Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
лекция_Кол_хим_2.pptx
Скачиваний:
17
Добавлен:
24.10.2022
Размер:
1.17 Mб
Скачать

Электрофорез - движение частиц дисперсной фазы в электрическом поле относительно неподвижной дисперсионной среды. Частицы ДФ движутся к электроду, заряд которого противоположен по знаку заряду потенциалопределяющих ионов.

k S l

0 U

ζ- электрокинетический потенциала (В); η - вязкость дисперсионной среды (для H2O

0,001 Н·с/м2); S-сдвиг границы раздела (м); τ – время (с); E – напряженность электрического поля (B/м); l – расстояние между электродами (м); U – приложенная

разность потенциалов (В); ε - относительная диэлектрическая проницаемость

дисперсионной среды (для H2O - 81); ε0 - электрическая постоянная, равная 8,85·10-12

 

А.с

 

 

В.м

 

 

Электроосмос - движение дисперсионной среды относительно неподвижной дисперсной фазы под действием электрического поля.

Потенциал

 

течения

– возникновение

разности

потенциалов

при

движении

дисперсионной

среды

 

относительно

неподвижной дисперсной фазы

 

Потенциал седиментации – возникновение разности потенциалов при движении дисперсной фазы относительно неподвижной дисперсионной среды

Устойчивость дисперсных систем

Способность дисперсных систем сохранять во времени средний размер частиц и их равномерное распределение в среде при условии сохранения постоянства состава частиц.

Виды устойчивости

Седиментационная – постепенное оседание частиц (когда седиментация преобладает над диффузией), что приводит к нарушению равномерного распределения частиц в среде.

Агрегативная – агрегация (укрупнение) частиц, т.е. увеличение их среднего размера.

Факторы агрегативной устойчивости

Термодинамические: электростатический, адсорбционно-сольваитный, энтропийный

Кинетические: структурно-механический, гидродинамический

Чем больше величина ζ-потенциала, тем выше устойчивость золя. При значениях ζ -потенциала ниже 0,03 В (критический потенциал) наступает коагуляция золя.

Факторы, влияющие на величину ζ-потенциала:

Температура

Разбавление

Добавление электролитов

Многозарядные ионы понижают величину ξ - потенциала больше однозарядных и могут вызвать перезарядку (изменить знак заряда коллоидных частиц). При равенстве заряда больше понижают величину ζ - потенциала ионы с большим радиусом:

Коагуляция дисперсных систем

Коагуляция – слипание часитиц дисперсной фазы.

Признаки явной коагуляуции:

появлением мути,

изменением окраски коллоидных растворов,

образованием осадка,

Скрытая коагуляция - это стадия агрегации, при которой не наблюдается никаких внешних изменений золя.

Факторы, вызывающие коагуляцию

Механическое воздействие: ультразвук, интенсивное встряхивание,перемешивание

Сильное разбавление или концентрирование

Действие различного рода излучения: видимое, УФ, рентген, радио

Изменение температуры: сильное нагревание или охлаждение вплоть до замораживания

Введение электролитов.

Правило Шульце-Гарди

Коагулирующий ион несет заряд, противоположный заряду коллоидной частицы, при этом порог коагуляции тем меньше, чем больше заряд (валентность) коагулирующего иона.

Порогом коагуляции называется минимальная концентрация электролита, вызывающая коагуляцию.

C 1000 Сэл Vэл

пор. V общ

Спор – порог коагуляции, ммоль/л; Сэл – концентрация раствора добавленного электролита, моль/л;

Vэл наименьшее число миллилитров раствора электролита, достаточное для

коагуляции золя;

Vобщ – суммарный объем золя после добавления электролита, мл.

Коллоидная защита

повышение устойчивости лиофобных золей к коагулирующему действию электролитов при добавлении некоторых веществ .

Защитными свойствами обладают:

белковые вещества (желатин, альбумины, казеин),

полисахариды (крахмал, декстрин),

некоторые поверхностно-активные вещества.

Причины:

Адсорбция защитных веществ на поверхности коллоидных частиц. Коллоидные ПАВ и ВМС ориентируются на поверхности коллоидных частиц: гидрофобными участками к частицам дисперсной фазы, а гидрофильными наружу, к воде. Система при этом лиофилизируется, мицеллы приобретают дополнительный фактор агрегативной устойчивости за счет гидратных оболочек защищающих веществ.

Защитное число – минимальная концентрация стабилизирующего вещества, предотвращающая коагуляцию частиц в присутствии пороговой концентрации коагулирующего электролита.

S Cст Vст Vст Vзоля

Оптические свойства коллоидных систем

Опалесценция – матовое свечение, хорошо заметное на темном фоне при боковом освещении золя. Причина – рассеяние света на коллоидных частицах за счет дифракции.

Эффект Тиндаля: при пропускании пучка света через коллоидный раствор с направлений, перпендикулярных лучу, наблюдается образование в растворе светящегося конуса.

Вязкость

Вязкость (динамическая вязкость η) - внутреннее трение между слоями данного вещества, движущимися плоскопараллельно относительно друг друга.

Текучесть (Т) величина, обратная вязкости, характеризует подвижность

жидкообразных тел:

T

1

 

 

 

 

 

Уравнение Эйнштейна:

0 (1 )

η0 – вязкость дисперсионной среды; ϕ – объемная доля дисперсной фазы; α – коэффициент формы частиц (для сферических частиц α=2,5)

Относительная вязкость:

отн

 

(1 )

 

0