Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Коллоидная химия В.Н. Сергеев

.pdf
Скачиваний:
2803
Добавлен:
12.02.2015
Размер:
4 Мб
Скачать
☆

161

162

163

Таблица 18.1.5. Вязкость золей и растворов ВМС, уравнения для расчетов

 

 

 

 

Уравнение

 

Размерность

 

du

Уравнение Ньютона

[F] = н, [u] = м/с, [x] = м, [S] = м2,

F =

S, где — динамическая вязкость

[ ] = н с/м2 = кг/м с

 

 

dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Уравнение Эйнштейна

 

для вязкости разбавленных золей1)

кг/м с = Па с

 

 

 

 

= 0(1 + )

 

 

 

 

Относительная вязкость

 

 

 

 

 

 

отн

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

безразмерные

 

 

Удельная вязкость

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

1

 

 

 

уд

0

 

отн

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Приведенная вязкость

 

 

 

 

 

Характеристическая вязкость2)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

л/моль, м3/моль, м3/кг,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

см3/кг, см3/г

Уравнение Штаудингера

[ ] = KM

Обобщенное уравнение Штаудингера3)

[ ]= KM , lg[ ] = lgK + lgM

1)– Коэффициент зависит от формы частиц: для сферических частиц = 2.5, для анизодиаметрических частиц > 2.5.

2)– Для обозначения характеристической вязкости используются квадратные скобки, что не надо путать с обозначением размерности.

3) – Размерности экспериментально

определяемых

величин

в

уравнении:

[K] = см3 моль/г2, если концентрация выражена

в

г/см3; — величина

безразмерная, зависит от формы макромолекул,

= 0 —

сферическая

молекула, 0.5 — идеальный

статистический

клубок,

1 – 1.8 —

длинная жесткая макромолекула

 

 

 

 

 

Таблица 18.1.6. Способы выражения концентрации растворов ВМС, применяе-

 

мые для расчетов молекулярно-кинетических свойств и вязкости

 

 

 

 

 

 

 

Единица

Формула

Примечание

 

 

измерения

 

 

 

 

 

 

 

 

Допускается выражать массовую долю

Массовая доля

 

—

(x) = m(x)/m

в долях единицы, в процентах (%),

 

в промилле (‰, тысячная часть) и в

 

 

 

 

миллионных долях (млн–1).

Молярная

 

моль/л,

c(x) = (x)/V

 

концентрация

 

моль/м3

 

Массовая

 

г/см3,

 

 

 

г/100 см3,

c*(x) = m(x)/V

 

концентрация

 

г/л, кг/м3

 

 

164

165

Таблица 18.1.8. б) Уравнения для расчетов молекулярно -кинетических и

 

 

 

 

коллигативных свойств растворов ВМС

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Уравнение

 

 

Размерность

Áðî ó í î â ñê î å ä â è æ åí è å

Уравнение для определения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

среднеквадратичного проекции

см,

 

 

 

 

 

 

 

 

смещения частицы:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

м

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

2

 

2

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

x

 

 

 

 

x1

 

x 2

 

x 3

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Закон Фика:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dn D S

dc

d

 

 

 

 

Äè ô ô óçè ÿ

(D )

 

 

 

 

 

 

dx

 

 

 

 

 

Уравнение переноса вещества

 

d x

 

 

 

 

 

 

моль

 

 

 

 

 

 

при постоянном градиенте

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

концентрации:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n D S

d с

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dx

 

 

 

 

 

 

 

x x + dx

Уравнение Эйнштейна для

 

 

 

 

 

 

коэффициента диффузии

 

см2/с

 

 

 

 

 

 

 

 

D

 

 

R T

 

 

 

м2/с

 

 

 

 

 

 

 

 

6 N A

π

r

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Уравнение Эйнштейна*

 

 

* — Уравнения, отражающие

 

x

 

 

2 D

 

 

 

Уравнение Эйнштейна—

 

см,

взаимосвязь броуновского

 

Смолуховского*

 

м

движения и диффузии

 

 

 

 

 

R T

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3N A π r

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Уравнение Вант-Гоффа для

 

 

 

Î ñì

î ñ

 

 

 

осмотического давления золей

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

h

 

 

 

 

 

W m R T ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

...

 

 

V N A

 

 

 

 

кПа

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.....................

где W — количество вещества

 

 

 

 

 

..

 

 

...........

 

 

 

 

 

.. H

2

O ............

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

...........

дисперсной фазы; m — масса

 

 

 

 

 

.....................

 

 

 

 

 

.....................

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.....................

частицы; V — объем системы;

 

 

 

 

 

.....................

