Тема 5 Устойчивость дисперсных систем.
(Задачи №№ 42-50)
Устойчивость – одна из важнейших характеристик дисперсных систем с жидкой и газообразной дисперсионной средой.
Различают два вида устойчивости: седиментационную и агрегативную. Седиментационная устойчивость определяется способностью противодействовать оседанию частиц под действием силы тяжести. Седиментация, или осождение,приводит к разрушению дисперсной системы (см. тему 2). Агрегативная устойчивость характеризует способность частиц дисперсной фазы противодействовать их укрупнению – агрегации, то есть характеризует способность частиц сохранять присущую им степень дисперсности. Нарушение агрегативной устойчивости, при которой происходит объединение коллоидных частиц в агрегаты, называется коагуляцией. Коагуляцию золей можно вызвать повышением концентрации золя, изменением температуры, механическим воздействием, облучением, добавлением посторонних веществ. Одним из способов изменения агрегативной устойчивости дисперсных систем, особенно золей, является введение электролитов. Электролиты изменяют структуру двойного электрического слоя и изменяют дзета – потенциал. Это приводит к ослаблению или полному исключению электростатического отталкивания между частицами и началу коагуляции, то есть слипанию частиц. Наименьшая концентрация электролита, при которой начинается коагуляция, называется порогом коагуляции Сп.к. .. Порог коагуляции можно рассчитать по формуле:
|
|
|
(21),
где:
Сэл – концентрация раствора электролита (моль/м3);
Vэл – объём электролита, который вызывает коагуляцию;
V – объём золя (м3).
Коагуляцию вызывают ионы, имеющие заряд, противоположный заряду коллоидных частиц. Коагуляция при помощи электролитов подчиняется некоторым эмпирическим правилам.
Первое правило Шульце-Гарди: чем выше валентность коагулирующего иона, тем меньше его нужно для коагуляции.
Для ионов одинаковой валентности порог коагуляции тем ниже, чем выше порядковый номер этого иона (второе правило Шульце-Гарди).
Рассмотрим решение типовой задачи.
Задача 5.1. Определите порог коагуляции золя сульфида мышьяка (III) As2S3, если для коагуляции 10 ·10-6м3 золя потребовалось 0,1· 10-6м3 раствора хлорида алюминия AlCl3 концентрации 0,01 кмоль/м3.
Решение: порог коагуляции рассчитывается по формуле (21)
кмоль/м3
Ответ: порог коагуляции золя сульфида мышьяка (III) As2S3 составляет 1 ·10–4 кмоль/м3.
Таблица № 1
Варианты контрольных заданий
Дата добавления: 2015-12-18; просмотров: 19; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!