Коллоидная химия В.Н. Сергеев
.pdf161
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
