Золи термодинамика

Флуктуация показывает, что к таким малым объемам, которые заключают в себе лишь несколько частиц, нельзя применять второго закона термодинамики. В самом деле диффузия — процесс самопроизвольный и необратимый, приводящий к тому, что диффундирующие частицы переходят из мест с большей концентрацией в места с меньшей концентрацией. Флуктуация же означает как бы обратную диффузию, т. е. возможность не только самопроизвольного уменьшения концентрации, но и увеличения ее. Наблюдая флуктуацию в золях золота с помощью ультрамикроскопа, Сведберг подсчитывал число коллоидных частиц в весьма малом объеме через каждые 1,5 сек. Это число колебалось в следующих пределах ], О, О, О, 3, 2, 2 1, О, 1, 2, 3, О, 2, О, 1, 2 1, 2, 1, 3, 2, [c.27]

В отличие от золей растворы ВМС, как и истинные растворы, при неизменных внешних условиях как угодно долго сохраняют агрегативную устойчивость своих частиц. Следовательно, эти системы находятся в устойчивом термодинамическом равновесии, в то время как золи, подчиняясь второму закону термодинамики и обладая повышенным запасом свободной энергии, стремятся перейти в более устойчивое состояние с меньшим запасом энергии путем укрупнения частиц. [c.378]

Первый закон термодинамики для процесса горения. Рассмотрим топочное устройство, в котором протекает процесс горения (рис. 4.20). Пусть при этом выполняются следующие предположения поток стационарный, причем его кинетической и потенциальной энергиями можно пренебречь техническая работа не совершается сгорание полное внутренней энергией золы, которая может образоваться при сгорании топлива, будем пренебрегать. Топливо поступает в топочное устройство при температуре /т, а воздух 0. Газообразные продукты сгорания покидают топочное устройство при температуре /рс- Кроме того, топливо обладает теплотой сгорания, которая высвобождается в процессе его полного сгорания. Различают низшую теплоту сгорания — если водяные пары, образующиеся при сгорании буд>т находиться [c.109]

Флуктуация показывает, что к таким малым объемам, которые заключают в себе лишь несколько частиц, нельзя применять второго закона термодинамики. В самом деле диффузия — процесс самопроизвольный и необратимый, Приводящий к тому, что диффундирующие частицы переходят из мест с большей концентрацией в места с меньшей концентрацией. Флуктуация же означает как бы обратную диффузию, т. е. возможность не только самопроизвольного уменьшения концентрации, но и увеличения ее. Наблюдая флуктуацию в золях золота с помощью ультрамикроскопа, Сведберг подсчитывал число коллоидных частиц в весьма малом объеме через каждые 1,5 сек. Это число колебалось в следующих пределах 1, О, О, О, 3, 2, 2 1, О, 1, 2, 3, О, 2, О, 1, 2 1, 2, 1, 3, 2, 1, 1, 0 1, О, О, 2, 3, 3, 1, 2, 2, 4 О, 1, О, 1, О, 2, 2, 2, 1, 7, 3 4, 4, 1, О, 1,0 и т. д. Всего было сделано 518 наблюдений. Среднее число частиц равнялось 1,545, но в отдельные моменты оно падало до О и повышалось до 7. [c.28]

Этими свойствами не исчерпываются все особенности, которыми коллоидные растворы отличаются от молекулярных растворов. Так, оставалось непонятным, почему коллоидные частицы, обладая сравнительно большими размерами и массой и совершая энергичные движения (броуновское движение), все же, сталкиваясь друг с другом, не слипаются в более крупные частицы и не выпадают в осадок, как бы это следовало ожидать на основании второго начала термодинамики, поскольку при этом уменьшалась бы величина общ,ей поверхности, а с ней и свободной (поверхностной) энергии. Другими словами, в чем же заключаются причины относительной устойчивости золей [c.17]

Характерной особенностью золей является то, что размеры их частиц с течением времени даже и без внешнего воздействия могут самопроизвольно изменяться, что, в свою очередь, должно сопровождаться изменением энергии броуновского движения, а следовательно изменением и кинетической устойчивости золей в целом. В соответствии со вторым началом термодинамики само-произвольно и необратимо идут те процессы, которые сопровождаются убылью свободной энергии в системе. В дисперсных системах это проявляется в уменьшении свободной поверхностной энергии Р=зА8. Так как фактор интенсивности а для данной Системы—величина постоянная, то такая убыль при прочих неизменных условиях может осуществиться только за счет умень- у шения удельной (суммарной) поверхности раздела между дисперсной и дисперсионной фазами. Уменьшение же удельной поверхности дисперсной фазы может произойти либо за счет уменьшения поверхности каждой дисперсной частицы, либо за счет уменьшения числа этих частиц, либо, наконец, одновременно за счет того и другого. [c.129]

