Тепловое и броуновское движение

По характеру молекулярных взаимодействий на границе раздела фаз, согласно классификации П. А. Ребиндера [13], все жидкие двухфазные дисперсные системы, в том числе и нефтяные, делятся на две группы по величине удельной свободной межфазной энергии (от). Эта величина определяется соразмерным значением средней кинетической энергии теплового (броуновского) движения [c.12]

С учетом вышеизложенных представлений возможно более четко охарактеризовать, как уже указывалось, широко распространенное понятие при описании нефтяных дисперсных систем — сложную структурную единицу. По определению автора, сложная структурная единица — термодинамически устойчивое образование в нефтяной дисперсной системе, не возникающее и не исчезающее спонтанным образом, вследствие флуктуаций, связанных с тепловым, броуновским движением. Согласно общепринятым представлениям, сложная структурная единица включает ядро и сольватную оболочку. Упорядоченность организации молекулярных фрагментов падает по мере удаления от центра ядра. [c.49]

Грубодисперсные системы (например, пыль или суспензия песка в воде) седиментационно неустойчивы и оседают, так как частицы их тяжелы и практически не могут осуществлять теплового (броуновского) движения. Наоборот, высокодисперсные системы (газы, истинные растворы) обладают высокой кинетической устойчивостью, так как им свойственны тепловое движение и способность к диффузии. Коллоидные системы (аэрозоли, лиозоли) по устойчивости занимают промежуточное положение. [c.69]

Коагуляционные пространственные структуры образуются из свободнодисперсных систем, когда дисперсионное притяжение между частицами преобладает над электростатическим отталкиванием. В этом случае энергия результирующего взаимного притяжения частиц сравни.ма с энергией их теплового броуновского движения. [c.312]

Если агрегативная устойчивость коллоидных систем отвечает их способности сохранять постоянными размеры частиц, то седиментационная устойчивость характеризует противодействие осаждению в поле тяготения. Коллоидные частицы участвуют в тепловом (броуновском) движении, что обусловливает их равномерное распределение в достаточно узком слое жидкости.. Способность частиц удерживаться во взвешенном состоянии зависит от их размеров, массы, вязкости раствора, различия плотностей дисперсной фазы и дисперсионной среды. Повышение температуры увеличивает скорость броуновского движения частиц, однако при слишком высоких температурах сталкивающиеся частицы разрушают свои защитные оболочки из ионов и молекул растворителя, частицы слипаются, и начинается их седиментация. [c.152]

Стабильное во времени коллоидное состояние оказывается возможным лишь кинетически его существование обусловлено наличием некоего барьера, препятствующего слипанию, агрегированию коллоидных частиц (аналогично многие химические реакции, возможные термодинамически, не идут 1гз-за наличия барьера энергии активации). Благодаря тепловому (броуновскому) движению частицы дисперсной фазы равномерно распределяются во всем объеме дисперсионной среды. [c.259]

Так, условием седиментационной устойчивости свободнодисперсной системы является достаточно малый размер частиц, — такой, чтобы действие силы тяжести не могло преодолеть стремления частиц к равномерному распределению по всему объему дисперсионной среды в результате их теплового (броуновского) движения, т. е. стремления к возрастанию энтропии системы. В качестве количественного критерия присутствия в равновесии с осадком заметного количества частиц, взвешенных в объеме дисперсионной среды, можно использовать, например, условие Ние/г Х, где г — радиус частиц, а Я1/ е — высота атмосферы частиц, описываемая полученным в 4 гл. V выражением (V—42). Это дает кТ//и Я1/е > 1, где т = (41с/3) (р — р ) — вес частиц с плотностью р в среде с плотностью р,о. Отметим, что конвекционные потоки, всегда существующие в реальных системах, содействуют их седиментационной устойчивости. [c.241]

Коагуляция в жидких дисперсных системах (суспензиях, эмульсиях и др.) заключается в слипании частиц в коллоидных системах при их столкновениях в процессе теплового (броуновского) движения, перемешивания, при добавлении в систему коагулирующих веществ (коагулянтов) и другими способами. [c.259]

