Частица броуновское движение

Опыты показали, что броуновское движение совершенно не зависит от природы вещества оно изменяется в зависимости от температуры, вязкости среды и размеров частиц. Под действием беспорядочных ударов молекул растворителя частицы дисперсной фазы также совершают беспорядочные движения. Перемещение в пространстве этих частиц совершается в результате усредненного действия всей совокупности ударов за время наблюдения (в 1 с частица испытывает около ударов). Число ударов, приходящихся с разных сторон, при малых размерах частиц обычно неодинаково и они передвигаются в пространстве по сложной траектории (рис. 87). Если размеры и масса частиц дисперсной фазы превышают определенные пределы, вероятность взаимной компенсации ударов оказывается значительно выше. Вот почему частицы размером, например, 4—5 мкм совершают только небольшие колебательные движения около некоторого центра. При более крупных размерах частиц броуновское движение не наблюдается. [c.300]

Свойства, связанные с тепловым движением частиц, — броуновское движение, диффузия, осмотическое давление, —у коллоидных систем выражены гораздо слабее, чем в низко-молекулярных растворах, вследствие относительно больших размеров коллоидных частиц. Все эти свойства находятся в прямой зависимости от степени дисперсности и могут быть использованы для определения размеров и формы коллоидных частиц. Рассмотрим явления диффузий и осмотического давления в коллоидных системах. [c.252]

Обсудим полученные результаты. Из выражения для вязкости предельно разбавленной суспензии следует, что коэффициент вязкости не зависит от распределения частиц по размерам. Физическое объяснение этого факта состоит в том, что в предельно разбавленной суспензии (ф 1) частицы находятся далеко друг от друга по сравнению с размером частиц и взаимным влиянием частиц можно пренебречь. Кроме того, при условии а/к можно пренебречь взаимодействием частиц со стенками. Можно также показать, что в предельно разбавленной суспензии, содержащей сферические частицы, броуновское движение частиц не оказывает влияние на вязкость суспензий. Однако, если форма частиц отличается от сферической, то броуновское ротационное движение может влиять на вязкость суспензии. Это объясняется тем, что частицы несферической формы, например тонкие вытянутые цилиндры, в сдвиговом потоке имеют преимущественную ориентацию (в случае цилиндров — ориентация оси цилиндра по направлению скорости потока), несмотря на случайные флуктуации ориентации, вызванные броуновским ротационным движением. [c.183]

Броуновское движение — беспорядочное, хаотичное движение коллоидно- и микроскопически-дисперсных частиц. Броуновское движение дисперсных частиц происходит вследствие непрерывного колебательного движения молекул дисперсионной среды. Интенсивность движения тем выше, чем больше температура, меньше вязкость среды и выше степень дисперсности. [c.22]

Диффузией называют перераспределение вещества во времени и пространстве в какой-либо системе вследствие хаотического теплового движения частиц (броуновское движение). Броуновское движение частицы может быть охарактеризовано ее смещением за определенный промежуток времени. Согласно уравнению Смолуховского — Эйнштейна величина смещения равна [c.209]

Направленному взаимному перемещению частиц дисперсной фазы и дисперсионной среды прежде всего противостоит хаотическое тепловое движение частиц —броуновское движение. Чем мельче частицы, тем более они подвержены воздействию теплового движения. Поэтому кинетическая устойчивость дисперсной системы при прочих равных условиях тем выше, чем меньше размеры частиц [c.320]

С течением времени сила тяжести частиц преодолевает броуновское движение, и дисперсная фаза взвесей осаждается, если ее плотность больше, чем дисперсионной среды, или всплывает наверх, если ее плотность меньше, чем дисперсионной среды (например, сливки в молоке). В коллоидных растворах ввиду меньшей массы частиц броуновское движение более интенсивно, и они значительно более устойчивы, чем взвеси. [c.135]