Согласно второму закону термодинамики коллоидная система должна самопроизвольно уменьшать свою поверхностную энергию. Это, как видно из уравнения (24), может происходить за счет уменьшения величины поверхности вследствие укрупнения частиц золя (коагуляция) и за счет уменьшения величины поверхностного натяжения, вызываемого самопроизвольным увеличением концентрации вещества на границе фаз (адсорбция). [c.158]

Классификация по агрегатному состоянию дисперсной фазы и дисперсионной среды весьма удобна для обобщения всего многообразия коллоидных систем и, пожалуй, в настоящее время является наиболее общепринятой. Этой классификации в известной степени будем придерживаться и мы в нашем курсе. Однако эта классификация обладает существенным недостатком с уменьшением размера частиц разница в агрегатном состоянии дис-неееной фазы в различных коллоидных системазГпостепенно сщашшается. Говорить об агрегатном состоянии частиц с поперечным размером в несколько ангстрем, состоящих из сравнительно небольшого числа молекул, с точки зрения термодинамики едва ли можно. С этим вполне согласуется и опыт, который показывает, что по свойствам высокодисперсных систем невозможно отличить друг от друга золи, дл 1 приготовления которых в качестве дисперсной фазы были использованы вещества в жидком и твердом состояниях. [c.25]

Первый случай не специфичен для коллоидов, так как аналогичен фазовым переходам в молекулярных растворах. Его разновидностям, приводящим к образованию периодических структур, посвящена прекрасная монография Ефремова. Поэтому мы не включили этот случай в книгу. В ней рассмотрен почти исключительно третий случай. Это объясняется тем, что второй случай, например старение золей, отвечает процессам, представляющим несравненно меньший практический интерес вследствие обычно медленного протекания, и несравненно меньший теоретический интерес вследствие простоты механизма и его трактовки. Наоборот, устойчивость коллоидов, связанная с резко замедленной коагуляцией, имеет разнообразные практические применения большого значения, и ее теория породила целую область фундаментальных разработок. Эти разработки связаны с изучением свойств тонких прослоек и действующих в них сил. Можно сказать, что исследования коагуляционной устойчивости коллоидов способствовали созданию новой науки - науки о поверхностных силах и их проявлениях в свойствах тонЙЭВБДр молекулярных слоев. В свою очередь изыскания в этой Н(в( й6М ВМЯ№ Знания дали вклад и в смежные науки учения о молекулярнБй в %( ки их кристаллах, электрохимию, теорию массопереноса, некогорьИ ШДеш неравновесной термодинамики, биофизику, гидротехнику и почвоведение, учение о земной коре. Поэтому было естественно объединить в одной книге проблему устойчивости коллоидов и тонких пленок. [c.3]

Деменев И. В., Поверхностные золи и гели металлов, Свердловск, 1948. Доброхотов Н. Н., Применение термодинамики в металлургии, Киев, 1955. Есин О. А., Гельд П. В., Физическая химия пирометаллургических процессов, [c.142]

Мицеллярная теория строения золей, в свою очередь, стала лОвозможной благодаря развитию учения о поверхностных (капил-] лярных) и адсорбционных явлениях, термодинамику которых 80-х годах XIX в. впервые разработал Гиббс. В развитии этого нового учения значительную роль сыграли и русские ученые так, например, в начале XX в. М. С. Цветом был разработан метод хроматографического адсорбционного химического анализа, получивший мировое признание и широкое практическое применение. [c.17]

Как уже отмечалось, золи представляют собою системы, сравнительно мало устойчивые, что обусловлено повышенным запасом в них свободной поверхностной энергии, полученной ими при образовании. Поэтому, согласно второму началу термодинамики, таким системам свойственна тенденция самопроизвольного перехода в более устойчивую форму их существования путем уменьшения суммарной поверхности дисперсной фазы конечной сармой наиболее устойчивого существования дисперсной фазы и системы в целом является осадок, полностью отделившийся от дисперсионной среды. В процессе коагуляции переход золя в наиболее устойчивую форму искусственно (произвольно) ускоряется изменением внешних факторов, особенно добавкой электролитов однако и без воздействия внешних факторов принципиально такой необратимый процесс также должен совершаться, хотя и несравненно медленнее, что действительно и подтверждается многочисленными наблюдениями. [c.138]

