додати матеріал

приховати рекламу

Колоїдна хімія 2

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

Зміст

I. Розділ «Молекулярно - кінетичні властивості колоїдних систем»

II. Розділ «Оптичні властивості колоїдних систем»

III. Розділ «Структурно - механічні властивості дисперсних систем»

IV. Розділ «Розчини ВМС»

V. Розділ «Представники гетерогенно - дисперсних систем»

Література

I. Розділ «Молекулярно - кінетичні властивості колоїдних систем»

1. Молекулярно - кінетичні властивості колоїдів. Броунівський рух

Молекулярно-кінетичні властивості колоїдних систем і розчинів ВМС, як і газів, і молекулярних або іонних розчинів, виявляються в таких явищах, як броунівський рух, дифузія, осмотичний тиск. Частинки ультрамікрогетерогенних систем (золів, аерозолів) беруть участь в тепловому русі і підкоряються всім молекулярно-кінетичними законам. Завдяки цьому можна експериментально визначити розмір, масу і концентрацію частинок дисперсної фази.

Броунівський рух (назва дана на честь англійського ботаніка Броуна, що виявив за допомогою мікроскопа безперервний рух дрібних частинок квіткового пилку, зважених у воді) проявляється в хаотичному і безперервному русі частинок дисперсної фази під дією ударів молекул розчинника (дисперсійного середовища), що знаходяться в стані інтенсивного теплового руху. Залежно від розміру частинок їх рух може бути різним.

Частинки колоїдної ступеня дисперсності, відчуваючи з різних сторін численні удари молекул рідини, можуть переміщатися поступально в найрізноманітніших напрямках. Якщо частка має порівняно великий розмір, то число ударів велика, і за відповідним законом статистики результуючий імпульс стає рівним нулю, така частка не може рухатися під дією теплового руху молекул.

Крім того, частинки з великою масою володіють инерционностью і малочутливі до ударів молекул. Дуже малі частки мають значно менші масу і поверхню. На таку частку буде припадати істотно менше число ударів, тому ймовірність нерівномірного розподілу імпульсів, одержуваних з різних сторін, збільшується. Це відбувається як внаслідок неоднакового числа ударів з різних боків частки, так і внаслідок різної енергії молекул, які стикаються з часткою. Залежно від розмірів частка набуває коливальний, обертальний і поступальний рух.

Таким чином, броунівський рух є наслідком теплового руху в дисперсійному середовищі і прямим відображенням статистики.

Броунівський рух - наслідок випадкових мікроотклоненій (флуктуацій), ефект яких зростає зі зменшенням розмірів системи, і наочний прояв відхилень від другого закону термодинаміки в мікросистемах, тобто підтвердження його статистичного характеру.

2.Осмотіческое тиск. Рівняння Вант-Гоффа

Осмотичний тиск у розчині або золі описується таким суворим термодинамічним співвідношенням:

(1)

де - Різниця між хімічними потенціалами розчинника при встановленні рівноваги щодо полунепроніцаемой мембрани; - Середній парціальний молярний об'єм розчинника; - Активність розчинника в розчині.

У рівнянні (1) можна замінити активність мольний частками

(2)

де - Мольна частка розчинника і дисперсної фази відповідно; - Раціональний осмотичний коефіцієнт.

Якщо золь розбавлений, то розклавши в ряд логарифм, обмежившись першим членом ряду і використавши рівність, отримаємо рівняння Вант-Гоффа:

(3)

де - Масова концентрація; - Молекулярна маса частинки.

Осмотичний тиск дисперсної системи визначається тільки чисельної концентрацією і залежить від природи і розміру частинок. Мале осмотичний тиск колоїдної системи пояснюється завдяки великій масі колоїдних частинок при одній і тій дружин ваговій концентрації чисельна концентрація колоїдної системи завжди значно менше, ніж у справжнього розчину.

Друга особливість осмотичного тиску ліозолі - його мінливість - пояснюється явищем агрегації, характерним для колоїдних систем.

Мале значення і мінливість осмотичного тиску ліозолі є причиною того, що осмометрії, а також кріоскопія і ебулліоскопія не застосовуються для визначення чисельної концентрації або розміру колоїдних систем.

3. Дифузія. Її практичне значення. Рівняння Ейнштейна. Зв'язок між середнім зрушенням і коефіцієнтом дифузії. Рівняння Фіка

Дифузією називають мимовільний процес вирівнювання концентрації часток по всьому об'єму розчину або газу під впливом броунівського руху.

Процес дифузії йде спонтанно, оскільки він супроводжується збільшенням ентропії системи. Рівномірний розподіл речовини в системі відповідає найбільш ймовірному її стану.

Часто за причину дифузії приймають осмотичний тиск. Це подання було розвинене Нернстом (1885 р.). Так як осмотичний тиск може виявлятися лише при наявності полунепроніцаемой перегородки, то цей тиск безглуздо розглядати як якусь реальну силу, існуючу поза зв'язку з мембраною. Тим не менш, осмотичний тиск, що є також результатом хаотичного руху молекул, іноді зручно приймати за причину дифузії.

Перенесення маси в результаті дифузії схожий з закономірностями перенесення тепла чи електрики - це лягло в основу першого закону дифузії (Фік, 1855р.).

де - Кількість про дифундувати речовини;

- Коефіцієнт дифузії, що залежить від властивостей дифундують частинок і середовища;

- Градієнт концентрації;

- Площа, через яку йде дифузія;

- Тривалість дифузії.

Знак мінус перед правою частиною рівняння, оскільки із збільшенням значень величина зменшується. Рівняння можна представить у вигляді:

,

де - Питомий потік дифузії, що характеризує кількість речовини, що переноситься за одиницю часу через одиницю площі.

,

Приймаючи звідси , Тобто коефіцієнт дифузії чисельно дорівнює кількості речовини, про дифундувати через одиницю площі в одиницю часу.

,

Це рівняння Ейнштейна. Для частинок, за формою близьких до сферичним, .

,

де - Маса 1 моля речовини.

Так як існує зв'язок між броунівським рухом і дифузією, то повинна існувати зв'язок між середнім квадратичним значенням проекції зміщення частинки і коефіцієнтом дифузії . Цей зв'язок була встановлена ​​Ейнштейном (1905г.) і незалежно від нього Смолуховським (1906 р.):

,

Користуючись рівнянням Ейнштейна-Смолуховского і, знаючи і всіх величин, можна обчислити число Авогадро.

Теорія броунівського руху, створена Ейнштейном і Смолуховським, підтвердила реальне існування молекул. Дослідження броунівського руху призвело до створення теорії флуктуації і сприяло розвитку статичної фізики.