Диффузией называется самопроизвольно протекающий процесс выравнивания концентраций молекул или коллоидных частиц под влиянием их беспорядочного теплового движения (для коллоидных частиц — броуновского движения). [c.21]

Броуновское движение, являющееся непрерывным хаотическим движением частиц, взвешенных в жидкости или газе, может продолжаться сколь угодно длительное время без ослабления или затухания. Характер движения не зависит от химической природы частиц. Интенсивность броуновского движения возрастает с увеличением температуры и уменьшением размера частиц. Броуновское движение является отражением теплового движения молекул жидкости, образующей дисперсионную среду. Таким образом, поверхность частицы подвергается непрерывным ударам со стороны молекул. Если масса частицы, а значит и ее поверх>[ость, достаточно велики, эти удары компенсируют в среднем друг друга. Суммарный имнульс, передаваемый частице, в среднем оказывается равным нулю. Однако, когда размер частицы приближается к значениям =10-6 импульс, получаемый ею в одном направлении, не уравновешивается импульсом в противоположном. Такие частицы становятся подвижными. Следует отметить, что их размеры по-прежне-му значительно превышают размеры молекул дисперсионной среды. Со стороны молекул появляется непрерывно меняющаяся по величине и направлению сила. Направление и скорость броуновской частицы изменяются с частотой, близкой ло порядку величины к частоте тепловых скачков. Количественная теория броуновского движения создана А. Эйнштейном н М. Смолуховским. В теории наряду со случайно меняющейся составляющей силы, обусловленной соударе- [c.93]

Зависимость дисперсности 12.2. Траектории частиц, испытывающих вещества от размеров его частиц броуновское движение [c.255]

Смолуховский м. Опыт математической теории кинетики коагуляции коллоидных растворов /У Коагуляция коллоидов, м. ОНТИ, 1936. С. 7-39. Смолуховский М. Три доклада о броуновском молекулярном движении и коагуляции коллоидных частиц // Броуновское движение. М. ОНТИ, 1936. [c.835]

Диффузия — самопроизвольно протекающий процесс выравнивания концентраций молекул, ионов или коллоидных частиц под влиянием их беспорядочного теплового движения (у коллоидных частиц — броуновского движения). Диффузия — необратимый процесс и сопровождается переносом вещества от мест с большей концентра- [c.339]

Коллоидные частицы довольно стабильны. Одна из причин этого состоит в следующем благодаря малому размеру таких частиц броуновское движение молекул воды оказывает на них более сильное воздействие, чем силы гравитации. Кроме того, электростатические силы отталкивания, обусловленные поверхностным зарядом коллоидных частиц, предотвращают их коагуляцию и последующее осаждение. [c.391]

Диффузия — самопроизвольно протекающий процесс выравнивания концентраций молекул, ионов или коллоидных частиц под влиянием их беспорядочного теплового движения (у коллоидных частиц — броуновского движения). Диффузия необратимый процесс и сопровождается переносом вещества от мест с большей концентрацией в места с меньшей концентрацией. Диффузия возможна лишь в системах с невыравненными концентрациями и заканчивается наступлением равновесия, т. е. достижением равномерного распределения частиц по всему объёму. Количественно процесс диффузии в любых системах характеризуется уравнением [c.294]

Седиментационный анализ можно использовать для определения полидисперсности микрогетерогенных систем до размера —1 мк. Для более высокодисперсных — коллоидных — систем он уже в обычном оформлении не применим, так как частицы коллоидно-дисперсных систем осаждаются слишком медленно начинает сказываться противодействие, обусловленное диффузией частиц (броуновское движение). [c.236]