При малых скоростях сдвига подчинение расплавов полимеров закону Ньютона обусловлено тем, что в них не успевает накапливаться высокоэластическая деформация, и ориентация цепных молекул, вызываемая ею, подавляется тепловым броуновским движением макромолекул. При таких режимах деформирования скорость релаксационных процессов в полимере выше скорости накопления им высокоэластических деформаций, и материал течет с постоянной наибольшей ньютоновской вязкостью т]о (участок /, рис. 11.15). При очень высоких напряжениях и скоростях сдвига накопленная высокоэластическая деформация вызывает предельную ориентацию макромолекул в направлении течения, при этом сопротивление деформации, т. е. вязкость, резко снижается и материал течет с постоянной наименьшей ньютоновской вязкостью т]ос (участок III, рис. II. 14 рис. И. 15). [c.35]

С прогрессивным увеличением молекулярного веса растворенного вещества, т. с, размера его первичных частиц, согласно уравнениям должно иметь место быстрое увеличение градиента концентрации растворенного вещества с глубиной раствора, но это не мешает частичкам оставаться в суспензии, если дезагрегирующие силы, разделяющие их, т. е. тепловое броуновское движение , оказываются достаточными. [c.115]

В микрогетерогеиных системах (суспензиях, эмульсиях, газовых эмульсиях, аэрозолях), частицы которых благодаря больщой массе не могут принимать участия в тепловом (броуновском) движении, происходит седиментация — осаждение или обратный процесс — всплывание частиц. Если движение потока частиц ламинарное и может быть описано уравнением Стокса, то скорость оседания (всплывания) в гравитационном поле и связана с их размером следующим соотношением [c.75]

Тепловое (броуновское) движение. Частицы дисперсной фазы испытывают удары молекул дисперсионной среды, находящихся в непрерывном и хаотическом тепловом движении, и вследствие этого сами перемещаются в пространстве. Перемещение является результатом усредненного действия всех ударов и происходит со скоростью, гораздо меньшей, чем скорость движения молекул. При этом мелкие частицы перемещаются в различных направлениях. Частицы крупные (3—5 мкм) обладают большей массой, а вероятность взаимной компенсации ударов с разных сторон у них возрастает. Поэтому они совершают лишь небольшие колебательные движения со скоростью долей миллиметра в секунду. Частицы диаметром более 5 мкм практически не подвержены броуновскому движению. Средняя величина смещения частицы АХ за определенный промежуток времени Дт определяется уравнением Эйнштейна [c.14]

Отвечая на этот вопрос, следует учесть, что для коагуляции коллоидных частиц они должны сблизиться на такое расстояние, нри котором энергия их взаимного молекулярного притяжения, обусловленного Ван-дер-Ваальсо-выми силами, была бы больще энергии теплового (броуновского) движения. Для этого нри сближении сферических частиц необходимо, чтобы наименьшее расстояние между, их поверхностями было мало по, сравнению с радиусами частиц. При достаточно малых расстояниях энергия взаимодействия убывает обратно пропорционально первой степени расстояния между поверхностями, но на больших расстояниях, порядка сотен ангстремов, энергия взаимодействия начинает очень быстро убывать (Лифшиц, Дерягин). Однако сближению коллоидных частиц на достаточно малые расстояния препятствует электростатическое отталкивание между их двойными электрическими слоями. Дерягин показал, что эти силы электростатического отталкивания возникают лишь при перекрытии ионных атмосфер коллоидных частиц Л1 и Лг (рис. 58). Внешняя оболочка двой- [c.139]

Сближение частиц, приводящее к их соприкосновению, может быть самопроизвольным (самопроизвольная коагуляция) и вынужденным (вынужденная коагуляция). Самопроизвольная коагуляция обусловливается одним лишь тепловым (броуновским) движением частиц (тепловая или броуновская коагуляция) или одними лишь электростатическими силами, действующими между заряженными частицами при отсутствии внешнего электрического поля (самопроизвольная электростатическая коагуляция). [c.20]