Флуктуації є спонтанні відхилення якого-небудь параметра від середнього рівноважного значення в досить малих обсягах системи. Флуктуація являє собою явище як би зворотне явищу дифузії.

4. Гіпсометричний закон Лапласа

Рівняння Лапласа носить назву гіпсометричного закону.

,

Цей закон був експериментально підтверджений Перреном (1910г.). Вивчаючи розподіл монодисперсних суспензії гуммігута, він використовував рівняння Лапласа для визначення числа Авогадро, яке виявилося рівним 6,82 * 10 23 (точне значення 6,024 * 10 23). Гіпсометричний закон дотримується і в аерозолях, частки яких мають невелику щільність і розмір не більше 0,05 мкм.

Цьому закону підпорядковується розподіл газу по висоті:

,

За допомогою цієї формули зручно обчислювати для будь вільнодисперсні системи величину , Що представляє собою висоту, на яку треба піднятися, щоб чисельна концентрація зменшилася з до .

5 Кінетична або седиментаційна стійкість колоїдно-дисперсних систем. Седіментація аналіз. Виведення рівняння радіусу частинок. Криві розподілу. Монодисперсних і Полідісперсность. Методи седиментационного аналізу (в полі земного тяжіння, в поле відцентрової сили - центрифугування). Їх практичне значення

Здатність дисперсної системи зберігати рівномірний розподіл часток по всьому об'єму прийнято називати седиментаційних, або кінетичної стійкістю системи.

Принцип седиментационного методу аналізу дисперсності полягає у вимірюванні швидкості осадження частинок, зазвичай в рідкому середовищі. За швидкістю осадження частинок за допомогою відповідних рівнянь розраховують розміри частинок.

Метод дозволяє визначити розподіл часток за розмірами і відповідно підрахувати їхню питому поверхню.

Розмір частки дисперсної фази зазвичай характеризують радіусом частки, рідше обсягом або площею її поверхні. Радіус однозначно визначається тільки для частинок сферичної форми.

У монодисперсних системі всі частинки осідають з однаковою швидкістю. Відповідно до цього таку ж швидкість переміщення має межа освітлення, концентрація часток по зменшується висоті стовпа суспензії зберігається постійною і також з постійною швидкістю збільшується маса осіли частинок. Якщо - Загальна маса дисперсної фази, - Первісна висота стовпа суспензії, то - Маса дисперсної фази в обсязі, що припадає на одиницю висоти стовпа суспензії. При швидкості осадження частинок протягом часу речовина осяде з стовпа висотою , І маса осів речовини складе

, (1)

Це рівняння описує кінетику седиментації в монодисперсних системі. Якщо прийняти, що частки мають сферичну форму і при їх осадженні дотримується закон Стокса, то, використовуючи формулу:

, (2)

отримаємо:

, (3)

Звідси радіус частинки дорівнює

, (4)

Отже, визначаючи експериментально залежність маси осів осаду від часу, можна розрахувати розмір часток.

Визначення дисперсного складу суспензій, порошків, аерозолів та інших мікрогетерогенних систем заснована на різноманітних седіментометріческіх методах дисперсійного аналізу.

До них відносять: отмучіваніем - поділ суспензії на фракції шляхом багаторазового відстоювання і зливання; вимір щільності стовпа суспензії, що змінюється внаслідок седиментації частинок суспензії; пофракційно (дробове) осідання; метод відбору проб масових - один з найбільш достовірних; накопичення осаду на чашці терезів; электрофотоседиментометрия , заснована на зміні інтенсивності пучка світла, що проходить через стовп суспензії, про що судять по вимірах оптичної щільності; седіментометрія в поле відцентрових сил, заснована на застосуванні центрифуг.

Для успішного проведення седіментометріческого аналізу повинно виконуватися умова незалежного руху кожної частинки. Цього досягають, застосовуючи розбавлені системи, а в деяких випадках додаючи стабілізатори, що перешкоджають злипанню частинок.

Відомі і застосовуються в практиці різні прилади - седіментометри. Наприклад, ряд приладів дозволяє проводити аналіз за методом накопичення осаду на чашці терезів (метод запропонований Оденом). Принцип методу полягає в тому, що через певні інтервали часу зважують чашку, опущену в суспензію, і по наростанню її маси судять про співвідношення різних фракцій в суспензії.

Широке застосування для зважування чашки з осадом отримали торсіонні ваги. Проведення седіментометріческого аналізу грунтується на тому, що в міру осідання частинок їх маса на чашці збільшується спочатку швидко, тому що, перш за все, осідають найбільш важкі частинки, потім усе повільніше. При цьому кожна фракція вважається монодисперсних.

За даними зважування осаду отримують криву седиментації, яка виражає залежність кількості осаду q від часу осадження . Для монодисперсних системи (рис. 1, а) кут нахилу прямолінійної ділянки кривої визначається швидкістю осідання частинок і пов'язаний з їх розміром.

Точка перегину дозволяє визначити час повного осідання суспензії 1, яке в свою чергу, дає можливість знайти швидкість осідання частинок , Де h - висота стовпа суспензії над чашкою ваг.

Для бідісперсной системи седиментаційна крива має більш складний вид (рис. 1, б). Можна уявити собі, що частки кожної з двох фракцій, що випадають з постійною швидкістю, дають дві прямих OA і OB, з різними кутовими коефіцієнтами, відповідно до розмірів частинок і концентрацією кожної фракції. Однак при спільному осіданні обох фракцій ми спостерігаємо не ці прямі окремо, а сумарну лінію седиментації, тангенс кута нахилу якої до осі абсцис є сумою тангенсів кутів нахилу обох прямих (OA і OB). У момент повного випадіння фракції, що складається з частинок великих розмірів, ця сумарна лінія отримує злам (в точці A /) і далі йде паралельно прямий OB, що виражає швидкість осідання частинок фракції менших розмірів. У момент закінчення осідання другої фракції на графіку в точці B / виявляється другий злам, після якого пряма йде паралельно осі абсцис.

За кривою седиментації виявляється можливим побудувати прямі осадження для кожної фракції окремо, які, як було вже сказано, не можуть бути отримані безпосередньо на досвіді.

З рис. 1, б видно, що, продовжуючи відрізок A / B / лінії седиментації до перетину з віссю ординат і проводячи з точки перетину y пряму, паралельну осі абсцис, до перетину її з лінією A / A / /, ми отримаємо кінцеву точку A прямий осадження фракції, що складається з великих часток. Проводячи з початку координат лінію OB, паралельну лінії y B /, до перетину з лінією B / B / /, отримаємо пряму осадження фракції, що складається з дрібних частинок, з кінцевою точкою B.

