Вязкость связь о зарядом частиц

Нам остается отметить еще функциональную связь вязкости с зарядом коллоидных частиц, которую математически вывел Смолуховский Эта связь выражается следующим ура нение.м [c.93]

С другой стороны, неприменимость уравнения Эйнштейна к коллоидным системам может быть связана и с проявлением сил отталкивания между частицами, несущими одноименный электрический заряд. Согласно Смолуховскому, вязкость золей с заряженными частицами выше вязкости золей с незаряженными частицами. Повышение вязкости в результате наличия на поверхности частиц двойного электрического слоя называется электровязкостным эффектом. [c.338]

Особенности аэрозолей заключаются в том, что из-за низкой вязкости воздуха седиментация и диффузия частиц аэрозоля протекают очень быстро. Кроме того, дымы и туманы легко переносятся ветром, что используют для создания дымовых завес, окуривания и опрыскивания сельскохозяйственных культур. Электрические свойства аэрозолей чрезвычайно сильно отличаются от электрических свойств систем с жидкой средой, что объясняется резким различием плотностей и диэлектрических свойств газов и жидкостей. В газовой среде отсутствуют электролитическая диссоциация и ДЭС. Однако частицы в аэрозолях имеют электрические заряды, которые возникают при случайных столкновениях частиц друг с другом или с какой-нибудь поверхностью. Возможна также адсорбция ионов, образующихся при ионизации газов под действием космических, ультрафиолетовых и радиоактивных излучений. Для аэрозолей характерна крайняя агрегативная неустойчивость. Их длительное существование связано с высокой дисперсностью и малой концентрацией. Это значит, что устойчивость аэрозолей является лишь кинетической, термодинамические факторы устойчивости отсутствуют. [c.447]

С ростом концентрации более сильное влияние на свойства раствора начинает оказывать процесс образования сольватов. В результате процесса сольватации изменяются размеры растворенных частиц, плотность их заряда, а также вязкость всего раствора в целом. С увеличением концентрации раствора электролита уменьшается среднее расстояние между противоположно заряженными ионами. При этом растет вероятность образования длительно существующих ионных пар, так называемых ионных двойников и тройников, основное отличие которых от молекул заключается в большей длине связи и наличии взаимодействующих с ионной парой молекул растворителя. [c.156]

В растворах электролитов величина удельной электропроводности обусловлена скоростью движения и количеством ионов в единице объема раствора. Скорость движения ионов зависит от размеров гидратированных ионов, температуры, изменяющей вязкость растворов и гидратацию частиц, величины заряда ионов и концентрации электролита (при высокой ионной силе раствора скорость движения ионов сильно уменьшается). Количество ионов зависит от концентрации и степени диссоциации электролита, причем последняя также связана с температурой и концентрацией (закон разведения Оствальда). [c.54]

Как показано на рис. 4.11, при заданной массовой концентрации кремнезема в золе объемная доля дисперсной фазы изменяется в зависимости от объема ионной оболочки, окружающей каждую частицу кремнезема в виде двойного слоя, и от пористости или степени гидратации частиц. Если вязкость измеряется при pH 2, когда отсутствует заряд на поверхности частиц, то величина объемной доли может быть использована для установления того, сколько воды связано с поверхностью твердых частиц или удерживается внутри частиц с губчатой структурой и агрегатов, поскольку эта вода может рассматриваться как часть дисперсной фазы. [c.492]

Эмульсин бывают двух родов. Эмульсия масла в воде (м/в) и эмульсия воды в масле (в/м). В первом случае дисперсная фаза — какая-либо неполярная жидкость ( масло ), а дисперсионная среда полярная жидкость — вода. Во втором случае — наоборот. Природа эмульгатора определяет тип эмульсии. Для стабилизации эмульсии м/в требуется эмульгатор с преобладающими гидрофильными свойствами, например мыла щелочных металлов. Стабилизирующее действие мыла на эмульсии м/в связано как со структурно-механическим фактором, так и с образованием заряда на поверхности частиц. Адсорбируясь на поверхности капелек, молекулы мыла создают пленку, обладающую структурной вязкостью и прочностью. Молекулы мыла, накапливаясь на поверхности. раздела, своей гидрофильной частью обращены в воду. Таким образом, внешняя поверхность пленок, окружающих капли дисперсной фазы, гидратирована, что создает дополнительную устойчивость. Вследствие диссоциации молекул мыла, адсорбированных на частичках эмульсии, на последних создается заряд и образуется двойной электрический слой, как и на поверхности золей. Для эмульсий типа в/м эмульгатор должен обладать гидрофобными свойствами. [c.106]