Изменение энтальпии ДЯ характеризует межфазное взаимодействие, в результате которого уменьшается межфазное натяжение. Так как образующаяся дисперсная система должна оставаться гетерогенной, то межфазное натяжение не может уменьшиться до нуля, иначе получается истинный раствор. Остаточная поверхностная энергия в гетерогенной лиофильной дисперсной системе компенсируется энтропийной составляющей AS. Наличие AS возможно только у дисперсных систем, частицы которых способны к тепловому (броуновскому) движению. Таким образом, из свободнодисперсных систем термодинамиче- [c.326]

Коллоидные частицы диффундируют в дисперсионной среде,, стремясь равномерно распределиться по всему объему системы.. Диффузия обусловлена тепловым (броуновским) движением частиц. Способность к диффузии измеряется коэффициентом диффу- [c.112]

Несимметричность формы (большая длина по сравнению с поперечными размерами) молекул при наличии градиента скорости в потоке вызывает их ориентацию Поэтому конец молекулы, расположенный ближе к оси трубы, движется несколько быстрее по сравнению с другим ее концом, находящимся ближе к стенке. В результате происходит ориентация молекул в направлении течения. Эта ориентация тем болыпе, чем выше скорость, а следовательно, и градиент скорости (или скорость сдвига) в потоке. Высокая степень ориентации достигается в том случае, если ее скорость становится достаточной для подавления дезориентирующего влияния теплового (броуновского) движения. [c.34]

Структура может образовываться в результате агрегирования частиц и роста кристаллов при понижении температуры (конденсационное структурообразование) и в изотермических условиях в результате сцепления частиц при тепловом (броуновском) движении. Отдельные частицы могут сцепляться и через ультратонкие слои сольватной, связанной на поверхности частиц, жидкости. Однако прочно связанные ультратонкие сольватные слои на поверхности дисперсных частиц являются скорее элементом структурного каркаса, чем частью жидкой среды. [c.23]

Силы теплового (броуновского] движения микрообъектов [c.36]

Таким образом, дисперсные системы с размером частиц менее 1 мк (10 см) обладают достаточно интенсивным тепловым (броуновским) движением, чтобы противостоять силе тяжести,—они кинетически (седиментационно) устойчивы. К ним относятся газы, истинные и коллоидные растворы. Системы с меньшей дисперсностью, начиная приблизительно с частиц размером I мк и выше, седиментационно неустойчивы. Под действием силы тяжести они разрушаются и тем быстрее, чем больше размеры частиц. [c.219]

Положения молекулярно-кинетической теории применимы к системам, включающим частицы с размерами, достаточно малыми для возможности их участия в тепловом броуновском движении. Установлено, что размеры таких частиц имеют значения от 1 мкм и менее, то есть характерны для коллоидных и некоторых микрогетероген-ных систем. Число частиц, содержащихся в единице объема коллоидной системы, должно быть достаточным для возможности применения законов статистики. [c.18]

Адсорбционное воздействие окружающейГ поверхностно-активной среды, понижая поверхностную энергию, облегчает развитие новых поверхностей, способствуя диспергированию, или в пределе (при сильном понижении поверхностной энергии почти до нуля) вызывает пептизацию, т. е. распад твердого тела под влиянием весьма малых внешних сил или только одного теплового (броуновского) движения. Кроме того, адсорбционные слои окружающей среды, проникая по сетке поверхностных дефектов деформируемого твердого тела двухмерной миграцией, стабилизуют эти дефекты, замедляя их обратное смыкание в период разгрузки. Это сильно понижает усталостную прочность твердых тел, их выносливость по отношению к периодическим (циклическим) нагружениям. Применение адсорбционно-активных сред с использованием радиоизотопов позволяет проследить кинетику развития сетки дефектов, начинающихся с поверхности деформируемого тела, и показать, что такая вторичная коллоидная структура определяет не только прочностные свойства, но может быть обнаружена и при достаточно малых напряжениях, где эта структура в ее развитии заметно влияет на упругие свойства твердых тел. [c.211]