Рис.1 Криві седиментації монодисперсних (а) і полідисперсних (б, в) систем.

Якщо ординати кінцевих точок A і B прямих осадження обох фракцій висловлюють загальна кількість (за масою) цих фракцій, то очевидно, що ордината точки B / сумарної лінії висловлює загальну кількість обох фракцій (100%) суспендованих речовини. Легко зрозуміти, що відрізки Oy і yx дають відносний вміст кожної фракції у відсотках від загальної кількості суспендованих речовини.

Є графічні та аналітичні методи розрахунку кривої седиментації.

Монодисперсних система - це система, яка складається з однакових за розміром частинок.

Полідисперсних система - це система, частки якої мають різні радіуси.

Так як колоїдні частинки під дією сили тяжіння не седіментіруют, то під дією центрифуги з великим прискоренням можна змусити осідати досить швидко і колоїдні частки.

Ультрацентрифугу використовують для визначення розміру часток.

6. Методи очищення золів: діаліз, електродіаліз, ультрафільтрація

Діаліз. Очищуваний золь, заливають у посудину, дном якого служить мембрана, що затримує колоїдні частинки або макромолекули і пропускає молекули розчинника і низькомолекулярні домішки. Зовнішнім середовищем, що контактує з мембраною, є розчинник. Низькомолекулярні домішки, концентрація яких у золі або макромолекулярному розчині вище, переходять крізь мембрану в зовнішнє середовище (діалізат). Очищення йде до тих пір, поки концентрації домішок в золі і діалізаті не стануть близькими за величиною. Якщо оновлювати розчинник, то можна практично повністю позбавитися від домішок.

Таке використання діалізу доцільно, коли мета очищення - видалення всіх низькомолекулярних речовин, що проходять крізь мембрану. Проте у ряді випадків завдання може виявитися складніше - необхідно звільнитися тільки від певної частини низькомолекулярних сполук в системі. Тоді як зовнішнього середовища застосовують розчин тих речовин, які необхідно зберегти в системі. Саме таке завдання ставиться при очищенні крові від низькомолекулярних шлаків і токсинів (солей, сечовини тощо). Якщо видаляти підряд всі низькомолекулярні компоненти крові, то починається руйнування клітин, що, в свою чергу, може привести до загибелі організму.

Електродіаліз. Очищення від електролітів можна значно прискорити дією прикладеної різниці потенціалів (електроміграціей). Такий метод очищення називається електродіалізом. Його використовують для очищення різних біологічних об'єктів (розчини білків, сироватка крові та ін.)

Ультрафільтрація. Ультрафільтрація - метод очищення колоїдних систем шляхом продавлювання дисперсійного середовища разом з низькомолекулярними домішками через ультрафільтри. Ультрафільтр служать мембрани того ж типу, що і для діалізу. У мішечок з ультрафільтр наливають очищається золь або розчин високомолекулярної речовини. До золю докладають тиск, надлишковий в порівнянні з атмосферним. Дисперсійного середовища оновлюють, додаючи до золю чистий розчинник.

Ультрафільтрація використовується не тільки для видалення низькомолекулярних компонентів суміші, а й для концентрування систем і розділення речовин з різною молекулярною масою. Цим методом очищують стічні води, відокремлюють культуральні рідини від продуктів мікробіологічного синтезу, концентрують біологічно активні речовини: білки, ферменти, антибіотики і т.д.

В останні роки ультрафільтрація поряд з діалізом набула поширення в клініці для обробки крові. Цей метод застосовується для виведення з організму токсичних речовин і, якщо це необхідно, для видалення надлишку рідини.

II. Розділ «Оптичні властивості колоїдних систем»

1. Оптичні властивості колоїдних систем. Опалесценция і флуоресценція

Проходження світла через колоїдну систему викликає три оптичних ефекту: поглинання, відбиття та розсіювання променів. Поглинання властиво всім системам, тоді як відображення більш характерно для грубодисперсних систем (емульсій та суспензій), де розмір частинок більше, ніж довжина хвилі опромінення. Тому, на відміну від молекулярних і іонних розчинів, які не мають поверхні розділу фаз і оптично однорідні, колоїдні розчини розсіюють світло.

Це проявляється опалесценцією у вигляді блакитного матового світіння при освітленні боковим світлом. При пропущенні паралельного пучка світла через колоїдний розчин спостерігається конус розсіяного світла - ефект Тиндаля. За здатністю розсіювати світло можна визначати концентрацію колоїдних частинок в розчині - метод нефелометрії.

Опалесценция (світлорозсіювання) спостерігається тільки тоді, коли довжина світлової хвилі більше розміру частки дисперсної фази. Якщо довжина світлової хвилі багато менше діаметра частинки, відбувається відображення світла, що виявляється в каламутності.

Розсіяний світло має ту особливість, що він поширюється на всіх напрямках. Інтенсивність розсіяного світла в різних напрямках різна.

З опалесценцією зовні схожа, флуоресценція, характерна для істинних розчинів деяких барвників. Вона полягає в тому, що розчин при спостереженні у відбитому світлі має інше забарвлення, ніж в поточному, і в ньому можна бачити такий же конус Тиндаля, що і в типових колоїдних системах. Однак по суті це абсолютно різні явища. Опалесценция виникає в результаті розсіювання світла, при цьому довжина хвилі розсіяного світла та ж, що і падаючого. Флуоресценція ж являє собою внутримолекулярное явище, що полягає в селективному поглинанні молекулою речовини світлового променя і в трансформуванні його у світловий промінь з іншого, більшою довжиною хвилі.

2. Поглинання світла дисперсними системами. Залежність поглинання від концентрації. Закон Бугера-Ламберта-Бера

У 1760г. Ламберт, а ще раніше Бугер встановили таку залежність між інтенсивністю минулого світла і товщиною середовища, через яку цей світ пройшов:

,

де - Інтенсивність минулого світла;

- Інтенсивність падаючого світла;

- Коефіцієнт поглинання;

- Товщина поглинаючого світла.

Відповідно до закону Бугера-Ламберта - кожний наступний шар поглинає ту ж частку проходить світла, що і попередній.

Бер показав, що коефіцієнт поглинання розчинів з абсолютно безбарвним і прозорим розчинником пропорційний молярної концентрації розчиненої речовини: .

Вводячи значення молярного коефіцієнта поглинання в рівняння Бугера-Ламберта, отримаємо закон Бугера-Ламберта-Бера:

,

Закон встановлює залежність інтенсивності минулого світла від товщини шару і концентрації розчиненого речовини.

Логаріфміруя рівняння, отримаємо:

,

де - Оптична густина розчину ;

- Світлопропускання розчину.

