Ионные электростатические взаимодействия

Состояние сильных электролитов в растворах. Сильные электролиты не только в разбавленных растворах, но и в растворах значительной концентрации практически полностью диссоциированы на ионы, т.е. а=1. Поэтому в растворах сильных электролитов вследствие большого числа ионов усиливается электростатическое взаимодействие ионов. Каждый гидратированный ион окружен роем противоположно заряженных гидратированных ионов, образующих в соответствии с теорией Дебая — Хюккеля (1923) ионную атмосферу , которая препятствует движению ионов. С увеличением концентрации раствора усиливается тормозящее действие ионной атмосферы на ионы. Электростатическое взаимодействие в значительной степени зависит также от величины зарядов и радиусов ионов, диэлектрической проницаемости среды. Поэтому определяемая на опыте степень диссоциации сильных электролитов не отражает истинной картины распада электролита на ионы. Она получила название кажущейся степени диссоциации. [c.211]

При = 1 В/см скорость движения катионов у+ равна /+, а скорость движения анионов —(/ . Коэффициенты и являются величинами, характерными для каждого вида ионов, и называются подвижностями. Величины подвижностей ионов зависят от сопротивления, которое испытывают ионы при своем движении в растворе чем меньше сопротивление, тем больше подвижность. Сопротивление же увеличивается с увеличением размеров сольватированного (гидратированного) иона, электростатического взаимодействия между ионами и вязкостью раствора. [c.269]

Согласно первому, молекула состоит из ионов, электростатически взаимодействующих друг с другом. Эта теория носит название дуалистической (или электростатической) и возникла вместе с электрохимией. Впервые она была предложена Берцелиусом. Так как при электролизе некоторые вещества выделяются на катоде, а некоторые на аноде, то естественно было считать, что они обладают зарядами разного знака и имеют такие заряды в молекулах. Таким образом, согласно этому представлению водород, поскольку он выделяется на катоде, имеет положительный заряд и в молекулах представлен в виде положительного иона водорода (Н+), а выделяющийся на аноде хлор представлен в виде отрицательного иона (С1-). Отсюда следует, что в молекулах, содержащих хлор, этот элемент может быть заменен на другие электроотрицательные ионы, например на р- Вг-или ОН-. [c.321]

Взаимодействие частиц определяется действием нескольких сил. Это силы межмолекулярного притяжения Ван-дер-Ваальса—Лондона, постоянных электрических диполей, индуцированных диполей, обусловленных поляризацией двойных ионных слоев, а также силы ионно-электростатического взаимодействия. [c.192]

Ионно-электростатическое взаимодействие. В водных дисперсиях и водных пленках (пенных и эмульсионных) устойчивость часто определяется взаимодействием двойных электрических сло- [c.132]

Ионно-электростатическое взаимодействие в черных углеводородных пленках специально не рассматривалось. Это, очевидно, вызвано как тем, что влияние электростатического взаимодействия на устойчивость обычно невелико, так и тем, что теория ДЛФО применима при не очень сильном перекрытии диффузных слоев. В черных углеводородных пленках ситуация как раз противоположна этому. Толщина их так мала, что диффузные слои перекрываются полностью. Другими словами, в черной пленке не успевает возникнуть обкладка диффузного двойного слоя. Если электролит А В растворим как в водной, так и в органической фазе, то условием равновесия будет равенство электрохимических потенциалов в разных фазах (р ) [c.133]

Хотя ионно-электростатическое взаимодействие может иметь место и в углеводородных пленках, все же силы электростатического отталкивания слишком малы для получения устойчивых черных пленок. Краткое обсуждение этого вопроса приведено в разделе 1У.9. [c.155]

В самое последнее время эти идеи получили свое развитие на иной, статистико-механической основе применительно к описанию коллоидно-фазовых переходов [32] и свойств периодических коллоидных систем, образующихся в концентрированных водных дисперсиях сферических и анизометрических частиц [18, 33]. Оказалось, что многие из зтих свойств, причем не только статические, но и динамические, можно количественно описать с помощью так называемого потенциала ДЛФО, т. е. алгебраической суммы потенциалов молекулярного и ионно-электростатического взаимодействий (см. главы IV и VI), и обычного или соответствующим образом модифицированного аппарата статистической механики. Однако рассмотрение этих интересных вопросов выходит за рамки нашей монографии. [c.270]