Электрическая ориентация. Мы уже говорили о том, что ориентация коллоидных частиц в электрическом и магнитном полях имеет то существенное преимущество перед ориентацией в потоке, что ориентирующее воздействие поля может быть наложено и прекращено практически мгновенно. Таким образом, имеется возможность изучать не только стационарные состояния ориентации, но и переходные состояния, прежде всего спонтанную разориентацию частиц под действием броуновского движения. При данной форме частиц броуновское движение однозначно связано с их размерами, которые и могут быть определены рассматриваемым методом. Так, Бенуа (1950 г.), изучая релаксацию при разориентации вируса табачной мозаики (ориентированного под действием электрического поля), вычислил длину вируса, которая оказалась близкой к величине, полученной из данных электронной микроскопии. Основной недостаток этого метода состоит в том, что его применимость ограничена частицами, обладающими специфической чувствительностью по отношению к электрическому или магнитному полю, а это свойство, к сожалению, не является универсальным. Приблизительные расчеты Стоилова для эллипсоида вращения показали, что диамагнитные частицы очень мало чувствительны к действию [c.32]

Диффузия является результатом случайных блужданий частиц, зависящих от температуры. Блуждания частиц (броуновское движение) происходят и в однокомпонентных системах, где отсутствуют макроскопические градиенты концентраций. Броуновское движение в однокомпонентной системе не вызывает макроскопического потока. В этом случае говорят о самодиффузии частиц. [c.181]

Частицы пробы размером более 1 мкм удерживаются по механизму, который отличается от механизма, характерного для описанного выше диффузионно контролируемого режима. Изменение режима иа стерический характерн-зуется обращением порядка элюирования, т. е. чем больше частицы, подвергаемые стерическому ФПП, тем раньше они элюируются. Когда зтн большие частицы, броуновским движением которых можно пренебречь, подвергаются действию поля, они останавливаются у аккумулирующей стенки. Эта тенден-1щя противоположна существованию гвдродинамических подъемных сил, которые увлекают частицы вверх и вдаль от стенки в условиях высокой скорости. Несмотря на то, что теория такого процесса удерживания до иастояпдаго времени не 1юлностью разработана, понятно, что между приложенным полем и этими подъемными силами, индуцированными потоком, должен быть достигнут очень тонкий баланс. Если скорость потока мала по сравнению с приложенным полем, частицы могут адсорбироваться на стенках и элюироваться непредсказуемо долго или не элюироваться вовсе. Если скорость потока слишком велика, чтобы эффективно компенсироваться полем, подъемные силы приведут к существенному ухудшению разрешения. Если же необходимый баланс достигается, инициация потока вдоль канала после релаксации вызовет движение частиц по потоку со скоростями, определяемыми степенью, с которой они выходят в поток равновесное расстояние от центра тяжести частиц до стенки будет примерио равно радиусу частиц. Уравнение удерживания для этого гидродинамического режима работы в таком случае может быть выражено следующим образом [c.314]

Хаотичное движение частицы, в отличие от регулярного, непредсказуемо ни по направлению, ни по величине смешения частицы в любой конкретный момент времени. Это двргжение имеет тепловую природу и называется броуновским. Оно универсально, неуничтожимо и не зависит от химической природы частиц. Броуновское движение коллоидных частиц можно видеть в микроскоп. Оно выглядит как беспорядочное прерывистое скачкообразное перемещение частиц на небольшие расстояния или как их дрожание. Именно так оно и было открыто. [c.636]

ДИФФУЗИЯ (лат. <11 Гиз1о — распространение, растекание) — в общем случае самопроизвольное перемещение атомов или молекул (молекулярная Д.) или микроскопических частиц (броуновское движение) в газах, жидкостях или твердых телах. Явление Д.— прямое следствие теплового движения атомов системы. При постоянной т-ре в отсутствие разности хим. нотенциалов в пределах системы диффузионное перемещение осуществляется неупорядоченно (са-модиффузия). Разность хим. нотенциалов может определить паправление преимущественного перемещения, т. е. направленный диффузионный поток. В изотермических условиях разность хим. потенциалов может быть обусловлена неоднородностью распределения концентрации компонентов системы, а в твердых телах — градиентом упругих напряжений, наличием дефектов в кристаллах и др. Диффузионный поток в двухкомпонентной системе, обусловленный разностью концентрации компонентов, описывается законами Фика. 1-й закон имеет вид [c.385]