Якщо , Тоді ,

Якщо , Розчин не адсорбує світла, тоді закон Бугера-Ламберта-Бера має вигляд:

,

тобто інтенсивність минулого світла буде дорівнює інтенсивності падаючого.

Молярний коефіцієнт поглинання залежить від довжини хвилі адсорбуючою світла, температури і природи розчиненої речовини і розчинника і не залежить від концентрації розчину.

Закон Бугера-Ламберта-Бера докладемо для золів високої дисперсності, якщо шар рідини не занадто товстий, а концентрація розчину не надто велика.

Для металевих золів рівняння світлопоглинання повинно враховувати дисперсність системи:

,

3. Розсіяння світла колоїдними системами. Конус Тиндаля. Закон Релея і його аналіз

Тиндаль (1869г.) спостерігав освіта світиться конуса при пропущенні пучка світла через колоїдний розчин.

Светорассеіваніе спостерігається тільки тоді, коли довжина світлової хвилі більше розміру частки дисперсної фази. Якщо довжина світлової хвилі багато менше діаметра частинки, відбувається віддзеркалення світла, які проявляються в каламутності, помітною візуально.

Всі колоїдні розчини здатні розсіювати світло (опалесціровать). Опалесценция стає особливо помітною, якщо через розчин пропускати пучок сходяться променів, поставивши між джерелом світла і кюветою з розчином лінзу. За цих умов у колоїдному розчині, спостерігається збоку, видно яскраво світиться конус (конус Тиндаля).

Релей вивів рівняння, що зв'язує інтенсивність падаючого світла з інтенсивністю світла, розсіяного одиницею об'єму системи .

,

де - Показники заломлення дисперсної фази і дисперсного середовища;

- Чисельна концентрація;

- Обсяг однієї частки;

- Довжина світлової хвилі.

Рівняння Релея застосовно для частинок, розмір яких складає не більше 0,1 довжини світлової хвилі. Для частинок більшого розміру змінюється обернено пропорційно не четвертою, а меншою мірою .

Коли частки стають настільки великі, що їх розмір значно перевищує , Светорассеіваніе переходить у віддзеркалення світла, не залежне від довжини світлової хвилі.

З рівняння Релея можна зробити наступні висновки:

  • Для частинок даного розміру інтенсивність розсіяного світла прямо пропорційна концентрації золю.

  • Інтенсивність розсіяного світла пропорційна квадрату об'єму частинки або сферичний шостого ступеня їх радіусу.

  • При опалесценції під дією білого світла при бічному освітленні безбарвні колоїдні системи виявляють синювату забарвлення.

  • Опалесценция золів інтенсивніше, ніж розчинів ВМС через більшу щільності.

  • Опалесценция істинних розчинів вельми незначна, тому що внаслідок малого обсягу частинок вираз в чисельному рівняння Релея дуже велике.

    4. Оптичні методи дослідження: нефелометрія, ультрамікроскопія, турбідіметрія, електронна мікроскопія

    У нефелометрії вимірюється інтенсивність світла, розсіяного дисперсної системою. Замість вимірювання абсолютних значень розсіяного світла на практиці проводять порівняння інтенсивностей променів, розсіяних стандартним і досліджуваним золем. На рис. 2, а наведена схема візуального нефелометр Кляйнмана (нефелометр іноді називають тіндалеметрамі). При вимірі підніманням або опусканням екранів змінюють висоту освітленої частини пробірок з золями, домагаючись однаковою освітленої в обох половинах окуляра. Прі подчіненіі ісследуемой монодісперсной сістеми уравненію Релея для інтенсівності рассеянного света можно запісать

    Рис.2 Схема нефелометр-а Схема Мутномір - б

    а - 1 - дзеркала, 2 - кювети, 3 - призми, 4 - окуляр.

    б - 1 - пробірки з золями, 2 - екрани, 3-призми, 4 - окуляр

    У Мутномір вимірюють інтенсивність світла, що пройшло через стандартну і досліджувану дисперсну систему. Схема візуального Мутномір наведена на рис. 2, б. Оптична густина розчину пропорційна концентрації і об'єму частинок дисперсної фази

    D = k'cV.

    При однаковій освітленої поля зору в окулярі маємо рівність c станд V станд = c х V х, застосування, якого аналогічно розглянутому для нефелометрії.

    Ультрамікроскопія та електронна мікроскопія.

    Колоїдні частинки не можна спостерігати в звичайному мікроскопі, так як їх розміри менше роздільної здатності мікроскопа. Для середньої частини видимої області спектра можна досягти роздільної здатності не вище, ніж 0,2 мкм. Ультрафіолетове світло, спеціальна кварцова оптика і фотографічна реєстрація дозволяють збільшити роздільну здатність і довести її до 0,1 мкм, що є верхньою межею колоїдної дисперсності. Р. Зідентопф і Р. Зігмонді в 1903 р. запропонували так званий ультрамікроскопічний метод дослідження колоїдних систем. Вони застосували сильне бічне освітлення спостережуваного під мікроскопом розчину таким чином, щоб світло не потрапляло в об'єктив мікроскопа. При цьому колоїдні частинки були видні як окремі світлі точки, що дозволяє встановити їх присутність в розчині і спостерігати за їх рухом.

    При ультрамікроскопічний спостереженні можна судити про те, якою мірою колоїдні частинки сферично симетричні. Світло, розсіюється сферичними частинками, має постійну інтенсивність при їхньому русі в розчині. Якщо частки не сферична, а мають, наприклад, палочкообразной або пластинчасту форму, то при русі вони мерехтять.

    В електронній мікроскопії використовується потік швидких електронів з довжиною хвилі до 10-9 м, що дає дуже високий дозвіл, відповідне збільшення до 105. Метод дає відомості про розміри і форму частинок, макромолекул та надмолекулярних утворень. Електронна мікроскопія суттєво доповнює ультрамікроскопії. Електронний мікроскоп дозволяє побачити найдрібніші частинки і багато особливостей їх будови, але необхідність роботи у високому вакуумі вимагає видалення рідкого дисперсійного середовища.

    III. Розділ «Структурно - механічні властивості дисперсних систем»

    1. Структурування в колоїдних та полімерних системах. Гелі та холодці. Їх властивості, механізм утворення і практичне значення. Тиксотропія і сінтерезіс

    Згідно А.І. Рабінерсону і Г.І. Фуксу, структури, які утворюються в високодисперсних системах, можна класифікувати за їх щільності:

    1. Просторові - структури характерні для дисперсних систем з анізодіаметріческімі частками;

    2. Компактні - структури часто виникають в системах з ізодіаметріческімі частками.