Это утверждение авторов является неточным. Анализ причин отталкивания дан в работах [33—36], а также в обзорной статье Дерягина [292]. При перекрытии двойных слоев силы, действующие со стороны внутренних обкладок обеих коллоидных частиц на ионы, находящиеся между сближаемыми поверхностями, не будут полностью экранированы наружными обкладками. Такое изменение сил нарушает статистическое равновесие, которое имелось до наложения друг на друга ионных атмосфер, и вызывает перераспределение зарядов. В результате концентрация электролита в пленке жидкости, разделяющей частицы, оказывается отличной от концентрации электролита в не-перекрытом двойном слое. Следовательно, с перекрытием двойных слоев могут быть связаны силы как осмотической, так и электростатической природы, причем их одновременный учет представляет необходимую предпосылку для правильной оценки ионно-электростатического взаимодействия. (Прим. ред.) [c.22]

Аналитическим путем выражение для энергии ионно-электростатического Взаимодействия плоских частиц получено Муллером [293]. (Прим. ред.) [c.26]

Теория ионно-электростатического взаимодействия при постоянстве заряда поверхностей развита в работе [293]. Прим. ред.) [c.27]

В отличие от растворов электролитов, в неполярных средах силы ионно-электростатического взаимодействия уменьшаются очень медленно при увеличении толщины жидкой прослойки, разделяющей частицы. Это, в частности, видно из табл. 12, где [c.83]

Рис, 48. Зависимость энергии ионно-электростатического взаимодействия двух пластин от расстояния между ними в 0,01 н. растворе I — 1-валентного электролита при различных потенциалах и соответственно [c.89]

В случае реакций между ионами электростатическое взаимодействие вносит значительный вклад в свободную энергию активации. Предложено несколько теоретических подходов к описанию электростатического взаимодействия здесь рассматривается простейший. Согласно этому подходу, заряженные ионы представляются как проводящие шары, а растворитель рассматривается как непрерывный диэлектрик, имеющий постоянную величину диэлектрической проницаемости 8. Хотя такой подход является слишком упрощенным, тем не менее его с успехом используют во многих случаях и даже придают ему полу количественный смысл. Этот подход можно несколько усовершенствовать, приняв, например, что диэлектрическая проницаемость меняется, а это в свою очередь приводит к определенным эффектам к сожалению, такая обработка очень сложна и не так уж проясняет дело. [c.223]

Ионно-электростатическое взаимодействие разнородных частиц. У дисперсных частиц неодинаковой природы должен быть различным и заряд поверхности. При разноименных зарядах (потенциалах) поверхности на любых расстояниях, соответствующих перекрытию ДЭС, возникают силы притяжения, которые вызывают слипание частиц — гетерокоагуляцию или взаимную коагуляцию. При одинаковом знаке заряда и равных потенциалах поверхностей эти силы вызывают положительное расклинивающее действие — отталкивание однако при некотором различии в потенциалах они могут проявлять себя так е, как силы притяжения [98]. Следовательно, при разноименных потенциалах поверхности или одноименных, но при некотором различии в их величинах возникают электроповерхностные равновесные силы притяжения. [c.24]

Когда противоположно заряженные ионы находятся на сравнительно большом расстоянии друг от друга, они притягиваются друг к другу в основном электростатическими силами. Однако при уменьшении меж-ионного расстояния начинают действовать также близкодействующие силы. Для ионов с электронной оболочкой атомов инертных газов характерны силы отталкивания, действующие на короткое расстояние. В случае других ионов электростатическое взаимодействие может дополняться ковалентным взаимодействием и в растворе могут образоваться новые устойчивые соединения. [c.284]

Между ионами и дипольными молекулами действуют электрические силы, которые изменяются при перенесении частиц в раствор. Характер и величина этого изменения зависят от полярных свойств растворителя и его диэлектрической проницаемости. Поэтому в выражении для скорости реакции между ионом и дипольной молекулой должен появиться зависящий от диэлектрической проницаемости электростатический член, подобный аналогичному члену в выражении для скорости реакции между ионами. Электростатические взаимодействия между попами и дипольными молекулами не столь значительны по сравнению с аналогичными взаимодействиями между ионами, поэтому они легче маскируются структурными или иными эффектами среды. Тем не менее это взаимодействие совершенно отчетливо и его следует оценить. Имеется несколько теоретических уравнений, описывающих влияние растворителя на электростатические взаимодействия и скорость реакций между ионами и дипольными молекулами. Ниже изложены некоторые из этих теорий. [c.39]