 

 

 

 

 

.....................

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.......

...........

NA — число Авогадро

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x ..........

 

 

 

 

 

 

.....................

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.....................

Уравнение Галлера для

 

 

 

 

 

 

.....................

 

 

 

 

 

 

.....................

осмотического давления

 

кПа,

раств о р ВМ

Ñ

ð àñòâ î ð Í Ì Ñ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

[b] =

c

â

ì åì

á ð àí à

 

c í

растворов ВМС

 

 

 

 

 

c * R T

 

 

 

 

[кПа л2 г–2]

î ñì î òè ÷åñê àÿ ÿ÷åé ê à

 

b c *2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

M

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Уравнение Доннана

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x с

 

c 2

 

 

 

моль/л

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

н

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в

 

2 с

н

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

166

 

 

 

 

 

 

 

 

 

167

168

19. П Р Е Д М Е Т Н Ы Й

У К А З А Т Е Л Ь

 

 

 

Адсорбат ............................................

 

14

– осмотическое.................................

 

133

Адсорбент ..........................................

 

14

– расклинивающее .....................

 

55, 160

Адсорбция

 

 

Двойной электрический слой

 

– газов.....................................

14, 16, 18

– адсорбционный ...............................

 

40

– гиббсовская .....................................

 

14

– диффузный ......................................

 

 

41

– избирательная .................................

 

20

– строение...........................................

 

 

40

– изотерма ....................................

 

15, 18

– образование .....................................

 

 

39

– – Ленгмюра .....................................

 

18

Денатурация .....................................

 

 

112

– ионобменная ...................................

 

40

Десорбция ..........................................

 

 

17

– из растворов ....................................

 

19

Дисперсионная среда...........................

 

7

– теплота ............................................

 

17

Дисперсная фаза ..................................

 

7

– физическая ......................................

 

17

Дисперсность .......................................

 

 

7

– химическая ......................................

 

17

Дисперсные системы

 

 

– эквивалентная .................................

 

20

– лиофильные ...............................

 

 

39, 48

– электролитов см. Электролиты

– лиофобные.................................

 

 

39, 49

Анализ седиментационный

.............

130

– свободнодисперсные ..............

 

38, 160

Ассоциация ..............................

 

109, 158

– связнодисперсные ...................

 

38, 160

Аэрозоль.......................................

 

38, 76

Диффузия .................................

 

129, 158

Броуновское движение ............

 

127, 158

Дымы ............................................

 

 

38, 76

Белки

 

 

Жидкость

 

 

 

– вязкость растворов..............

124 – 125

– неньютоновская ............................

 

125

– защитное действие..................

 

65 – 68

– ньютоновская ........................

121, 125

– кислотно-основные свойства...

96 – 100

Закон

 

 

 

– набухание ............................

102 – 107

– Вант-Гоффа ...................................

 

 

131

– нарушение устойчивости

 

 

– Ньютона.........................................

 

 

120

растворов ............................

108 – 113

– Пуазейля ........................................

 

 

121

– осмотическое давление

 

 

– Фика...............................................

 

 

129

растворов ............................

133 – 135

Золь................

38, 83, 120, 127, 137, 158

– стабилизация эмульсий, пен ..

74 – 76

Изоэлектрическая точка ....................

 

98

– хроматографирование ............

 

29 – 32

Ионы потенциалопределяющие

........ 40

– электрофорез .......................

139 – 140

Коагуляция

 

 

 

Вода

 

 

– быстрая ............................................

 

 

61

– свободная ......................................

 

103

– кинетика ..........................................

 

 

59

– связанная .......................................

 

102

– концентрационная...........................

 

57

Высаливание ..........................

110 – 111

– медленная ........................................

 

 

60

Высокомолекулярные соединения

– нейтрализационная .........................

 

57

см. Полимеры

 

 

– порог........................................

 

 

61, 159

Вязкость

 

 

– скрытая ............................................

 

 

60

– золей ..............................................

 

120

– электролитами.................................

 

56

– относительная ...............................

 

122

– явная ................................................

 

 

61

– приведенная ..................................

 

123

Коалесценция .............................

 

 

53, 159

– растворов ВМС ................

96, 122, 124

Коацервация .............................

 

109, 159

– удельная ........................................

 

122

Коллоидная

 

 

 

– характеристическая ......................

 

123

– защита..............................................

 

 

64

Гель...........................................

 

115, 158

– система ..............................................

 

 

7

Гетерогенность ....................................

 

7

Контракция...............................

 

103, 159

Гетерокоагуляция ..............................