Для коагуляции коллоидные частицы должны сблизиться на такое расстояние, при котором энергия их взаимного молекулярного притяжения, обусловленного ван-дер-ваальсовыми силами, была бы больше энергии теплового (броуновского) движения. Выполнение этого условия для сферических частиц возможно, если наименьшее расстояние между поверхностями частиц станет малым по сравнению с радиусами частиц. [c.332]

Современная количественная теория коагулирующего действия электролитов развита Б. В. Дерягиным при участии Л. Д. Ландау (в 1935—1941 гг.) и позже, независимо, в работах голландских физи-кохимиков Фервея и Овербека. Теория ДЛФО основана на сопоставлении межмолекулярных взаимодействий частиц дисперсной фазы в дисперсионной среде, электростатического взаимодействия диффузных ионных слоев и (в простейшем варианте теории качественно) теплового броуновского движения частиц дисперсной фазы. Эта теория обобщила и развила на строгой количественной основе представления о так называемой электростатической устойчивости золей, использованные в работах Мюллера, Рабиновича, Каргина. [c.297]

Термодинамич, равновесность ЛФЛКС определяется компенсацией поверхностной энергии энтропийным ()актором, связанным с участием частиц дисперсной фазы в тепловом (броуновском) движении. Такая компенсация осуществляется, если поверхностное натяжение межфазной пов-сти У[2 меньше критич. величины 7 = = РкТ/(Р, где постоянная Больцмана, Г-абс. т-ра, размер частиц, а коэф. Р, зависящий от концентрации коллоидной системы, равен 5-10 при комнатной т-ре и [c.596]

Первое слагаемое в правой части (8.101) представляет собой изотропное напряжение, аналогичное давлению, обусловленное тепловым (броуновским) движением частиц численной концентрации п. Второе слагаемое разбито на три, каждое из которых характеризует определенный вклад в напряжение — гидродинамическая составляющая от сдвигового потока несущей жидкости <5р> — составляющая от негидродинамического взаимодействия частиц <8в> — девиа-торная часть напряжения от броуновского движения. Выражения для входящих в (8.101) тензоров трения fsu, fpu, fpE и fss представлены в работах [12, 30]. Используя решение уравнений (8.96), можно из (8.101) найти реологические свойства суспензии. В частности, задав начальную конфигурацию суспензии, можно проследить ее дальнейшую эволюцию и предсказать возникновение агре-гационных структур [29]. [c.178]

Устойчивость эмульсии зависит от крупности и концентрации эмульгированных частиц, электрокинетическнх свойств системы, поверхностного натяжения жидкости, наличия в воде стабилизаторов эмульсии и др. Крупность эмульгированных частиц является одним из главных факторов устойчивости эмульсии. При уменьшении размеров капелек действие гравитационных сил убывает и начинают превалировать силы, удерживающие их в стабильно взвешенном состоянии. Для тонкодисперсных систем характерна, например, кинетическая устойчивость, обусловленная тепловым (броуновским) движением частиц. Принято считать, что истинная эмульсия образуется при коллоидальных размерах капелек нефтепродуктов (пример1го 0,1 мкм). Но в сточных водах, содержащих нефтепродукты, стойкие эмульсии наблюдаются и при значительно больших размерах капелек. Причиной стойкости таких эмульсий является относительно небольшая концентрация частиц нефтепродуктов в сточных водах, при которой вероятность их взаимного столкновения и коагуляции невелика. [c.15]

