![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Концентрации электролита
В области медленной коагуляции скорость сильно зависит от концентрации (отрезок АВ). В точке В скорость становиться постоянной и не зависит от концентрации электролита – здесь значение z - потенциала равно нулю – начало быстрой коагуляции. Концентрацию электролита, начиная с которой скорость коагуляции остается постоянной, называют порогом быстрой коагуляции. Теории кинетики коагуляции разработаны Смолуховским (1916г). Рассматривают коагуляцию как реакцию второго порядка, в элементарном акте которой участвуют две частицы: Уравнение Смолуховского для расчета числа частиц, слипшихся по m-штук за время t:
При быстрой коагуляции все столкнувшиеся частицы реагируют (DUб=0). Уравнение Смолуховского для константы скорости быстрой коагуляции:
где h- вязкость среды.
При медленной коагуляции не все столкновения приводят к слипанию. Уравнение Смолуховского для медленной коагуляции:
где Р – стерический множитель, учитывающий благоприятные пространственные расположения частиц при столкновении, их физические размеры. При быстрой коагуляции все столкновения эффективны и Р=1, при медленной Р< 1. DЕ – потенциальный барьер, при быстрой коагуляции DЕ=0, при медленной DЕ¹ 0. h - вязкость. Порог коагуляции можно вычислить из соотношения, теоретически найденного Дерягиным и Ландау и названным законом 6-й степени: энергетический барьер между коллоидными частицами исчезает при достижении критической концентрации (g), которая обратно пропорциональна шестой степени заряда иона-коагулятора:
С – константа, зависящая от числа зарядов катиона и аниона; e - диэлектрическая проницаемость раствора; А – константа Ван –дер –Ваальсового притяжения; е- заряд электрона; k – константа Больцмана; z– зарядность коагулирующего иона.
В соответствии с этим уравнением значения g для элементов с зарядами противоионов 1, 2 и 3 соотносятся как 1: 1/26: 1/36=1: 1/64: 1/729. Уравнение хорошо обосновывает эмпирическое правило Шульце-Гарди. В тех случаях, когда велика роль адсорбционно-сольватного фактора устойчивости, проявляется приближенность теории ДЛФО, т.к. она не учитывает роли специфической адсорбции и сродства иона к растворителю. Связь эффективности соударений с потенциальным барьером при коагуляции была показана Фуксом Н.А. Если DЕ значительно больше кТ, то скорость коагуляции может приблизиться к нулю и система окажется агрегативно неустойчивой. В теории, развитой Фуксом, используется представление о коэффициенте замедления коагуляции W, который показывает, во сколько раз константа скорости медленной коагуляции меньше константы скорости быстрой коагуляции. Учитывая выражения для Кб и Км, получим: Коэффициент W называют фактором устойчивости или коэффициентом стабильности.
|