Влияние ионов гидроксила отличается от влияния одноатомных анионов. В более концентрированных растворах могут формироваться связи ОН- -ОН- -ОН. Благодаря росту кинетической энергии частиц при повышении температуры структура разрушается, влияние ориентации снижается и взаимодействия частиц проявляются ощутимее, что сказывается на вязкости и проводимости раствора. Разрушение структуры воды воздействует также на структуру ионной сферы. Экранирование электрического поля ионов упорядоченными молекулами воды в гидратных оболочках ослабляется. Связывание ионами мономерных диполей снижает подвижность молекул воды в меньшей мере, чем связывание полимеров с разветвленными связями, а остающиеся водородные связи также ослабляются. Все эти эффекты снижают вязкость и повышают ионную подвижность. С другой стороны, вследствие снижения упорядоченности диполей молекул воды с повышением температуры улучшаются условия для взаимодействия ионов с противоположным знаком заряда и возрастает вероятность образования ионных пар и других локальных ионных групп. Этот эффект с повышением температуры все заметнее снижает подвижность ионов и проводимость электролита. Чем концентрированнее раствор, тем упорядоченнее в сравнимых условиях его структура и тем более высокая температура нужна для разрушения структуры воды вблизи ионов. Соответственно при повышении температуры возрастает степень ассоциации ионов. [c.396]

По теории Смолуховского вязкость системы связана с потенциалом двойного слоя прямой зависимостью, что позволяет заключить о большей вязкости системы, частицы которой обладают большим электрическим зарядом. Кройту действительно удалось показать, с одной стороны, падение вязкости золей агара в присутствии электролита (табл. 28 118 — означает вязкость [c.93]

Было бы желательно повторить проведенные эксперименты с образцом более высокого молекулярного веса в данном случае при помощи измерений вязкости можно однозначно различить хаотически свернутые и стержнеобразные частицы. Однако данные оптического вращения сами по себе достаточно убедительны и ясно говорят о том, что водородные связи удерживают спиральную структуру вплоть до достижения примерно 40% степени ионизации макромолекул. Соответствующий заряд макромолекулы при предположении, что нейтрализации заряда противоионами не происходит, равен 112 величина вычисленная по урав- [c.579]

В указанных исследованиях пространственные полимеры получали в блоке. Аналогичное исследование при формировании тонкослойных лакокрасочных покрытий сопряжено с определенными экспериментальными и методологическими трудностями. Особенно существенно присутствие в системе растворителей с различными полярностью и упругостью паров. Еще более сложно изучение кинетики процессов, регламентируемых поступлением кислорода или влаги воздуха. Так, при полимеризации алкидных смол в блоке происходит постепенное увеличение электрического сопротивления без резкого изменения в точке желатинизации. Исследована электропроводность пентафталевых паковых пленок в процессе испарения растворителя и окислительной полимеризации на подложке [116]. Изменение концентрации олигомеров от 94 до 100% моделирует заключительную стадию испарения растворителя из пленки при ее формировании на подложке. С ростом концентрации электропроводность снижается с 14 10 до 3,8 10 См м т.е. менее чем в 4 раза, тогда как вязкость возрастает в 7 раз. Это свидетельствует о том, что подвижность носителей зарядов не находится в прямой связи с вязкостью системы, а зависит от взаимодействия полярных групп и агрегирования частиц. [c.99]

В 1925 г. Круйт и Постма [4а] указали, что существует две группы золей кремневой кислоты. Для первой группы, ймею-щей pH 4,5 или менее, вязкость золя со временем возрастает. В другой группе при pH 7 и выше чистые золи кремнезема относительно стабильны, причем со временем вязкость либо остается неизменной, либо понижается. Такое различие в поведении объясняется следующим образом. Более щелочные золи несут на поверхности частиц отрицательный заряд и тем самы.м стабилизируются. Однако добавление некоторого количества растворимых солей снижает величину заряда частиц и вызывает образование геля или флокуляцию. В кислой области pH, где по существу, у частиц нет зарядов, происходит процесс агрегации или флокуляции. При этом вязкость повышается н в конечном счете образуется гель. Турки [46] также рассмотрел структурные различия между растворами кремневой кислоты в кислой и щелочной областях pH. В кислых растворах наблюдается формирование волокнистых или сетчатых структур благодаря образованию кислородных мостиков или силоксановых связей между индивидуальными частицами кремневой кислоты. [c.236]

Что эмульсоидный золь может быть вполне устойчив в отсутствии электрического заряда, это очевидно, ибо трудно представить себе, что полистирол или какой-нибудь чисто линейный высокополимерный углеводород, диспергированный в органической жпдкости, может обладать зарядом. Да и гидрофильный золь, нанример желатина в воде, может быть вполне устойчив, будучи лишен какого-либо электрического заряда, о чем свидетельствует его неподвижность в электрическом поле, т. е. то, что он пе переносится ни к аноду, ни к катоду. Тем не менее для некоторых эмульсоидов заряд может являться важной дополнительной причиной их устойчивости. Так, например, добавление малых количеств MgS04 или MgGl2 к водному золю агара вызывает резкое пониженпе вязкости, одинаковое для той и другой соли, если они взяты в равной молярной концентрации. Вероятно, это связано с нейтрализацией заряда частиц агара ионом магния [93]. Смолуховский указал, что уравнение Эйнштейна не учитывает заряда частиц. Между тем наличие заряда приводит к увеличению эффективного объема частиц, и поэтому вязкость заряженных суспензий оказывается значительно выше. [c.185]

