ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Электростатические силы отталкивания дисперсных частиц из "Коагуляция и устойчивость дисперсных систем" Электростатические силы отталкивания дисперсных частиц являются следствием их одинакового заряда. Однако нельзя вычислять силы отталкивания непосредственно по закону Кулона в связи с тем, что частицы окружены противоионами, компенсирующими их заряд, и за пределами двойного слоя напряженность электрического поля равна нулю. Взаимодействие двух частиц обнаруживается только тогда, когда перекрываются их диффузные электрические слои. Вычисление энергии электростатического отталкивания впервые проведено Дерягиным [33—36], а позднее Фервеем и Овербеком [26]. [c.22] При условии сохранения термодинамического равновесия во время сближения частиц, сопровождающегося перекрытием двойных слоев, не происходит изменения потенциала на меж-фазных границах напротив, заряд сго поверхностей уменьшается . Такое уменьшение заряда вызывает отталкивание двух частиц . [c.22] Существуют два пути расчета энергии ионно-электростатического взаимодействия либо находят изменение свободной энергии двойного слоя при переходе от бесконечно удаленных частиц к частицам с перекрытыми двойными слоями, либо получают формулу для энергии, проводя интегрирование выражения для силы отталкивания двух одинаково заряженных поверхностей как функции расстояния между ними. Более подробно оба способа вычисления исследованы в монографии Фервея и Овер-бека [26]. [c.23] Энергия взаимодействия двух плоскопараллельных пластин. [c.23] Вычисление этого эллиптического интеграла первого рода позволяет для различных величин представить потенциал как функцию расстояния между пластинами (рис. 7). [c.24] Определяя разность 2(Р — Р 18), находят величину энергии отталкивания двух частиц. [c.26] На рис. 8 представлена зависимость энергии отталкивания от расстояния х/1 для различных потенциалов фо. В связи с тем, что энергия отталкивания зависит от дебаевской толщины двойного слоя и валентности ионов, значения ординат должны быть умножены на соответствующие коэффициенты, чтобы получить в эрг/см . Этот коэффициент в случае симметричного электролита (2=1) равен 1 для х = = 1-10 с-и при х= ЫО сл коэффициент равен 0,1 и т. д. Для перехода от 2 = 1 к г = 2 требуется деление значений ординат на 4 и т. д. [c.26] Из этого простого на вид уравнения вычислить значение Р для некоторого расстояния к весьма затруднительно, так как потенциал и произведение связаны друг с другом сложным выражением (20). [c.27] Необходимо отметить, что энергия отталкивания сферических частиц прямо пропорциональна их радиусу. Поэтому понятны трудности, с которыми приходится сталкиваться при получении устойчивых тонкодисперсных систем. Так, если величина а мала, то энергия отталкивания может оказаться одного порядка с энергией теплового движения. [c.28] Учет коррекции уравнения Пуассона — Больцмана. Вычисление распределения потенциала между двумя взаимодействующими плоскими частицами и свободной энергии двойных слоев с учетом объема ионов, зависимости диэлектрической постоянной от напряженности поля и концентрации электролита, поляризации ионов электрическим полем двойного слоя, собственной ионной атмосферы ионов и полостных эффектов предпринято Левиным и Беллом [25]. Численный анализ сложного интеграла авторами еще не завершен. Однако, принимая во внимание влияние различных факторов на распределение потенциала в двойном слое, следует ожидать более сильного уменьшения электростатических сил отталкивания с расстоянием по сравнению с закономерностью, предсказываемой уравнением Пуассона — Больцмана. Вместе с тем, ниже будет показано, что в св зи с противоположным действием ряда факторов, по крайней мере, для симметричного электролита, содержащего одновалентные ионы, коррекция уравнения Пуассона — Больцмана не вносит существенных изменений в теорию устойчивости лио-фобных коллоидов. [c.29] То же самое относится и к приближенным уравнениям, в которых фо необходимо заменить на ф . [c.30] Вернуться к основной статье