Кинетическая устойчивость, показывает ее название, связана со способностью частиц дисперсной Фазы, к самостоятельному тепло- вому движению в растворе, которое известно под названием броуновского движения. Оно хаотично й выражено тем интенсивней, чем меньше размеры тастиц и вязкость дисперсионной среды и чем выше температура. В суспензиях и эмульсиях, характеризующихся наибольшими размерами частиц, броуновское движение которых происходит слабо, кинетическая устойчивость очень мала частицы суспензий обычно оседают на дно, а частицы эмульсий, в зависимости от плотности, или оседают на дно, или всплывают на поверхность. Истинные, растворы, где частицы (молекулы или ионы) очень малы, кинетически вполне устойчивы. Коллоидные растворы по кинетической устойчивости за- нЩают промежуточное положение между истинными растворами и суспензиями и эмульсиями. Обычно коллоидные растворы кинетически устойчивы и разрушение их начинается только после того, как нарушена агрегативная устойчивость раствора (см. ниже). [c.218]

Кинетическая устойчивость системы зависит от действия двух факторов, направленных взаимно противоположно силы тяжести, под действием которой частицы оседают, и диффузии, при которой частицы стремятся разойтись по всему объему и противодействовать оседанию. Процесс оседания частиц под действием силы тяжести носит название седиментации (от лат. Sedimentatio). Скорость его зависит от размеров частиц более крупные частицы оседают быстрее, чем мелкие. Диффузия же протекает с большей скоростью в случае более мелких частиц и замедляется с увеличением размера частиц. Если степень дисперсности мала (диаметр частиц больше 4 ммкм), то такие частицы не совершают броуновского движения и их способность к диффузии равна нулю. Здесь сила тяжести резко преобладает над силами диффузии. При достаточно высокой степени дисперсности частиц броуновское движение, как движение диффузионное, приводит к выравниванию концентраций во всем объеме. Однако в достаточно толстых слоях полного выравнивания не достигается. Здесь в результате взаимодействия между силой тяжести и силой диффузии устанавливается некоторое состояние равновесия, характеризующееся постепенным уменьшением концентрации в направлении от нижних слоев [c.327]

Самопроизвольный процесс выравнивания концентраций ионов, молекул или коллоидно-дисперсных частиц за счет их беспорядочного теплового движения (у коллоидных частиц — броуновского движения) получил название диффузии. Диффузия как самопроизвольный процесс для всех дисперсных систем подчиняется одним и тем же закономерностям, установленным Фиком для газов. Согласно первому закону Фика скорость диффузии прямо пропорциональна плошади, через которую происходит диффузия, и градиенту концентрации, Математически этот закон имеет следующее выражение [c.385]

Устойчивость частиц золя определяется величиной эдектрокинетическоео потенциала (С-потенциала), возникающего на границе адсорбционного и диффузного слоев при движении взвешенных в жидкости твердых частиц (броуновское движение). Величина С-потенциала у различных золей колеблется в пределах 50—70 мв. [c.243]

Под кинетической устойчивостью понимают способность сохранять равномерное распределение концентрации дисперсного вещества по высоте сосуда. Отсутствие седиментации (выпадение осадка) обусловливается тепловым движением частиц (броуновское движение). Благодаря этому в коллоидных системах частицы находятся во взвешенном состоянии и не осаждаются, даже несмотря на различия в плотности дисперсных частиц и гшотности дисперсионной среды. [c.75]

Броуновское движение в случае одинаково заряженных частиц происходит более спокойно ровно и упорядоченно, тогда как в присутствии разпозаряжеппых частиц броуновское движение происходит более хаотически неравномерно с большей интенсивностью и напряженностью движения, с более сильно выраженной энергией движения. Поэтому жидкость стремится дифференцировать свои тонкозернистые частички но величине заряда, а может быть и но величине частичек, т.к. заряд также зависит и от размеров частичек. [c.105]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология