Электростатические дальнодействующие силы

Как известно, устойчивость гидрофильных коллоидов обычно выше предсказываемой теорией ДЛФО, учитывающей молекулярное протяжение и электростатическое отталкивание. Однако лишь в последнее время удалось установить прямую связь между устойчивостью гидрофильных коллоидов и толщиной граничных слоев воды, оцененной независимыми методами. Для дисперсий кремнезема и алмаза экспериментально прослеживается влияние на их устойчивость pH дисперсионной среды и температуры. Причиной этого влияния является изменение дальнодействия структурных сил отталкивания, стабилизирующих дисперсию. Стабилизация дисперсий при низких pH связана с увеличением числа поверхностных ОН-групп, способных к образованию водородных связей с молекулами воды, что ведет к росту сил структурного отталкивания. Повышение температуры вызывает ослабление сетки направленных водородных связей в воде, что уменьшает дальнодействие структурных сил и приводит к снижению устойчивости дисперсий. Наблюдающаяся обратимость температурной зависимости устойчивости свидетельствует об обратимости структурной перестройки граничных слоев. [c.168]

Степень протекания химических сольватационных процессов зависит от электронной структуры молекул и частиц компонентов растворителя и растворенного вещества, способности частиц к ком-плексообразованию, диссоциации, ассоциации, образованию ионных пар и т. д. При сольватационных близкодействующих взаимодействиях их энергия достигает 400 кДж/моль. К дальнодействующим силам взаимодействий относят электростатические взаимодействия между ионами, металлическую связь и силы Ван-дер-Ваальса. Молекулы растворителя ориентируются в структуры различной устойчивости вокруг растворенных частиц с образованием сольватных оболочек. Число частиц растворителя в первой сольватной оболочке определяют как координационное число сольватации (гидратации) Пс- Значение Пс в водных растворах достигает 6—8. [c.91]

Включение в теорию смачивания, кроме молекулярных и электростатических сил, также и структурной составляющей расклинивающего давления позволяет количественно объяснить экспериментальные зависимости краевых углов водных пленок на кварце от pH, концентрации растворов электролита и температуры. Причиной изменения условий смачивания является, кроме изменений электростатических сил, уменьшение дальнодействия структурных сил при повышении концентрации электролита, гидрофобизации подложки и повышении температуры. [c.169]

Исходя из найденной надмолекулярной структуры и струк-турно-групповых параметров, на основании усредненной структурной единицы ассоциацию в асфальтенах можно объяснить с учетом всех видов межмолекулярного взаимодействия 1) наиболее общий вид взаимодействия — дисперсионное, проявляющееся между нафтеновыми фрагментами 2) электростатические взаимодействия, включающие ориентационное и деформационное. Эти виды взаимодействия относятся к близкодействующим силам, которые могут проявиться только при наличии дальнодействующих сил, заставляющих сближаться асфальтеновые пластины, к которым относятся [c.15]

Однако для некоторых, заведомо гомогенных адсорбционных систем рассмотренные признаки однородности поверхности не соблюдаются. Например, для системы графит—бензол изотерма адсорбции не имеет перегиба, а теплота адсорбции практически постоянна в области монослоя. В то же время для этого же адсорбента изотерма адсорбции -гексана имеет перегиб, а теплота адсорбции проходит через высокий максимум. Причина такого явления обусловлена наличием, наряду с силами притяжения адсорбат—адсорбат, еще и дальнодействующих сил отталкивания электростатической природы. Действительно, атомно-электронное строение молекулы бензола таково, что при ее плоской ориентации на базисной плоскости графита система ее я-электронов образует кольцевой квадруполь с повышенными плотностями электронов сверху и снизу кольца. Вертикально ориентированные такие квадруполи должны испытывать электростатическое отталкивание. Кроме того, дополнительные силы отталкивания возникают между плоско ориентированными диполями С—Н-связей молекулы бензола. [c.44]

Квантовомеханические расчеты показывают, что энергия межмолекулярного взаимодействия в случае дальнодействующих сил складывается из энергии возмущения первого порядка — электростатической, и второго порядка — индукционной и дисперсионной. [c.94]

Силы взаимодействия принято делить на близкодействующие, к которым относят силы отталкивания и силы, ведущие к образованию химических связей, и дальнодействующие — силы Ван-дер-Ваальса, электростатические силы между ионами и силы металлической связи. [c.236]

Ионное взаимодействие—это электростатическое притяжение или отталкивание заряженных частиц. Энергия ионного взаимодействия убывает обратно пропорционально квадрату расстояния между ионами. Такое взаимодействие проявляется на достаточно больших расстояниях (дальнодействующие силы). [c.85]

Дальнодействующие силы подразделяются на электростатические взаимодействия между ионами, металлическую связь и силы Ван-дер-Ваальса, названные так в честь голландского физика Я. Д. Ван-дер-Ваальса, известного своими исследованиями газов и жидкостей. [c.10]

Развитые этими коллективами ученых методы прямых измерений дальнодействующих поверхностных сил позволили выделить структурные силы на фоне одновременно действующих в прослойке молекулярных (Пт) и электростатических (Пе) сил. Изотерма структурных сил Пз К) рассчи- о тывается по разности между экспериментальными значениями расклинивающего давления П ъ) и теоретически рассчитанными изотермами П , (к) и П К). Структурные силы обнаруживаются обычно при А 70 — 80 А, когда в силу их более резкого экспоненциального роста при утончении прослойки они начинают давать все более заметный вклад в суммарную изотерму П (А). [c.237]

