![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Тартылудың ван-дер-ваальстік күштері
Тартылу энергиясы, негізінен, молекулалар арасындағ ы дисперсиялық ә рекеттесумен байланысты. Оны мына тең деумен есептеуге болады: Uтр = -Ar / 48π h2 (17) мұ ндағ ы Ar – Гамакер коснтантасы, ол 10-12 эрг-ке тең. Ол кванттық -статикалық жолмен есептелген жә не оғ ан коагуляциялық жә не адгезиялық ә рекеттесулердің жеке константалары кіреді. (17)-тең деуден тартылу энергиясы бө лшектердің арақ ашық тығ ы (h) артқ ан сайын қ ашық тық квадратына кері пропорционалды тү рде ө згертетіні кө рініп тұ р. Сонымен, тартылу қ ашық тығ ына байланысты баяу тө мендейді екен. Мысалы: h 100 есе артқ анда тартылу энергиясы 104 есе азаяды, ал тебілу энергиясы 1043 есе азаяды. Арақ ашық тығ ы h бө лшектердің арасындағ ы шешуші ә рекеттесу энергиясы мына тең деумен анық талады: U(h) = A * e-ϰ h – Ar/48π h2 (18) Тебілу энергиясы мен тартылу энергиясының h-қ а байланысты ө згеру сипаты ә ртү рлі болғ андық тан бө лшектер арасының қ ашық тығ ына байланысты шешуші потенциалдық энергияның ө згеруі кү рделі сипатта болады. Осы тә уелділіктің U=f(h) жалпы тү рі 2-суретте кө рсетілген.
2-сурет. Екі коллоидтық бө лшектің ә рекеттесуінің потенциалдық энергиясы Екінші суреттегі графиктің ү ш аймағ ына жеке-жеке тоқ талайық: 1) ˂ h˂ h1, U(h)˂ 0 бұ л кезде бө лшектің арасында тартылу кү штері басым болады, жақ ын минимум (шұ ң қ ыр) байқ алады. Uтб → тұ рақ ты, Uтр → ∞ Бұ л кезде коагуляция болады. 2) h1˂ h˂ h2, U(h)> 0. Бұ л кезде бө лшектер арасында тебілу кү штері басым болады, яғ ни Uтб> |Uтр|. Бұ л кезде бө лшектер бірікпейді. 3) h2˂ h˂ h3, U(h)˂ 0 – бұ л кезде қ ашық минимум (шұ ң қ ыр) байқ алады, алайда оның терең дігі онша емес Ү ш жағ дайда h=h1, h=h2, h=h3 U(h) = 0 болады, яғ ни осы арақ ашық тық тарда тебілу кү штер мен тартылу кү штері ө зара тең. Сонымен, енді бө лшектер h1 қ ашық тық қ а жақ ындаса, онда олар бір бірімен бірігеді екен, алайда ол ү шін потенциалдық тосқ ауылды жең у керек. Ол бө лшектердің кинетикалық энергиясы (КТ) айтарлық тай кө п болуы керек. Екі бө лшектің ә рекеттесуін қ арастырайық. Бір бө лшекті қ озғ алмайды, ал екінші бө лшек оғ ан қ арай КТ энергиясымен жақ ындайды деп есептейік. Егер KT˂ Δ Umin болса, бө лшектер hmin қ ашық тығ ында қ алады жә не бір бірімен дисперстеуші орта қ абаты арқ ылы байланысқ ан болады, яғ ни «жұ п» тү зеді, бірақ тікелей бірікпейді жә не ө зінің седиментациялық тұ рақ тылығ ын жоғ алтпайды. Бұ ндай жағ дайларда қ ашық минимумдегі ә рекеттесу деп атайды. Егер Δ Umin˂ KT˂ Δ Uk болса, онда бө лшектер бір-бірімен соқ тығ ысқ анда бір-бірімен бірікпей, керісінше жан-жақ қ а ұ шады. Жү йе агрегаттық тұ рақ ты болады. Егер KT˂ Δ Uk болса, онда баяу коагуляция, ал егер KT> Δ Uk болса, онда жылдам коагуляция болады. Ә детте зольді тұ рақ ты (бө лмелік) температурада қ арастыратындық тан бө лшектердің кинетикалық энергиясы тұ рақ ты болады. Ендеше, коагуляция болу ү шін потенциалдық тосқ ауылды азайту керек. Ә детте потенциалдық тосқ ауылды азайту ү шін жү йеге электролит-коагулянт енгізеді. ДЛФО теориясы жылдам коагуляция табалдырығ ы Сжк есептеуге мү мкіндік береді: Cжк = B*E(KT)5/A2*e6z6 (19) мұ ндағ ы: A, B – есептеуге болатын тұ рақ ты шамалар; E – ортаның диэлектрлік ө тімділігі; z – ион-коагулянт заряды; e – элеткрон заряды. Бұ л формуладан ДЛФО теориясы бойынша қ орытылғ ан коагуляция табалдырығ ының ион-коагулянт зарядының тә уелділігі Шульце-Гардидің эмпирикалық ережесіне сә йкес келетін болжауғ а болады: Сшк = B*
|