    При істинної коагуляції, коли частинки повністю втрачають фактор стійкості, вони злипаються один з одним, утворюючи компонентні агрегати. Досягнувши певного розміру, ці агрегати утворюють щільний коагулят. Якщо ж відбувається неповна астабілізація системи, то фактор стійкості буде знятий тільки з деяких ділянок поверхні частинок, та ито не повністю, і в результаті цього частинки, сліпа по таких місцях, утворюють просторову сітку, в петлях якої знаходиться дисперсна середовище. Відбувається гелеутворення.

    Гелеутворення називають перехід колоїдного розчину з вільнодисперсні стану (золю) в связомодісперсіонное стан (гель).

    На гелеутворення впливає низка чинників:

    • концентрація дисперсного середовища;

    • зменшення розміру частинок;

    • температура;

    • механічний вплив.

    Аналогічний перехід розчину ВМС у холодець називається застудневания. Воно може відбуватися спонтанно, в результаті зміни температури при концентруванні розчину або при додаванні до нього не занадто великої кількості електроліту.

    Холодці володіють такими властивостями як в'язкість, осмотичний тиск, еластичність, плинність, особливість розсіювати світло, тиксотропні властивості, сінтерезіс.

    Тиксотропія - здатність структур після їх руйнування в результаті якого-небудь механічного впливу мимовільно відновлюватися в часі.

    Сінтерезіс - мимовільне зменшення розмірів гелю з одночасним виділенням з нього дисперсного середовища, що міститься в петлях гелю.

    Холодці і процес застудневания мають велике значення в медицині, біології, техніки, хлібопекарської промисловості. Освіта клейового шару при склеюванні, желатірованіі піроксиліну, отримання штучного волокна, дублення шкіри.

    2. Коагуляційні і конденсаційно-кристалізаційні структури по П.А. Ребіндеру

    Згідно Ребіндеру, структури в колоїдних і мікрогетерогенних системах можна розділити на:

    • коагуляційні (тиксотропної-оборотні) - структури, що виникають в результаті зниження агрегативної стійкості дисперсних систем, коли частинки повністю втрачають фактор стійкості, вони злипаються один з одним, утворюючи компактні агрегати.

    • конденсаційно-кристалізаційні (необоротні - разрушаюшіеся структури) - зв'язки між частками утворені за рахунок хімічних сил. Ці структури виникають або в результаті утворення міцних хімічних зв'язків між частинками, або внаслідок зрощування кристаликів в процесі викрісталлізовиванія нової фази.

    3 Нормальні ньютонівські рідини, структуровані рідини. В'язкість. Аномалія в'язкості. Рівняння Ньютона, Пуазейля, Бінгама. Реологічні залежності. Рівняння Ейнштейна для визначення в'язкості колоїдних систем

    Жідкообразние тіла класифікують на:

    1. ньютонівські рідини - системи, в'язкість яких не залежить від напруги зсуву і є постійною величиною відповідно до закону Ньютона;

    2. структуровані - протягом яких не слідує закону Ньютона, їх в'язкість залежить від напруги зсуву;

    2.1 стаціонарні - реологічні властивості яких не змінюються з часом;

    2.2 нестаціонарні - для яких ці ​​характеристики залежать від часу.

    В'язкість - здатність рідкої речовини чинити опір руху. У рідинах в'язкість обумовлена ​​внутрішнім тиском і з підвищенням температури в'язкість знижується. У газах в'язкість обумовлена ​​тепловим рухом молекул, з підвищенням температури в'язкість зростає.

    Коефіцієнт в'язкості являє собою силу опору , Яка виникає між шарами текучого тіла з поверхнями площею і віддаленими одне від одного на відстань при переміщенні їх відносно один одного зі швидкістю .

    - Динамічна в'язкість

    Властивості речовини, протилежні в'язкості, називається плинністю, а величину протилежна коефіцієнту в'язкості коефіцієнт в'язкості.

    Кінематична в'язкість враховує щільність речовини і пов'язана з динамічною в'язкістю:

    ,

    Рідини здатні текти, але не підлягають закону Ньютона, прийнято називати аномальними.

    За визначенням в'язкості, даному Ньютоном, сила внутрішнього тертя , Рівна за значенням, але зворотна у напрямку прикладеної ззовні сили, пропорційна площі шару , До якого прикладена ця сила, і градієнту швидкості руху між шарами:

    ,

    Відносячи силу до площі, тоді рівняння буде виглядати так:

    ,

    де - Напруга зсуву, що підтримує протягом рідини.

    Ламінарна протягом рідини по трубках описується рівнянням Пуазейля:

    ,

    де - Об'ємна швидкість витікання;

    - Радіус і довжина трубки;

    - Різниця тисків на кінцях трубки;

    - В'язкість рідини.

    Бінгам висловив пластичну в'язкість рівнянням:

    ,

    де - Кут, утворений прямій з віссю абцісс.

    Однак для більшості структурованих колоїдних систем залежність від виражається не прямий, а кривої.

    Причина такого явища полягає в тому, що при досягненні межі плинності структура руйнується не відразу, а поступово у міру збільшення градієнта швидкості рідини.

    Розрізняють три критичних напруги зсуву:

    1. - Перший, або мінімальний, межа плинності, відповідний початку течії.

    2. - Межа плинності по Бінгама, що відповідає відтинку на осі абсцис, що відсікається продовженням прямолінійного ділянки кривої.

    3. - Максимальна межа текучості, що відповідає значенню , При якій крива переходить в пряму лінію.

    Перша аксіома реології: при всебічному рівномірному стисненні матеріальні системи ведуть себе однаково - як ідеальні пружні тіла.

    Друга аксіома реології: будь-яка матеріальна система має всі реологическими властивостями.

    Ейнштейном було встановлено зв'язок між в'язкістю дисперсної системи і об'ємною часткою дисперсної фази :

    ,

    де - В'язкість дисперсної середовища.

    Була встановлено, що коефіцієнт при залежить від форми частинок, тому рівняння Ейнштейна можна надати більш загальний вигляд:

    ,

    де - Коефіцієнт, що залежить від форми частинки дисперсної фази.

    Для відносної та питомої в'язкості дисперсної системи рівняння Ейнштейна переходить в наступні співвідношення:

    IV. Розділ «Розчини ВМС»

    1. Особливості будови полімерів. Причини гнучкості макромолекул. Освіта асоціатів

    Високомолекулярними сполуками називають речовини, що мають відносну молекулярну масу приблизно від 10000 до декількох мільйонів. ВМС, що складаються з великого числа повторюваних однакових ланок, називаються полімерами.

    Молекули полімерів можуть бути лінійними і розгалуженими. Саме лінійні форми макромолекул визначають типові властивості полімерів: каучукоподобное еластичність, здатність утворювати міцнісні плівки і нитки, набухати, давати при розчиненні в'язкі розчини.

    Розгалуження у макромолекул сильно впливає на їх гнучкість. Короткі і часто розташовані бічні ланцюга збільшують жорсткість молекул. На гнучкість макромолекули можуть впливати молекули розчинника або пластифікатори.

    Гнучкість вуглеводневого ланцюга обумовлюється обертанням одних ділянок ланцюга щодо інших навколо однаковою валентної зв'язку, що з'єднує сусідні атоми вуглецю. Так як таких окремих зв'язків у макромолекулі безліч, то стає зрозумілою та виняткова гнучкість, якою володіють вуглеводневі ланцюжка. Молекули полімерів не пов'язані один з одним і поводяться цілком самостійно, коли вони знаходяться у відносно розведених розчинах. У концентрованих розчинах, коли ймовірність зіткнення молекул розчиненої речовини велика, макромолекули можуть взаємодіяти і утворювати асоціати.

    Асоціати в розведених розчинах полімерів не є постійно існуючими утвореннями і не мають певного складу. Асоціати утворюються і в розчинах НМС за рахунок зіткнення двох, трьох, чотирьох і більше молекул. Особливістю утворення асоціатів в розчинах ВМС є те, що довгі і гнучкі макромолекули можуть входити окремими своїми ділянками до складу різних асоціатів.

    2. Загальні і відмінні властивості розчинів високомолекулярних сполук (ВМС) і золів

    Розчини ВМС є істинні розчини, термодинамічно стійкі і оборотні, не потребують стабілізаторі частки, що містяться в таких розчинах, складаються не з множин малих молекул, як це має місце у колоїдів, і представляють окремі молекули щодо дуже великих розмірів. У цьому і полягає відмінність розчинів ВМС від розчинів низькомолекулярних сполук.

    Розчини ВМС в поганих розчинниках містять молекули згорнуті в компактний клубок з явно вираженою міжфазної поверхнею.

    Вони представляють окрему фазу. Такі розчини ВМС можна віднести до колоїдних систем. Розчини ВМС завдяки великим розмірам їх молекул мають ряд властивостей ліозолі, що дозволяє розглядати багато проблем одночасно і для колоїдних розчинів і для розчинів ВМС.

    На відміну від золів, для розчинів ВМС характерні велика в'язкість, висока стійкість, здатність до набухання.

    Золі можуть існувати в газоподібному стані (аерозолі), а ВМС - ні, тому що відбудеться розрив макромолекули.

    3. Набухання. Стадії процесу набухання. Фактори, що впливають на набухання. Кінетика набухання. Ступінь набухання. Обмежене і необмежене набухання. Тиск набухання. Концентрація

    Розчинення високомолекулярних сполук з лінійними гнучкими молекулами на відміну від розчинення НМС супроводжується набуханням.

    При набуханні високомолекулярних сполук поглинає низькомолекулярний розчинник, значно збільшується в масі, при цьому змінює механічні властивості без втрати однорідності. Обсяг ВМС може збільшуватися при набуханні до 1000 - 1500%.

    На першій стадії набрякання відбувається сольватація макромолекул в результаті дифузії розчинника в високомолекулярна речовина. Ця стадія характеризується виділенням тепла і впорядкуванням розташування молекул розчинника близько макромолекули, в результаті чого ентропія системи в першій стадії розчинення зазвичай навіть знижується. Основне значення цієї стадії при розчиненні зводиться до руйнування зв'язків між окремими макромолекулами, внаслідок чого вони стають вільними.

    Другою стадією є набухання або розчинення, обумовлене суто ентропійними причинами. У цій стадії, оскільки сольватація вже завершилася, тепловий ефект дорівнює нулю або має негативне значення, а ентропія різко зростає. Другу стадію розчинення можна розглядати як чисто осмотичний процес. Найлегше набухають полімери в вязкотекучем і високоеластичному стані.

    До факторів, що впливає на набухання, відносяться: термодинамічна активність розчинника, температура, фізичний стан полімеру, природа полімеру і розчинника. Типові кінетичні криві набухання, що характеризують залежність розчинника, представлені на малюнку.

    Кінетичні криві для обмеженого набухання представляють аналітично:

    ,

    де - Константа швидкості набрякання; - Ступінь набухання при досягненні рівноваги і до часу відповідно.

    Проінтегрувавши, отримаємо рівняння кінетики набухання, подібне рівняння для кінетики ленгмюровской адсорбції:

    ,

    Набухання полімеру в рідині характеризується ступенем набухання , Що обчислюється за формулою:

    ,

    де - Навішування полімеру до і після набрякання.

    Набухання не завжди закінчується розчиненням. Дуже часто після досягнення певної міри набухання процес припиняється.

    Причини обмеженого набухання:

    1. ВМС і розчинник здатні змішуватися обмежено. Тому в результаті набухання в системі утворюється дві фази - насичений розчин полімеру в розчиннику і насичений розчин розчинника в полімері (гель, холодець). Таке обмежене набухання носить рівноважний характер.

    2. Між молекулами полімеру існують поперечні хімічні зв'язки, і речовина по суті являє собою просторову сітку.

    Необмежене набухання це, коли полімер розчиняється у розчиннику. Набухання ВМС може прийти до виникнення значного тиску, якщо щось перешкоджає збільшенню об'єму зразка (набухання деревини у воді).

    Тиск набухання залежить від ступеня поперечної пов'язаності полімеру, що достатньо проявляється лише при достатній великій мірі набухання. Тиск набухання аналогічно осмотичного тиску і визначається за рівнянням:

    ,

    де - Парціальний молярний об'єм розчинника;

    - Активність розчинника;

    - Тиск насиченої пари розчинника відповідно над набряклим полімером і чистим розчинником.

    Контракція - зменшення об'єму системи при набряканні речовини в розчиннику. Залежність контракції від ступеня набухання:

    ,

    де - Константи, що залежать від природи набухає речовини і розчинника.

    Контракція пояснюється взаємодією (сальватаціей) речовини з розчинником, при якому відбувається ущільнення системи.

    4. Термодинаміка розчинення ВМС

    Процес розчинення ВМС розглядають як процес змішання двох рідин. ВМС з гнучкими макромолекулами повинні краще розчинятися, ніж з рідкими, оскільки перші можуть розташовуватися в розчині великим числом способів. У жорстких макромолекул енергія взаємодії між окремими макромолекулами ланцюжок дуже велика, і такі ланцюга важко відірвати один від одного.

