- •Т. Е. Иванова коллоидная химия
- •Оглавление
- •Введение
- •I. Предмет коллоидной химии. Общая характеристика поверхностных явлений и дисперсных систем, их классикации. Значение коллоидной химии.
- •1. 1. Предмет коллоидной химии. Признаки объектов коллоидной химии
- •3. Классификация по межфазному взаимодействию
- •4 . Классификация по фазовой различимости
- •5. Классификация по агрегатному состоянию
- •1. 3. Классификация поверхностных явлений
- •Таким образом, разработка любых химико-технологических процессов требует знания теоретических основ явлений и систем, изучаемых коллоидной химией.
- •II. Получение и очистка коллоидных систем
- •II. 1. Получение коллоидных систем
- •Диспергационные методы
- •Метод пептизации
- •2) Конденсационные методы
- •II. 2. Очистка коллоидных систем
- •Молекулярно-кинетические свойства дисперсных систем
- •2. Светорассеяние токопроводящими частицами
- •Лекция 5 термодинамика поверхностного слоя. Поверхностное натяжение
- •5.1. Общая характеристика поверхностного слоя и его энергия. Два метода описания поверхностного слоя
- •5.2. Фундаментальные уравнения Гиббса для гетерогенных систем. Термодинамическое определение поверхностного натяжения.
- •5.3. Уравнение Гиббса-Гельмгольца для внутренней полной удельной поверхностной энергии.
- •5.4. Температурные зависимости энергетических параметров поверхностного слоя.
- •Работа адгезии и когезии.
- •6.Капиллярные явления. Уравнение Лапласа –Юнга.
- •Уровень жидкости в капиллярах . Уравнение Жюрена
- •Адсорбция на границе жидкость-газ.
- •§1 Уравнение адсорбции Гиббса.
- •Анализ уравнения Гиббса. Поверхностная активность.
- •Построение изотермы Гиббса. Вид изотермы адсорбции.
- •Поверхностно-активные вещества. Строение адсорбционного слоя.
- •Весы Лэнгмюра.
- •Уравнение Шишковского. Переход от уравнения Шишковского к уравнению Лэнгмюра.
- •Изотерма адсорбции Лэнгмюра.
- •Анализ уравнения Лэнгмюра.
- •Работа адсорбции.
- •1. Общие определения. Способы выражения адсорбции
- •2. Природа адсорбционных сил.
- •Адсорбция электролитов. Ионный обмен.
- •Классификация и методы получения ионитов. Иониты По происхождению По составу По знаку заряда обменивающихся ионов
- •Физико – химические характеристики ионитов.
- •Изотерма ионного оьмена.
- •Применение ионного обмена.
- •Кинетика адсорбции.
- •Лекция 10. Агрегативная устойчивость дисперсных систем
- •Факторы агрегативной устойчивости коллоидных систем.
- •Термодинамические факторы устойчивости.
- •Структурно-механический фактор устойчивости
- •Энтропийный фактор устойчивости.
- •Коагулирующее действие электролитов.
- •Теории электролитной коагуляции.
- •Химическая теория Дюкло.
- •Электростатические теории
- •Теория устойчивости гидрофобных коллоидов. (длфо)
- •Электростатические силы отталкивания
- •1 Случай.
- •2 Случай.
- •3 Случай.
- •Гетерокоагуляция и гетероадагуляция.
- •Структурно – механические свойства дисперсных систем.
- •Типы коллоидных структур.
- •Вязкость дисперсных систем.
- •Упруго-пластические свойства дисперсных систем.
- •Иванова Татьяна Евгеньевна коллоидная химия Поверхностные явления и дисперсные системы
- •Издательство государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования
- •625000, Тюмень, ул. Володарского, 38.
- •625039, Тюмень, ул. Киевская, 52.
Лекция 10. Агрегативная устойчивость дисперсных систем
Введение.
Вопрос устойчивости коллоидных систем –одна из центральных тем коллоидной химии. Она рассматривает условия существования дисперсных систем, факторы, определяющие возможность устойчивого коллоидного состояния. Эта тема по существу, завершает рассмотрение поверхностных явлений так как требует знания законостей адсорбции, двойного электрического слоя, смачивания и т.д.
Все коллоидные системы по характеру межфазного взаимодействия делятся на 2 класса;
Лиофильные и лиофобные . Лиофильные-это системы для которых характерны сильные взаимодействия дисперсной фазы со средой, что способствует их самопроизвольному дистпергированию. Такие системы термодинамически устойчивы. Свободная энергия таких систем уменьшается в процессе самопроизвольного диспергирования.
F=U-TS 0
К лиофильным относятся: молекулярные коллоиды (растворы ВМС), а также лиофильные суспензоиды (глины, мыла).
Большинство же коллоидных систем термодинамически неравновесные. Это системы, в которых энергия межфазного взаимодействия (сила адгезии), гораздо меньше, чем энергия связи внутри дисперсной фазы (силы когезии) .-они называются Лиофобными. Такие системы не способны к самопроизвольному диспергированию. F=U-TS 0.
То есть их диспергирвание возможно только за счет каких-то внешних факторов (несамопризвольно). Свойства таких (лиофобных) систем и факторы, определяющие их устойчивость мы, и будем рассматривать в данной теме.
…………………………………
Песков предложил различать 2 вида устойчивости коллоидных систем:
Сидементационная или кинетическая устойчивость-это устойчивость дисперсной фаз по отношению к силе тяжести. Она характеризуется равномерным распределением частиц по объему среды.
Чем крупнее частицы, тем они быстрее оседают под действием силы тяжести, тем кинетически неустойчивее система. Высокодисперсные коллоидные системы устойчивы.
Агрегативная устойчивость-это способность системы к сохранению дисперсности частиц дисперсной фазы. Потеря агрегативной устойчивости приводит к коагуляции-слипанию частиц дисперсной фазы. В результате коагуляции частицы укрупняются и выпадают в осадок (или наоборот всплывают), теряя при этом и кинетическую устойчивость. Коллоидная система при этом разрушается.
Если дисперсная фаза-жидкость, то слипание частиц называется коалисценцией.
О седиминтационной устойчивости будем говорить при изучении свойств суспензий.
В данном разделе речь идет об агрегативной устойчивости коллоидных систем.
Факторы агрегативной устойчивости коллоидных систем.
Термодинамические факторы устойчивости.
А) Наличие одноименных зарядов на поверхности частиц в следствии образования ДЭС создает электростатический барьер, препятствующий слипанию частиц.
Б) Образование на поверхности частиц адсорбционно-сольватных оболочек из молекул дисперсной среды. Чем значительнее взаимодействие поверхностных молекул дисперсной фазы с молекулами дисперсной среды, образующими сольватную оболочку, тем устойчивее коллоидный раствор. Он при этом частично лиофилизируется, что снижает термодинамический потенциал(энергии Гиббса-F).