Двухфазную систему можно получить, приводя набухшие частицы ионообменника в соприкосновение с водным раствором смеси компонентов. Если разделяемые компоненты образуют в растворе ионы, то эти ионы электростатически взаимодействуют с ионогенными -функциональными группами ионообменника, причем такие взаимодействия сопровождаются ионным обменом. Ионы с большим зарядом обладают большим сродством к ионо-обменнику, чем ионы с меньшим зарядом. Таким образом, характер ионообменного хроматографического разделения компонентов смеси зависит от разности зарядов этих компонентов. Средний заряд ионогенного компонента определяется зарядом иона и константой диссоциации ионогенной группы, а следовательно, и величиной pH среды. Первые две величины различны для индивидуальных компонентов смеси. Взаимодействие с функциональными группами ионообменника зависит от ионной силы раствора, а внутри частицы ионообменника оно лимитируется также возможностью диффузии ионов компонентов смеси внутрь частицы. Возможность же диффузии определяется плотностью геля, образующего ионообменник. Поскольку в данном случае эта плотность одинакова для всех компонентов, то различия в доступности функциональных групп ионообменника обусловлены только эффективными диаметрами гидратированных ионов. [c.24]

Позднее вычисления энергии ионно-электростатического взаимодействия для двух сферических частиц и для различных потенциалов поверхностей были проведены рядом авторов (подробнее см. [1—3,5]). [c.7]

ИОННО-ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ И КРИТЕРИЙ КОАГУЛЯЦИИ РАЗНОРОДНЫХ ЧАСТИЦ В РАСТВОРАХ ЭЛЕКТРОЛИТОВ ПРИ ПРОИЗВОЛЬНЫХ И ПОСТОЯННЫХ ПОТЕНЦИАЛАХ ПОВЕРХНОСТИ [c.158]

С учетом (4) — (6) для силы ионно-электростатического взаимодействия пластин получим [c.160]

Если постоянная межмолекулярного притяжения противоположно заряженных пластин в жидкой среде 4 > О, то их ионно-электростатическое взаимодействие не может предотвратить наступления коагуляции, так как на любых расстояниях между ними Рг < 0. [c.161]

Рис. 4. Зависимость сил ионно-электростатического взаимодействия от расстояния лрн % = 2 и 1 2 = 1

Трансмембранные ионно-электростатические взаимодействия обычно рассматривают по аналогии с плоским конденсатором. Однако теория этого взаимодействия применительно к мембранным системам разработана недостаточно. [c.21]

Ионное (электростатическое) взаимодействие мо-гт возникать между ионогенными радикалами аминокислотных еньев. К их числу прежде всего принадлежат аминокислоты, (еющие в радикале дополнительные карбоксильные группы спарагиновая, глутаминовая кислоты) и аминогруппы (лизин, гниин). Энергия таких связей может достигать 42 кДж/моль. шако число их в белковой молекуле невелико. [c.369]

В качестве физической основы построения теории устойчивости коллоидов взяты термодинамические свойства полимолекулярных жидких прослоек, зависящие от дальнодействующих поверхностных сил, порождающих различные слагающие расклинивающего давления — их основной термодинамической характеристики. В этом отношении подход автора резко отличен от подхода, принятого в монографии" Фервея и Овербека и в большинстве последующих работ. В них фактически рассматриваются только молекулярные и ионно-электростатические взаимодействия, которыми можно довольствоваться, и то не всегда (только в случае лиофобных коллоидов), а более широкое и строгое рассмотрение эффектов расклинивающего давления отсутствует. Одна из причин заключается в том, что, например, представление о структурной слагающей расклинивающего давления, выдвинутое автором еще в начале 1940-х годов, долго подвергалось сомнению и только в последнее время вошло в обиход под названием структурные силы . Неожиданностью явилась и обнаруженная нами электронная слагающая расклинивающего давления . В то же время в данной монографии теория ионно-электростати-ческой слагающей расклинивающего давления и устойчивости лиофобных коллоидов изложена в наиболее общей и строгой аналитической форме, так же как и теория обратимой коагуляции. Этому в значительной степени способствовало участие в подготовке глав VII, IX, X В.М. Муллера и написание им главы XI и Приложения III, а также участие A.B. Прохорова в подготовке главы XII. [c.4]