    Мимовільне розчинення ВМС супроводжується зменшенням ізобарно-ізотермічного потенціалу, згідно з другим законом термодинаміки:

    ,

    Коли система не змінює свого об'єму:

    ,

    При мимовільному розчиненні полімеру . Це може бути у двох випадках:

          1. якщо , Тобто при розчиненні виділяється тепло;

          2. якщо , Так як деякі полімери здатні розчинятися з поглинанням тепла.

    5. Особливості осмотичного тиску і в'язкості у розчинів ВМС

    Осмотичний тиск розчинів полімерів значно вище, ніж у НМС і не підкоряється закону Вант-Гоффа. Пояснюється це тим, що макромолекула завдяки гнучкості поводиться в розчині як кілька коротких молекул. Осмотичний тиск збільшується прямо пропорційно концентрації.

    На підставі подань Галлера для опису залежності осмотичного тиску від концентрації полімерів було запропоновано рівняння:

    ,

    де - Другий віриалів коефіцієнт;

    - Константа, що характеризує відхилення від рівняння Вант-Гоффа, що залежить від природи розчинника і розчиненої речовини, але не залежне від молекулярного ваги розчиненої речовини.

    В'язкість розчинів, що містять макромолекули, звичайно вище в'язкості розчинів НМС і колоїдних розчинів тих же концентрацій.

    Відхилення в'язкості розчинів ВМС від законів, яким підкоряються розчини НМС, слід пояснити особливостями гідродинаміки систем, що містять витягнуті і гнучкі макромолекули і наявністю в них асоціатів і легко руйнуються структур.

    6. Визначення молекулярної маси по в'язкості їх розчинів

    Наведена в'язкість розчинів одного і того ж полімеру зазвичай зростає з підвищенням концентрації, причому це зростання в інтервалі невеликих концентрацій відбувається по прямій.

    Відрізок, що відсікається цієї прямої відповідає величині характеристичної в'язкості , Що відбиває гідродинамічний опір потоку молекул даного полімеру. Характеристична в'язкість є наведену в'язкість при нескінченно великому розведенні розчину.

    В даний час для визначення молекулярної ваги запропоновано рівняння, що враховує взаємодію макромолекул навіть в розведених розчинах і зміна константи з довжиною молекули:

    ,

    де - Коефіцієнт постійна для розчинів полімергомологіческого ряду в даному розчиннику;

    - Величина, що характеризує форму макромолекул в розчині і пов'язана з гнучкістю ланцюга.

    7. Поліелектроліти та їх властивості

    Поліелектроліти - це ВМС, молекули яких містять гомогенні групи і в розчинах здатні розпадатися на іони. За природою містяться в них йоногенних груп можна розділити на три категорії:

    1. поліелектроліти, що містять кислотну групу . Першу групу містять гуміарабік, альгінати, розчинний крохмаль, а другу - агар.

    2. поліелектроліти, що містять основну групу . Такі речовини в природі не зустрічаються, але можуть бути синтезовані.

    3. поліелектроліти, що містять одночасно як кислотну, так і основну групу (поліамфоліти). До них належать білки, синтетичні поліамфоліти - сополімери акрилової кислоти і вінілпірідіна, глютамінової кислоти і лізину.

    Поліелектроліти, за винятком білків, характеризуються високою щільністю розташування йоногенних груп - зазвичай на одну ланку ланцюга припадає по одній ионогенной групі. Внаслідок цього молекули поліелектролітів можуть відчувати в розчині значні електростатичні взаємодії, що призводить до значної деформації ланцюгів гнучких молекул.

    Всі високомолекулярні електроліти розчиняються в полярних розчинниках, тому макромолекули з гомогенними групами взаємодіють з полярними рідинами сильніше, ніж з неполярними.

    Молекули білків є амфотерними з'єднаннями, pH білків нижче 7, т.к. вони є сильнішою кислотою, ніж підставою.

    8. Латекси і дисперсії полімерів. Їх застосування

    Натуральні латекси є молочний сік бразильської гевеї, синтетичні латекси отримують шляхом полімеризації у водному середовищі неграничних вуглеводнів - бутадієну, хлоропрену та інших мономерів.

    Латекси містять макроскопічні і ультра мікроскопічні частинки, що наближаються за формулою до сферичним, на поверхні яких адсорбовані стабілізатор - сполуки типу білків для натурального латексу і мила али інші ПАР у синтетичних латексів. Речовина дисперсної фази складається з каучуку, макромолекули якого являють собою гнучкі вуглеводневі ланцюги, не містять або містять полярні групи.

    Колоїдні системи з твердим дисперсійним середовищем називають тверді золи. Їх можна розділити на системи з газової, рідкої і твердої дисперсної фазою.

    Системи з твердим дисперсійним середовищем і газової дисперсної фазою часто називають твердими пінами.

    Системи з твердим дисперсійним середовищем та рідкою дисперсною фазою можна вважати твердими емульсіями.

    Найбільше значення мають системи твердим дисперсійним середовищем і твердою дисперсною фазою. Натуральні та синтетичні латекси широко застосовуються для отримання еластичних плівок, для виготовлення еластичних пористих матеріалів, замінників шкіри, для просочення корду в шинної промисловості та ін

    V. Розділ «Представники гетерогенно - дисперсних систем»

    1. Суспензії. Способи одержання і стабілізації. Особливості суспензій і їх застосування

    Суспензії - системи з твердою дисперсною фазою і рідким дисперсійним середовищем, розміри часток яких перевищують колоїдні розміри.

    Методи отримання суспензій ділять на фізико-механічні та фізико-хімічні.

    До фізико-механічних відносяться дроблення і подрібнення твердих матеріалів, і розпорошення рідких середовищ, тобто диспергування. У ході здійснення цього методу хімічний склад матеріалу не змінюється. При фізико-хімічних методах отримання суспензій змінюється хімічний склад матеріалу. До таких методів відносяться відновлення оксидів і інших металів, електроліз водних розчинів і розплавів солей і ін

    Суспензії одночасно поглинають і розсіюють світло, при цьому на відміну від опалесценцією золів суспензії проявляють каламутність не тільки при бічному освітленні, але і в світлі. Суспензії, так само як і золи, здатні виявляти подвійне променезаломлення у потоці.

    Оскільки частинки суспензій мають порівняно великими розмірами, суспензії седіментація нестійкі, якщо щільність дисперсної фази не дуже близька до щільності дисперсного середовища і в'язкість цього середовища не дуже велика.

    Для суспензій характерний ряд процесів, не властивих колоїдним системам або протікають в останніх інакше, ніж у суспензії. До таких процесів відносяться седиментації, флотації, фільтрація та кольматації.