Установлено, что энергия активации вязкого течения увеличивается с понижением ПИ и роста СЭ соответствующих систем. На основании представленных результатов можно сделать неожиданный вывод, что вязкое течение полисопряженных ньютоновских углеводородных жидкостей связано с сильным химическим обменным взаимодействием или процессом переноса заряда. Таким образом, ньютоновское ючение жидкостей, содержащих п-электронные ароматические или непредельные соединения, связано с коллективным химическим взаимодействием частиц. Чем выше энергия химического взаимодействия молекулярных орбиталей, тем выше вязкость жидкости. Изложенное не прогиворе-чит существующим взглядам на природу жидкого состояния, как системы слабых химических связей [35] и решеточной теории растворов полимеров [c.102]

Современные взгляды на эмульсии вообще, и на битумные эмульсии - в частности, базируются на теории адсорбционной оболочки, выдвинутой в 1913 году Банкрофтом. Подробно эта теория рассмотрена в упоминавшемся раннее труде Клейтона , мы же лишь кратко остановимся на-основных ее положениях.Учение об эмульсиях, созданное Банкрофтом, основано на более ранней теории поверхностного натяжения Доннана - в той ее части, где утверждается, что изменения поверхностного натяжения на поверхности раздела масло - вода протекает параллельно с изменением электрического потенциала... и возможно здесь играет роль избирательная адсорбция ионов . В понимании Доннана и его последователей эмульгированные шарики масла окружены очень вязкой или даже желатинообразной оболочкой , которая препятствует их слиянию. Эти оболочки появляются благодаря адсорбции, которая происходит при понижении поверхностного натяжения на границе масло - вода, т.е. эмульгирование тесно связано с низким поверхностным натяжением между маслом и эмульгатором . Льюис, Эллис и другие исследователи расширили теорию поверхностного натяжения, связав ее с адсорбцией, электрическим зарядом и коагуляцией. Пикеринг в 1910 году важнейшим фактором эмульгирования (помимо высокой вязкости и низкого поверхностного натяжения) назвал присутствие тонко раздробленных, нерастворимых в дисперсионной среде частиц, которые обволаки- [c.14]

В те го Ы центральными проблемами коллоидной химии являлись проблема устойчивости коллоидных растворов и соответственно исследование механизма их коагуляции. Было предложено отдельно рассматривать кинетическую и агрегативную устойчивость коллоидных систем 141. Первая, в соответствии с уравнением Стокса и теорией броуновского движения, связана с размером частиц, их плотностью, вязкостью дисперсной среды вторая определяется факторами, препятствующими слипанию частиц (образованию агрегатов). В отношении факторов агрегативной устойчивости коллоидные растворы делились на гидрофобные и гидрофильные (такое деление сохранилось и в настоящее время). В 30-х годах устойчивость гидрофобных коллоидов объясняли зарядом и электроки-нетическим потенциалом частиц, а устойчивость гидрофильных — их гидратацией (сольватацией). [c.82]

Влияние примесей на вязкость. Такое влияние принадлежит главным образом эле1 тролитам, содержащимс 1 нередко в самих полимерах. Одни электролиты оказывают структурирующее действие, т. е. повышают вязкость, например соли кальция, тогда как другие, наоборот, разрушают структуры и понижают вязкость, например щелочи, т. е. ионы ОН . В большинстве случаев это действие связано с процессом десольватации и реже —с процессом сольватации дисперсных частиц. Особенно характерно влияние pH на растворы высокомолекулярных электролитов, например белков, а также целлюлозы. Действие это аналогично уже рассмотренному нами влиянию pH на такие свойства, как набухание, растворимость, осмотическое давление, и связано с зарядом и степенью сольватации частиц. Так, растворы желатины обнаруживают мини- [c.220]

Кривая 2 описывает псевдопластическое течение (нри ге< 1), наблюдаемое у расплавов растворов веществ, имеющих высокий молекулярный вес (полимеров). Кривая 3 описывает дилатантные системы (при п > 1), например очень концентрированные суспензии, вязкость которых возрастает по мере увеличения скорости сдвига [4, 31]. Дефлокулянты (см. 3.1 на стр. 49) превращают суспензию, обладающую свойствами бингемовского тела (кривая 4) в дилатант-ную жидкость в связи с возникновением на поверхности частиц значительного одноименного заряда [30]. Благодаря сильному отталкиванию частиц предельное напряжение сдвига не возникает в этих системах до тех пор, пока объемная концентрация частиц не станет больше той, при которой впервые наблюдается предел текучести. Она, проявляется у дисперсных систем с размерами частиц менее [c.149]