Неорганическая
Органическая
Коллоидная
Биологическая
Биохимия
Токсикологическая
Экологическая
Химическая энциклопедия
Советская энциклопедия
Справочник по веществам
Гетероциклы
Теплотехника
Углеводы
Квантовая химия
Моделирование ХТС
Номенклатура
Таблица Менделеева
Неорганические реакции
Органические реакции
Молярные массы
Форматирование формул
Редактор формул
Уравнивание реакций
Электронное строение атомов
Игра «Таблица Менделеева»
Термодинамические свойства
Конвертер величин
Гальванопара
Форум
Лекарства
Фармацевтика
Термины биохимии
Коды загрязняющих веществ
Стандартизация
Каталог предприятий



Следующая страницаСодержаниеПредыдущая страница

3.2. Кинетическая устойчивость

Частицы, находящиеся во взвешенном состоянии в газах, истинных растворах или коллоидных системахзолях, суспензиях, эмульсиях), испытывают влияние двух противоположных процессов – осаждения под действием силы тяжести (седиментации) и диффузии. В результате этого через некоторый промежуток времени в системе устанавливается седиментационно-диффузионное равновесие, которое выражается в том, что концентрация частиц в объеме системы падает в направлении от нижних слоев к верхним, если дисперсная фаза более плотная, чем дисперсионная среда, и, наоборот, от верхних слоев к нижним, если дисперсная фаза менее плотная. Предполагается, что это распределение подчиняется закону распределения Больцмана:

, (2.3.1.)

где n0 , nh - концентрация частиц на нулевом уровне и на высоте h от него, Uh - потенциальная энергия частиц на высоте h.

Потенциальную энергию частиц можно выразить как

, (2.3.2)

где m – масса частицы; r – ее радиус; Dr=r-r0, r, r0 - плотность вещества дисперсной фазы и дисперсионной среды; g- ускорение силы тяжести.

Подставляя (2.3.2) в уравнение (2.3.1), получаем

, (2.3.3)

или

. (2.3.4)

Уравнение (2.3.4) является математической формулировкой гипсометрического закона Лапласа. Для количественной характеристики кинетической устойчивости принята высота h1/2, на которой концентрация частиц изменится ровно в два раза, т.е. n1/2= n0/2.

Проверка применимости уравнения (2.3.4) к коллоидным системам была проведена Перреном, который экспериментально определял h1/2 и при известных значениях размеров частиц и их плотности рассчитывал число Авогадро и наблюдал хорошее совпадение с теоретическим значением.

Из уравнения (2.3.4) следует, что основными параметрами, определяющими кинетическую устойчивость дисперсных систем, является плотность дисперсной фазы и размер частиц. Чем больше Dr, тем менее кинетически устойчива система и тем более она будет склонна к расслоению на две макрофазы. Увеличение размера частиц или капель эмульсии также способствует расслоению.


Следующая страницаСодержаниеПредыдущая страница

     © ХиМиК.ру




Реклама   Обратная связь   Дизайн