ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Изменение свойств дисперсионной среды у поверхности дисперсной частицы из "Учение о коллоидах Издание 3" В разделе о сольватации золей мы познакомились с изменениями дисперсионной среды, которая сорбционно связана мицеллами. Этой способностью связывать жидкость (в частности, воду) можно характеризовать сродство коллоидного вещества к ее среде, т. е. лиофильность. [c.396] Поверхность мицелл коллоидного вещества, а также определенные радикалы громадных молекул, самостоятельно существующих в золях высокомолекулярных соединений (белки, пектины и др.), связывают часть дисперсионной среды, например, воды, находящейся в непосредственной с ними близости, значительно изменяя ее свойства (теплоемкость, способность растворять, плотность, уменьшенная упругость пара и др.). Эту воду мы назовем связанной водой она в большинстве случаев будет сорбционно-связанной средой. [c.396] Учение о том, что коллоидные частицы удерживают около себя часть дисперсионной среды, было высказано автором еще в 1913 году 1. [c.396] Позднее это представление в 1922 году было применено Кройтом для характеристики лиофильных золей. [c.396] При смачивании водой дисперсных систем наблюдается значительное выделение тепла, определяющее процесс адсорбционного смачивания поверхности частиц жидкостью. Величина этого теплового эффекта одного порядка с экзотермическим химическим процессом образования гидратов. [c.397] Такое большое изменение запаса энергии указывает на значительные изменения, происходящие с системой, в частности с жидкой фазой, ориентирующейся у раздела твердой поверхности. Запас свободной энергии среды, в частности воды, уменьшается, и система претерпевает значительные изменения. Связанная вода в этом случае приобретает другие свойства. [c.397] С изменением запаса энергии связана потеря большей части кинетической энергии адсорбированных молекул. С адсорбцией связана определенная упаковка их в поверхностном слое. От этих причин будет зависеть уменьшение диэлектрической постоянной связанной воды (Маринеско) с 80 до 2,2. При упаковке на границе раздела твердое тело — жидкость молекулы воды различно заполняют пространство. Наименьшее заполнение имеют молекулы в виде обычного льда, больше — в виде жидкой воды и еще более плотное — в случае адсорбционно-связанной воды (Раковский, Котуков) до 1,28 и 2,45. Уменьшение теплоемкости связывается с остановкой адсорбированных частиц и с упрощением сложных полимерных молекул воды до одномолекулярных в адсорбционном слое. [c.397] В адсорбционном слое молекулы определенно ориентируются наподобие кристаллической решетки, как это показало рентгенографическое исследование Колькмайера Большие аттракционные силы, возникающие на границе твердое тело — жидкость, ориентировка молекул, близкое расположение молекул с плотной упаковкой Б жидкой фазе — создают предпосылку для многослойной адсорбции воды, с постепенным (от центра к периферии) все слабее ориентированным адсорбционным слоем, аналогичным диффузному слою (Поляни, Бредлей). Такой слой построен аналогично ионной атмосфере, существующей у поверхности мицелл, т. е. первый слой прочно связан, а дальше идет диффузный с-той, сравнительно далеко простирающийся в глубь жидкости. [c.397] Молекулы будут ориентированы, будет наблюдаться сжатие, уменьшение диэлектрической постоянной, а также будут меняться другие свойства. [c.397] При разборе структуры коллоидных частиц кы пришли к мысли о существовании водной сферы диффузного строения, окружающей гидрофильную частицу, не имеющей фактической заметной границы с дисперсионной средой. [c.398] Адсорбционные измерения указывают на то, что радиус действия ограничивается несколькими молекулярными диаметрами, в то время как механические свойства поверхностного слоя указывают на возможность действия на расстоянии десятков тысяч ангстремов. Боуден в последнее время сделал попытку выяснить этот вопрос при помощи измерения твердости, трения и прилипания газовых, жидких и твердых пленок на чрезвычайно тщательно отшлифованных поверхностях. Он показал, что адсорбционные силы не действуют на очень больших расстояниях, равных тысяча1М ангстремов. Однако определенного ответа, на вопрос — на каком же расстоянии наблюдается это действие, — дано не было.- очевидно, это расстояние превосходит размер нескольких молекулярных диаметров, особенно при адсорбции поверхностями дипольных молекул. [c.398] Таким образо.м, можно сказать, что сфера связанной воды вокруг частицы вообще иолимолекулярна. [c.398] Вернуться к основной статье