Кинетическая и агрегативная устойчивость коллоидных систем. Факторы устойчивости.

Устойчивость-способность сохранять во времени степень дисперсности и равномерное равновесное распределение частиц в объёме среды.Различают 2 вида устойчивости.Открытые Н.ППесковым.Кинетическая и агрегативная устойчивость.Кинетическая-способность системы противодействовать силам тяжести.агрегативная-способность системы сохранять степень дисперсности.Разрушение системы связано с нарушением агрегативной устойчивости.

Факторы устойчивости.1)ионно-стабилизационный.повышает агрегативную устойчивость б)сольватационный-образование на поверхности частиц дисперсной фазы,слоя молекул растворителя в)структурно-механический-действует если в дисперсную систему вводятся ПАВ или высокомолекулярные вещества.обладая повышенной способностью к адсорбции адсорбирующие на поверхности частицы дисперсной фазы и создают механический барьер для сближения частиц. г)гидродинамический-изменение вязкости и плотности дисперсной среды и дисперсной фазы. Высокомолекулярные вещества могут учавствовать в повышении кинетической и агрегативной устойчивости.

80.Коагуляция.Коагуляция быстрая и медленная. Коагуляция золей электролитами. Правило Шульце-Гарди. Порог коагуляции и методы его определения.

Коагуляция-процесс слипания частиц с потерей седиментационной(кинетической) устойчивости. Процесс самопроизвольный и термодинамически выгодный. Различают быструю и медленную коагуляцию. При быстрой коагуляции почти каждое соударение частиц эффективно, т. е. приводит к их соединению; при медленной коагуляции соединяется часть сталкивающихся частиц. В жидкой среде, например при коагуляции золей, укрупнение частиц до известного предела (приблизительно до размера 10-4 см) не сопровождается их оседанием или всплыванием. Это скрытая коагуляция, при которой система сохраняет седиментационную устойчивость. Дальнейший рост частиц приводит к образованию сгустков или хлопьев (флокул), выпадающих в осадок (коагулят, коагель) или скапливающихся в виде сливок у поверхности; это явная коагуляция. В некоторых случаях при коагуляции во всём объёме дисперсионной среды возникает рыхлая пространственная сетка (коагуляционная структура) и расслоения системы не происходит (см. Гели). Если коллоидные частицы — капельки жидкости или пузырьки газа, то коагуляция может завершиться их слиянием, коалесценцией.Кинетика медленной коагуляции развита в работах Н.А. Фукса.а кинетика быстрой коагуляции разработаннаМ.Смолуховским.При коагуляции золя электролитами механизм коагуляции усложняется.Могут наблюдаться явления:1.Аддитивность-действие смеси=сумме коагулирующих эффектов состовляющих её электролитов.2)антагонизм-явление ослабления действия коагулирующего эектролита при добавлении другого.3)синергизм-действие одного электролита усиливается при добавлении другого.ПравилоШульца-Гарди:Коагулирующим действием обладает тот ион электролита,который имеет заряд,противоположный заряду гранулы:коагулирующее действие тем сильнее, чем выше заряд..Порог коагуляции-минимальное количество электролита,которое нужно добавить к 1 л. Коллоидного раствора,чтобы вызвать явную коагуляцию.Порог коагуляции определяют по помутнению, изменению окраски или по началу выделения дисперсной фазы в осадок.Чем выше порог,тем хуже электролит как коагулятор. Порог коагуляции=V1*C*1000/V2V1-объём электролита V2-общий объём коллоидной системы

81.Теории коагуляции золей.Физическая теория устойчивости Дерягина-Ландау.Соотношение молекулярных сил притяжения и электростатических сил отталкивания.Теория коагуляции:1)Нейтрализационная объясняет коагуляцию с понижением дзета-потенциала при коагуляции электролитами происходит понижение дзета-потенциала.2)конденсационная-укрепление частиц за счёт того что силы притяжения,больше силы отталкиванияТеория коагуляции золей под действием электролитов (теория ДЛФО) строится на рассмотрении баланса молекулярных сил притяжения и сил ионно-электростатического отталкивания, действующих в узком зазоре, разделяющим частицы дисперсной фазы. Первые количественные расчеты были произведены Б.В.Дерягиным в конце 30-х гг. и затем завершены в работе Б.В.Дерягина и Л.Д.Ландау (1941 г.). Аналогичный подход к изучению устойчивости коллоидных систем независимо был развит в работах голландских исследователей Фервея и Оербека (1946 г.). По начальным буквам фамилий основных авторов теория получила название ДЛФО.Состояние системы зависит от баланса энергии притяжения и энергии отталкивания.Преобладание энергии отталкивания приводит к устойчивости системы.Преобладание энергии притяжения вызывает нарушение агрегативнойустойчивости.Согласно теории ДЛФО устойчивость к коагуляции коллоиддных растворов зависит от соотношения молекулярных сил притяжения и электростатических сил отталкивания между коллоидными частицами.

Суммарную энергию системы из двух частиц получают сложением энергии отталкивания Uотти энергии притяженияUпр.:U=U+U=Beв степени –h/ δ-A/h в квадрате,где В-множитель,зависящий от значений электрических потенциалов ДЭС,свойств среды,температуры;е-основание натурального логарифма;δ-толщина диффузного слоя;h- расстояние между частицами сил притяжения.Энергия притяжения обусловлена Ван-Дер-Вальсовыми силами,изменяется обратно пропорционально квадрату расстояния между частицами.Силы отталкивания,имеющие электростатический характер,проявляеются,если две одноименно заряженные частицы сближаются настолько,что их диффузные слои взаимно перекрываются..