимости от природы элек­тролита и коллоидного раствора порог коагуляции изменяется в пределах от 10-5 до 0,1 моль в литре золя. Наиболее существен­ное влияние на порог коагуляции оказывает заряд коагули­рующего иона электролита, т. е. иона, заряд которого проти­воположен по знаку заряду коллоидной частицы.

Многозарядные противоионы электролита имеют повышенную адсорбционную способность по сравнению с однозарядными и проникают в адсорбционную часть двойного электрического слои в больших количествах. При этом порог коагуляции уменьшается не пропорционально заряду противоиона, а значительно быстрее. Блестящим подтверждением теории ДЛФО явился расчет Б. В. Дерягиным и Л. Д. Ландау (1941 г.) соотношения значений порогов коагуляции электролитами, содержащими ионы разной величины заряда. Оказалось, что порог коагуляции обратно про­порционален шестой степени заряда коагулирующего иона. Сле­довательно, значения порогов коагуляции для одно-, двух-, трех-и четырехзарядных ионов должны относиться, как

Страницы: 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Смотрите также

Определение уроновых кислот и полиуронидов
В состав кислых полисахаридов и полиуронидов древесины входят звенья двух гексуроновых кислот — D-глюкуроновой и D-галактуроновой. Звенья D-глюкуроновой кислоты преимущественно содержатся в ...

Коагулирование примесей воды
...

Синтез 9-ортогидроксиаминоакридина
Одним из наиболее перспективных и важных направлений в области медицинской химии является поиск новых иммуностимуляторов, веществ обладающих противовирусной активностью. К числу веществ, об ...