    До суспензіям при достатньому вмісті вологи відносяться грунти і грунти, цементні і вапняні розчини, застосовувані в будівництві. Суспензіями є суспензії пігментів в органічних середовищах, що застосовуються в якості масляних фарб і лаків, суспензії графіту і вугілля, що використовуються для створення центрів кристалізації з метою запобігання утворення накипу в котлах і т.д.

    2. Емульсії. Способи одержання і стабілізації. Прямі і зворотні емульсії, звернення фаз в емульсіях, емульгатори і деемульгатора. Застосування емульсії

    Емульсії - це дисперсні системи, утворені двома взаємно нерозчинними рідинами. Їх отримують як конденсаційними, так і диспергационними методами.

    Відмінною особливістю не дуже концентрованих емульсій є сферична форма частинок.

    Існують ліофобні і ліофольние - критичні емульсії.

    Критичні емульсії - це системи, які утворюються з двох обмежено змішуються рідин при температурах, близьких до критичної температури змішання, коли поверхневий натяг на межі фаз стає дуже малим і тепловий рух молекул вже достатньо для диспергування однієї рідини в іншій.

    Ліофобні емульсії класифікують:

    - По полярності дисперсної фази і дисперсного середовища і розрізняють:

        1. емульсії неполярний або слабополярной рідини в полярній - емульсії першого роду (прямі);

        2. емульсії полярної рідини в неполярний - емульсії другого роду (зворотні).

    - По концентрації дисперсної фази в системі емульсії ділять на:

          1. розбавлені емульсії - системи рідина-рідина, що містять до 0,1% дисперсної фази, що володіють характерними властивостями;

          2. концентровані емульсії - система рідина-рідина з порівняно значним вмістом дисперсної фази, аж до 74%.

          3. Висококонцентровані (желатінірованние) емульсії - з вмістом дисперсної фази вище, ніж 74%. Їх можна приготувати з дуже великим вмістом дисперсної фази і відповідно з незначним вмістом дисперсної середовища.

    Емульсії агрегативно нестійкі через надлишок вільної енергії на міжфазної поверхні. На агрегативну стійкість емульсій найсильніше впливають природа і зміст у системі емульгатора. Ефективність емульгатора характеризується спеціальним числом - гідофільно-ліпофільним балансом. Якщо число ГЛБ лежить в межах 3-6, утворюється емульсія зворотна. Емульгатори з числом ГЛБ 8-13 дають пряму емульсію.

    Часто перед технологом стоїть завдання не отримати емульсію, а навпаки, попередити її виникнення або зруйнувати (деемульгіровать) вже утворилася систему. Руйнування всіх емульсій можна досягти введенням в систему ПАР, витісняє з адсорбційного шару емульгатор, але нездатного стабілізувати емульсію. Емульсії можна також зруйнувати центрифугуванням, фільтруванням, електрофорезом.

    У харчовій промисловості до емульсія належать молочні продукти, маргарин, майонез, різні соуси. У фармацевтичній промисловості багато ліків застосовуються у вигляді емульсій.

    3. Піни. Способи одержання і стабілізації. Застосування пен. Піногасіння

    Піни вільнодисперсні системи, що складаються з газоподібної дисперсної фази і рідкої дисперсного середовища.

    Піни отримують диспергационними і конденсаційними методами. Піна виходить при диспергуванні газу в рідину з вузького отвору - струмінь газу розривається і розбивається на бульбашки. Піна утворюється і при механічному перемішуванні газу з рідиною, що можна спостерігати при флотації, прання та ін процесах. Стійкість пен забезпечується за допомогою стабілізаторів, в якості яких застосовується ПАР.

    Піни застосовуються при флотації, при пранні, в протипожежному справі.

    4. Аерозолі. Способи одержання і стабілізації. Особливості аерозолів та їх застосування. Необхідність і способи руйнування аерозолів

    Аерозолі - дисперсні системи з газоподібним дисперсним середовищем і виваженими або рідкими частками. За методами отримання вони поділяються на:

    • діспергаціонние, що утворюються при подрібненні і розпиленні речовин;

    • конденсаційні, одержувані конденсацією з пересичених парів і в результаті реакцій, що протікають у газовій фазі.

    За агрегатним станом і розмірами частинок дисперсної фази аерозолі ділять на:

          • тумани - системи з рідкою дисперсною фазою, розмір часток 10-0,1 мкм;

          • пилу - системи з твердими частками розміром більше 10мкм;

          • дими - розмір твердих частинок, яких знаходиться в межах 10-0,001 мкм.

    У практиці «дим» означає аеродисперсних систему, що виникає при згорянні палива та містять тверді частинки сажі і золи і рідкі частки продуктів перегонки палива і краплі води, що утворилися в результаті конденсації водяної пари.

    Тумани мають частинки правильної сферичної форми, а пилу і дими містять тверді частинки найрізноманітнішої форми.

    Аерозолі - порівняно сильно розріджені системи, що володіють малим коефіцієнтом внутрішнього тертя дисперсійного середовища.

    Аерозолі, володіючи при високій дисперсності достатньої седиментаційних стійкістю, звичайно є вельми агрегативно-нестійкими системами, і в них завжди йде процес коагуляції.

    На швидкість руйнування систем з газовим дисперсійним середовищем впливають такі фактори, як: частота зіткнення частинок, полідисперсності, анізодіаметріческая форма частинок. Руйнування аерозолів прискорюється при наявності в них протилежно заряджених частинок. Навпаки, якщо частинки аерозолів мають однаковий за знаком і досить великим за величиною зарядом, то спостерігається розсіювання частинок.

    Природні аерозолі - це хмари і тумани, визначають випадання опадів і значною мірою зумовлюють клімат того чи іншого району. Пилок рослин, спори бактерій і цвілі, а також легкі насіння переносяться в природі у формі аерозолю.

    Література

    1. Пасинський А.Г. Колоїдна хімія. М.: Вища школа - 1968.

    2. Кузнєцов В.В. Фізична та колоїдна хімія. М.: Вища школа - 1968.

    3. Воюцкий С.С. Курс колоїдної хімії. - М.: Хімія, 1975.

    4. Фролов Ю.Г. Курс колоїдної хімії. - М.: Хімія, 1982.

    5. Фрідріхсберг Д.А. Курс колоїдної хімії. - Л.: Хімія, 1974.


    Додати в блог або на сайт

    Цей текст може містити помилки.

    Хімія | Реферат | 157,1кб. | скачати

    Схожі роботи:
    Колоїдна хімія
    Колоїдна хімія
    Колоїдна хімія та поверхневі явища
    Хімія і Стоматологія Хімія у моїй майбутній професії
    Хімія білка
    Хімія платини
    Суцільна хімія
    Хімія життя
    Побутова хімія
    © Усі права захищені
    написати до нас
    Рейтинг@Mail.ru