Отвечая на этот вопрос, следует учесть, что для коагуляции коллоидных частиц они должны сблизиться на такое расстояние, при котором энергия их взаимного молекулярного притяжения, обусловленного ван-дер-ваальсовыми силами, была бы больше энергии теплового (броуновского) движения. Для этого при сближении сферических частиц необходимо, чтобы наименьшее расстояние между их поверхностями было мало по сравнению с радиусами частиц. При достаточно малых расстояниях энергия взаимодействия сферических коллоидных частиц убывает обратно пропорционально первой степени расстояния между поверхностями (для взаимодействия плос- [c.123]

Суспензии вирусов, клеток ряда бактерий могут быть седи-ментационно устойчивы в течение длительного времени за счет теплового броуновского движения. В отличие от неорганических золей биоколлоиды имеют плотность, незначительно отличающуюся от плотности культуральной жидкости. По этой причине скорость осаждения неагрегировэнных клеток не превьппает 10 —10 м/с. Дополнительный фактор устойчивости суспензий микроорганизмов связан с их способностью к активному передвижению в окружающей среде например, бактерия Vibrio holerae может передвигаться со скоростью 2 10 м/с. [c.16]

Эмульсионная полимеризация. Мельчайшие частицы концентрированных полимерных эмульсий обладают очень большой площадью соприкосновения с дисперсионной средой. Например, в 1 г обычйой поли1винилацетатиой эмульсии поверхность соприкосновения составляет примерно 40 000 см , а в 1 г акрилатных или со-полимерных стирольно-бутадиеновых эмульсиях — даже 200 ООО см и более. В отсутствие стабилизаторов высокая свободная поверхностная энергия приводит к быстрому уменьшению площади соприкосновения частиц вследствие агрегации и коагуляции дисперсной фазы. Поэтому основным назначением эмульсионных стабилизаторов, как указывалось в гл. И, является уменьшение общей свободной поверхностной энергии (поверхностного или межфазного натяжения) и создание потенциального энергетического барьера между диспергированными частицами для предотвращения их слишком тесного сближения вследствие теплового (броуновского) движения. [c.433]

В латексе в 10 раз больше каучука, чем жира в молоке. Если посмотреть в ультрамикроскоп на разбавленный водой латекс гевеи, то можно увидеть множество круглых и продолговатых частиц, находящихся в постоянном тепловом (броуновском) движении. В обычный микроскоп, увеличивающий до 2000 раз, видна только Vio часть всех глобул. Остальные /ю глобул латекса гевеи имеют диаметр в среднем не больше 0,5 мк, и их можно на- п блюдать только в ультрамикроскоп с бо- ХурТльн Т- [c.25]

При коагуляции частицы должны сблизиться на такое расстояние, при котором энергия взаимного притяжения, вызванного вандерваальсовыми силами, была бы больше энергии теплового (броуновского) движения, отдаляющего частицы друг от друга. Необходимому сближению препятствует электростатическое отталкивание, возникающее при соприкосновении ионных оболочек диффузного слоя. При введении в коллоидный раствор электролита происходят два независимых процесса. Первый —обменная адсорбция ионов во внешней диффузной оболочке обмен ионов диффузного слоя на доминирующие ионы введенного электролита этим объясняется их увлечение в коагулят. Второй процесс —сжатие этого диффузного слоя, в результате чего часть его ионов переходит во внутреннюю (гельмгольцевскую) часть двойного электрического слоя. Вследствие сокращения толщины диффузного слоя коллоидные частицы приобретают возможность более тесного сближения без того, чтобы между ними возникли силы отталкивания при каком-то достаточно малом расстоянии силы взаимного притяжения в состоянии вызвать слипание, коагуляцию частиц. [c.244]

Смотреть страницы где упоминается термин Тепловое и броуновское движение: [c.87] [c.284] [c.86] [c.308] [c.23] [c.11] [c.170] [c.11] [c.11] [c.50]

Смотреть главы в:

Нефтяные дисперсные системы -> Тепловое и броуновское движение

ПОИСК

Смотрите так же термины и статьи:

Броуновское движение

Движение тепловое

Справочник химика 21

Химия и химическая технология