![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Кинетика коагуляции электролитами
В качестве количественной характеристики коагуляции Зигмонди предложил использовать скорость коагуляции. Скорость коагуляции v – это изменение концентрации коллоидных частиц в единицу времени при постоянном объеме системы.
где v – концентрация частиц; t – время. Знак «–» стоит потому, что концентрация частиц со временем уменьшается, а скорость всегда положительна. Степень коагуляции где Z – общее число столкновений частиц в единицу времени; Zэф – число эффективных столкновений (т. е. столкновений, приводящих к коагуляции) в единицу времени. Если Если Если 0 < Чтобы частицы при столкновении слиплись, а не разлетелись как упругие шары, должен быть преодолен потенциальный барьер коагуляции Зависимость скорости коагуляции от концентрации электролита представлена на рис. 10.1. Рис.10.1. Зависимость скорости коагуляции от концентрации электролита
На графике видны три участка: I. II. v = f(с); III.
БЫСТРАЯ КОАГУЛЯЦИЯ
Теория быстрой коагуляции, разработанная М. Смолу – ховским в 1916 г., основана на следующих положениях. 1. Рассматриваемая система является монодисперсной, радиус частиц r. 2. 3. Рассматриваются только столкновения первичных частиц. 4. Кинетика коагуляции подобна кинетике бимолекулярной реакции: где k – константа скорости коагуляции. Проинтегрируем это уравнение, разделив переменные:
где v o – концентрация частиц золя в начальный момент времени; v t – концентрация частиц золя в момент времени. Для характеристики быстрой коагуляции используется период коагуляции (период половинной коагуляции) Период коагуляции ( При
Согласно теории быстрой коагуляции, константа коагуляции зависит от коэффициента диффузии и может быть вычислена по уравнению
Если подставить в это уравнение величину коэффициента диффузии (уравнение 9.5), получим:
Таким образом, зная вязкость дисперсионной среды и температуру, можно вычислить константу скорости быстрой коагуляции. Теория Смолуховского неоднократно проверялась экспериментально и получила блестящее подтверждение, несмотря на сделанные автором допущения.
МЕДЛЕННАЯ КОАГУЛЯЦИЯ
Медленная коагуляция связана с неполной эффективностью столкновений вследствие существования энергетического барьера. Простое введение величины степени коагуляции а в формулы теории Смолуховского не привело к согласию теории с опытом. Более совершенную теорию медленной коагуляции разработал Н. Фукс. Он ввел в кинетическое уравнение коагуляции множитель, учитывающий энергетический барьер коагуляции
Таким образом, для расчета константы скорости медленной коагуляции необходимо знать потенциальный барьер коагуляции, величина которого зависит прежде всего от дзета – потенциала.
|