Следовательно, лиофобные золи всегда находятся в неустойчивом (или мало устойчивом, или ложном) равновесии. Предоставленные сами себе, подчиняясь второму закону термодинамики, они переходят в иную, более устойчивую, с меньшим запасом свободной энергии, форму своего существования путем уменьщения общей поверхности их дисперсной фазы, т. е. путем слипания частиц. Растворы ВМС ведут себя по другому полученные путем самопроизвольного процесса растворения, т. е. с уменьшением запаса свободной энергии, они являются системами термодинамически устойчивыми, или, иначе говоря, находятся, кзк всякий раствор, в устойчивом термодинамическом равновесии. Что это действительно так, было экспериментально подтверждено В. А. Каргиным, показавшим на ряде растворов ВМС подчиняемость их правилу фаз. Если во многих случаях применение правила фаз для этих систем встретило большие затруднения, то это объясняется тем, что достижение истинного равновесия в этих системах часто требует очень длительного времени, измеряемого иногда месяцами и даже годами. [c.153]

Таким образом, в качественной форме сформулированы общие условия самоорганизации при формировании ВПС, определяемые 1) соотношением скорости химических реакций образования составляющих сеток 2) процессами золь - гель-перехода и процессами фазового разделения, протекающими по-разному в зависимости от последовательности переходов. На этом основании можно сделать заключение об особенностях микрогетерогенной структуры ВПС. В отличие от существовавщих ранее представлений о невозможности молекулярного смешения сеток вследствие их термодинамической несовместимости можно прийти к заключению, что ВПС образована тремя микрообластями незавершенного фазового разделения, каждая из которых, имея свои характерные размеры и состав, представляет собой независимую ВПС с молекулярным смешением компонентов, обусловленным их вынужденным совмещением. Таким образом, все три области являются неравновесными диссипативными структурами. Отсюда также следует вывод о том, что структура ВПС определяется тесной взаимосвязью термодинамических и кинетических (как с точки зрения химической, так и физической кинетики) условий, т.е. термодинамика 234 [c.234]

В курсе коллоидной химии изучаются два тийа систем гетерогенные сшт Аы с высокой степенью дробления, известные под названием лиофобных или гидрофобных золей, и растворы высокомолекулярных вешеств. Рассмотрим свойства лиофобных золей. Лиофобные золи или просто золи представляют собой двухфазные (или многофазные) системы. Одна из фаз находится в высокодисперсном состоянии с размерами частиц I—100 л х (10 —10 сж)—д испереная фаза, другая непрерывная фаза обычно является нерастворяющей жидкостью, в которой распределены частицы дисперсной фазы и носит наа(вание дисперсионной среды. Различают гидрозоли, где дисперсионной средой служит вода и органозоли, где дисперсной средой является органический растворитель. Характерной чертой, общей для всех коллоидных систем этого рода, является наличие высокоразвитой поверхности раздела. Огромная поверхность раздела создает избыток свободной поверхностной энергии, которая делает эти системы термодинамически неустойчивыми, так как согласно второму закону термодинамики система стремится уменьшить свою свободную энергию за счет уменьшения поверхности раздела между средой и частицами. В результате частицы укрупняются, объединяясь в агрегаты под действием молекулярных сил, [c.250]

Теплоемкость и термодинамические функции диэтилового кеталя п-диацетилбен-зола. Карякин И, В., Рабинович И. Б., Нистратов В. П. — Термодинамика органических соединений. Межвуз. сб. Горький, 1978, с. 12—16. [c.101]

Классическую термодинамику Клаузиуса издавна называют королевой наук. Это замечательная научная система, детали которой ни по красоте, ни по блестящей законченности не уступают всей системе в целом. Последние слова принадлежат М. Планку. Такую славу она снискала благодаря предельной широте и универсальности своего фундамента — первого и второго начал, которым призвано подчиняться все сущее. Именно поэтому термодинамике было суждено сыграть золь стартовой площадки при разработке общей теории фироды. [c.4]