Уточнение теории ионно-электростатического взаимодействия частиц в растворах электролитов — электростатической слагающей расклинивающего давления. Ряд уточнений был дан Левиным, Беллом и др. [46—51], Занфельдом и Дефеем [116]. Учет влияния дискретности зарядов на взаимодействие сближенных плоскостей в работах Дерягина и Муллера [56, 57] показал, что при этом отталкивание не только резко уменьшается, но может переходить в притяжение даже при одноименно заряженных плоскостях. [c.10]

До сих пор мы рассчитьтали ионно-электростатическое взаимодействие, учитьшая значение потенциала на границе диффузного слоя (слоя Гуи). При этом большей частью предполагалось, что потенциал задан и не меняется при изменении расстояния между частицами. [c.98]

Ло — расстояние между поверхностями частиц при равновесии сил притяжения и отталкивания Лс — критическая толщина пленки е — заряд электрона Е — напряженность электрического ноля Р — свободная энергия F s свободная энергия двойного слоя Рй—площадь, приходящаяся на одну молекулу поверхностно-активного вещества в поверхностном слое р1 — площадь, приходящаяся на одну молекулу иоверхностно-актив-ного вещества в поверхностном слое при концентрации Са Ь — постоянная Планка 5 — ионная сила раствора к — постоянная Больцмана п — коэффициент преломления п — число ионов в 1 см раствора N — число коллоидных частиц в единице объема Ыа — число Авогадро. Р,- — сила ионно-электростатического взаимодействия частиц Рщ сила молекулярного взаимодействия частиц Ph — сила тяжести Ра— капиллярные силы д — заряд частицы [c.8]

Существуют два пути расчета энергии ионно-электростатического взаимодействия либо находят изменение свободной энергии двойного слоя при переходе от бесконечно удаленных частиц к частицам с перекрытыми двойными слоями, либо получают формулу для энергии, проводя интегрирование выражения для силы отталкивания двух одинаково заряженных поверхностей как функции расстояния между ними. Более подробно оба способа вычисления исследованы в монографии Фервея и Овер-бека [26]. [c.23]

Теория ионно-электростатического взаимодействия разнородно заряженных частиц и их коагуляция разработана Дерягиным [191] она получила дальнейшее развитие в работе Деверо и де Бройна [19.2]. Показано, что противоположно заряженные частицы всегда притягиваются друг к другу. Однако характер [c.87]

Согласно современной теории устойчивости, в понятие расклинивающего давления вкладывается широкий смысл. При сближении лиофобных частиц расклинивающее давление определяется суммой двух независимых слагаемых ван-дер-ваалъсового взаимодействия молекул прослойки и смежных фаз и ионно-электростатического взаимодействия. Если частицы одинаковы по природе, то, как показано выше, первое слагаемое всегда отрицательно, а второе — всегда положительно. При сближении лиофильных частиц учитывается третья слагающая расклинивающего давления, обусловленная перекрытием граничных слоев жидкости [30]. [c.35]

НИИ неэлектролита предельных значений ионной проводимости при бесконечном разбавлении и то изменение проводимости растворов, отличающихся по концентрации от бесконечно разбавленных, которое обусловлено главным образом электростатическим взаимодействием между ионами. Электростатическое взаимодействие можно изучать по зависимости проводимости данной среды (вода плюс неэлектролит в определенной концентрации) от концентрации электролита. И-нфор-мацию об изменении предельного значения подвижности можно получить из зависимости проводимости сильно разбавленных растворов от природы неэлектролита и его концентрации. В других отношениях в соответствии с изложенными выше положениями влияние неэлектролита на гидродинамическую миграцию ионов и на проводимость по прототропному механизму значительно различается. [c.412]

Ионно-электростатическое взаимодействие и критерий коагуляции разнородных частиц в растворах электролитов при произвольных и постоянных потенциалах поверхности. Усьяров О. Г. Электроповерхностные явления в дисперсных системах. М., Наука , 1972, стр. 158—165. [c.191]