 

63

Коэффициент

 

 

 

Гидрозоль...........................................

 

47

– диффузии .............................

 

129 – 130

Гидрофильно-липофильный баланс.... 73

– распределения .................................

 

31

Давление

 

 

Макромолекула ..................................

 

94

– набухания ......................................

 

103

Мембрана ...........................

 

90 – 92, 134

169

Мицелла ............

46, 53, 85, 91, 158, 159

Мицеллообразование.................

82 – 84

– критическая концентрация....

83, 88, 158

Набухание

 

 

 

– антагонистическое ........................

 

105

– неограниченное.............................

 

103

– ограниченное ................................

 

 

103

– термодинамика .............................

 

104

Осмос................................................

 

 

159

Пенообразователи..............................

 

75

Пены ..............................

38, 75, 158, 159

Пептизация.........................................

 

 

63

Поверхностная активность................

 

15

Поверхностно-активные вещества

 

– коллоидные .....................................

 

 

82

– стабилизация пен ............................

 

75

– – эмульсий.......................................

 

 

72

Поверхностное натяжение ..................

 

8

Поверхностно-инактивные вещества....

10

Поверхностно-неактивные вещества ....

12

Поверхность межфазная ......................

 

7

Полимеры

 

 

 

– молекулярная масса, определение ..

122

– растворение ...................................

 

 

102

Потенциал

 

 

 

– мембранный ..........................

 

135, 159

– оседания ........................................

 

 

137

– протекания ....................................

 

 

137

– электрокинетический ( )................

 

41

– электротермодинамический () .....

40

Порошки.................................

 

38, 74, 77

Правило

 

 

 

– Дюкло—Траубе ..............................

 

16

– Ребиндера ........................................

 

 

19

– Фаянса—Панета..............................

 

39

– Шульце—Гарди ..............................

 

58

Противоионы .....................................

 

 

40

Пыли .............................................

 

38, 76

Равновесие

 

 

 

– мембранное Доннана ....................

 

134

– седиментационное ..................

52, 160

Релаксация ........................

109, 158, 160

Седиментация .....................

 

52, 130, 160

Силикагель ............................

 

26, 28, 158

Синерезис ........................

118 – 119, 160

Солюбилизация..................................

 

 

89

Структурообразование ....................

 

115

Структуры

 

 

 

– коагуляционные ............................

 

116

– конденсационно-

 

 

кристаллизационные ....................

 

116

– надмолекулярные ..................

 

116, 125

Студни .......................

38, 115 – 119, 160

Суспензии...............................

 

38, 77, 79

Теория

 

 

 

– ДЛФО ..............................................

 

 

53

– мономолекулярной адсорбции

Ленгмюра ..................................

 

 

11, 18

– Эйнштейна ....................................

 

 

121

Тиксотропия .....................................

 

 

117

Туманы .........................................

 

 

38, 76

Ультрацентрифугирование .............

130

Уравнение

 

 

 

– Гемгольца—Смолуховского ........

138

– Гиббса..............................................

 

 

14

– Доннана .........................................

 

 

135

– Ленгмюра ........................................

 

 

18

– Липпмана.........................................

 

 

43

– Перрена..................................

 

 

129, 130

– Смолуховского ................................

 

60

– Штаудингера .......................

 

122 – 124

– Эйнштейна ............................

 

 

121, 130

– Эйнштейна—Смолуховского...

128, 130

Устойчивость

 

 

 

– агрегативная ....................................

 

 

53

– пен....................................

 

75 – 77, 160

– седиментационная ..........................

 

52

– факторы ......................

 

54 – 56, 72 – 76

– эмульсий .....................

 

72 – 74, 77, 160

Флокуляция ..............................

 

 

110, 160

Хемосорбция ......................................

 

 

17

Хроматография ..................................

 

 

24

Центрифуга ......................................

 

 

131

Цеолиты..............................................

 

 

28

Число защитное .................................

 

 

65

Шероховатость...................................

 

 

87

Электролиты

 

 

 

– аддитивность ...................................

 

 

63

– адсорбция .......

20, 39 – 49, 56, 61 – 64

– антагонизм.......................................

 

 

63

– индифферентные.............................

 

43

– неиндифферентные .........................

 

44

– синергизм ........................................

 

 

63

Электроосмос ...................................

 

 

137

Электрофорез ...................................

 

 

137

– скорость.........................................

 

 

138

– подвижность электрофоретическая .. 139

Эмульгаторы ......................................

 

 

72

Эмульсии, обращение фаз .................

74

Явления

 

 

 

– поверхностные ..................................

 

7

– электрокинетические ....................

 

137

170