Поверхности термодинамического потенциала двойных систем

Ранее был рассмотрен вопрос об условиях возникновения двойного электрического слоя на границе металл — вода или металл — раствор соли, содержащей ионы, одноименные с металлом ( 155). После установления равновесия в такой системе можно всегда констатировать наличие скачка потенциала между заряженной поверхностью металла и жидкостью. Этот скачок потенциала обозначим буквой ф. Его называют термодинамическим потенциалом. [c.322]

Коллоидные частицы имеют весьма малые размеры и поэтому участвуют в броуновском движении, в то же время они обладают заметной скоростью диффузии (10 —10 см /с), что способствует выравниванию концентрации частиц по объему. Коллоидные системы обладают избытком свободной энергии за счет чрезвычайно развитой удельной поверхности частиц. Термодинамически такая система должна самопроизвольно стремиться к состоянию, в котором ее свободная энергия была бы минимальна, т. е. к самопроизвольному умень-. шению поверхности, а следовательно, и к укрупнению частиц. Однако на практике коллоидные системы обладают весьма высокой агрегативной устойчивостью. Такая устойчивость при малых размерах частиц способствует седиментационной устойчивости (постоянству концентрации примесей по всему объему воды), так как гравитационная сила, вызывающая седиментацию, нивелируется силами диффузии. Агрегативная устойчивость коллоидной системы объясняется существованием двойного электрического слоя ионов и скачка потенциала на границе раздела фаз. [c.30]

Диаграммы, изображающие температуру фазовых равновесий как функцию концентрации системы могут быть построены из рассмотрения поверхностей термодинамического потенциала С [20]. Проще всего это можно видеть на рис. 36. Кривая атпЬ есть изотермическое сечение поверхности С для жидкой смеси в функции Г и X. При этом проекции точек т и п яа плоскость X, Т при различных Т лежат на двойной кривой, изображающей концентрации насыщенных растворов при различных температурах. Пример такой двойной кривой мы имеем на рис. 19. При повышении или понижении температуры концентрации насыщенных растворов становятся более близкими между собой и при критической температуре смешения эти концентрации становятся равными, т. е. жидкости приобретают полную смешиваемость на 70 [c.70]

При еще меньших /г энергия притяжения оказывается большей по сравнению с энергией электростатического отталкивания, частицы начинают самопроизвольно сближаться и в конце концов коагулируют. Таким образом, величина энергетического барьера является ответственной за устойчивость коллоидной системы. На размер S оказывает влияние как потенциал поверхности частиц ( , так и толщина двойного электрического слоя X. Уменьшение устойчивости системы может происходить либо за счет уменьшения термодинамического потенциала поверхности либо за счет уменьшения толщины двойного электрического слоя. В случае нефтесодержащих дисперсий незначительные толщины двойного диффузионного слоя и ионные сферы затрудняют определение сил отталкивания и притяжения, что, в свою очередь, осложняет построение и анализ кривых энергий взаимодействия, однако оценка их влияния небезьште-ресна. [c.39]

Чем же объяснить своеобраз1ие дзета-потенциала Как уже указывалось, при образовании термодинамического потенциала от поверхности твердого тела отщепляются ионы и уходят в среду. Благодаря электростатическому взаимодействию, эти ионы, несущие положительный или отрицательный заряд, должны расположиться на расстоянии одной молекулы от поверхности, в результате чего образуется двойной электрический слой Гельмгольца. Опыт показывает, однако, что внешний электрический слой размыт вследствие рассеивающего влияния теплового движения. Отсюда, по теории Г у и, вместо упорядоченнойоднослойной обкладки возникает ионная атмосфера, концентрация которой падает по мере удаления от поверхности твердого тела. Следовательно, количество положительных и отрицательных зарядов в коллоидной системе будет одинаково, но плотно 1сть заряда на поверхности коллоидной частицы и в ионной атмосфере будет значительно отличаться. Она будет наибольшей на поверхности частиц. Однако структура ионной атмосферы также неоднородна. [c.270]

Другой путь — ввести в начальные условия дополнительную термодинамическую информацию, нанример значение одной из частных производных термодинамического потенциала при расчете двойной системы. Так, показанная на рис. 3 задача восстановления поверхности A iiнo ее сечению решается однозначно, если, например, из калориметрических измерений известны парциальные энтальпии образования сплавов. Возможны и многие другие варианты корректной постановки этих задач с помощью введения дополнительной термодинамической информации. Все они не требуют предварительного выбора какой-либо определенной модели рассчитываемого свойства и этим принципиально отличаются от первого способа решения. [c.20]

Обратимся теперь к вопросу о термодинамической устойчивости лиофобных золей. Состояние тела, в котором оно обладает более сильно развитой поверхностью, всегда менее устойчиво, чем состояние, в котором тело обладает меньшей поверхностью первому состоянию отвечает более высокий изобарный потенциал Однако преимущественная адсорбция ионов одного знака и со здание двойного электрического слоя, а также сольватация ча стиц и дополнительная поляризация связываемых молекул— происходят по существу именно за счет этой избыточной поверх ностной энергии частиц. Мы еще не располагаем данными, позво ляющими судить, в какой степени в разных случаях компенси руется при этом избыточная энергия. Явление пептизации ( 220) в котором коагулировавшие ранее частицы (под действием неболь ших добавок какого-либо реагента) самопроизвольно вновь диспер тируются, показывает, что в определенных случаях эта компен сация происходит в значительной степени. Но и в системах, где степень этой компенсации невелика, указанные факторы затрудняют процессы укрупнения частиц, создавая энергетический барьер, так как для удаления адсорбированных ионов, как и для разрушения двойного слоя й сбльватной оболочки, требуется затрата энергии. [c.509]