В монографии впервые систематизированы и обобщены результаты исследований дальнодействующих поверхностных сил. Рассматривается их роль в равновесии и устойчивости коллоидных систем и тонких прослоек, в явлениях адгезии, полимолекулярной адсорбции и конденсации, в процессах массопереноса в пористых телах. Излагаются теории ионно-электростатической, молекулярной, структурной, адсорбционной и электронной составляющих расклинивающего давления тонких прослоек. [c.2]

Порядок приближения, в котором определяется тот или иной тип дальнодействующих сил, не связан с их важностью или величиной вклада. Так, например, определяемые во втором приближении силы могут быть более существенными по сравнению с силами, которые находятся в первом приближении. Во всяком случае, поскольку вносимое искажение достаточно мало, дальнодействующие силы могут быть скорректированы за счет учета свойств изолированных атомов или молекул. Таким образом, если распределение заряда не является сферически симметричным, то нейтральная молекула характеризуется статическим распределением заряда с ненулевыми мультипольными моментами (дипольным, квадрупольным, октапольным и т. д.). Тогда одна из составляющих дальнодействующих сил между двумя молекулами будет складываться из электростатического взаимодействия между соответствующими ненулевыми моментами. Другими словами, эта часть дальнодействующих сил определяется последовательным учетом диполь-дипольного, диполь-квад-рупольного, квадруполь-квадрупольного и т. д. взаимодействий. При таком типе взаимодействия заряженных оболочек возникают и другие, так называемые индуцированные силы, которые являются силами второго порядка. Например, дипольный момент одной молекулы будет искажать распределение заряда другой молекулы, силовое поле которой может быть описано с по- [c.194]

Проведенный выше теоретический анализ справедлив не только для короткодействующих взаимодействий, масштаб которых не превышает расстояний, соответствующих взаимодействующей единице молекулы растворителя, звена полимерной цепи, но как показано в [131, 132] для дальнодействующих сил, например, электростатических. [c.72]

Во-первых, принимается, что между ионами действуют только чисто электростатические (кулоновские) силы. Данное предположение оправдано для разбавленных растворов, поскольку кулоновские силы наиболее дальнодействующие и на больших расстояниях всеми другими видами взаимодействий между ионами можно пренебречь. В первоначальной теории ионы рассматривались как существующие в несольватированном виде. Это допущение не является справедливым, ибо в растворе каждый ион сольватирован и ион-дипольное взаимодействие между молекулами растворителя и ионом в не очень концентрированных растворах не зависит от концентрации. Поэтому вслед за Робинсоном и Стоксом правильно считать, что все дальнейшие расчеты относятся к ионам сольвати-рованным. [c.46]

Развитые этими коллективами ученых методы прямых измерений дальнодействующих поверхностных сил позволили выделить структурные силы на фоне одновременно действующих в прослойке молекулярных (Пщ) и электростатических (Пе) сил. Изотерма структурных сил Пз К) рассчитывается по разности между экспе- [c.237]

Наиболее дальнодействующими могут быть электростатические силы. Их радиус действия имеет порядок дебаевской длины 1/х, равной, например, 0,3—1 мкм для разбавленных растворов 1—1-электролита (10 —10 моль/л). Поэтому толстые пленки воды и водных растворов электролитов (/1>500 А) устойчивы главным образом за счет П -составляющей расклинивающего давления. Это подтверждается сильной чувствительностью данного участка изотермы к концентрации и валентности электролита, от которых зависят значения х. Влияние П -составляющей существенно зависит от заряда поверхности подложки и пленки. В меньшей степени на величину П -составляющей влияет изменение температуры, что связано с обычно большой по сравнению с кТ величиной потенциалов адсорбции ионов. [c.286]

К дальнодействующим силам относят силы Ван-дер-Ваальса, электростатические силы между ионами, а также металлическую связь. Связи между ионами, хотя и рассматриваются как химические, не насыщаются, и поэтому данное взаимодействие является дальнодействующим. Наиболее распространенными силами прнтя-жения при сжатии пленок являются ван-дер-ваальсовы силы. Радиус действия их находится в пределах I —100 нм. [c.274]

Электростатические, индукционные и дисперсионные силы являются дальнодействующими и обусловливают притяжение между молекулами. [c.118]

Ван-дер-ваальсово взаимодействие двух молекул на сравнительно больших расстояниях имеет характер возмущения электронного облака одной молекулы электронным облаком другой. При этом энергия системы понижается на величину энергии возмущения, называемую энергией межмолекулярного взаимодействия. Она состоит, как показывает квантовомеханический расчет, из энергии возмущения первого порядка, так называемой электростатической, и энергии возмущения второго порядка — индукционной и дисперсионной. Электростатическое взаимодействие возникает между электрически заряженными атомами (ионами), постоянными дипольными моментами полярных молекул, квадрупольными, октупольными и другими электрическими моментами молекул. Взаимодействие между ионами рассматривается особо. Для нейтральных же молекул в электростатическом взаимодействии важно так называемое ориентационное взаимодействие постоянных дипольных моментов молекул. Ориентационное, индукционное и дисперсионное взаимодействия— три важнейшие составляющие ван-дер-ваальсовых сил притяжения. Эти силы называют дальнодействующими, так как энергия взаимодействия довольно медленно спадает с расстоянием и пропорциональна г ", где н<6. [c.255]

Фундаментальная количественная теория устойчивости заряженных коллоидных частиц, так называемая теория ДЛВО, была развита независимо советской [35 ] и датской [3 ] школами. В этих исследованиях предполагалось, что коллоидная устойчивость достигается тогда, когда возникающий при сближении заряженных частиц потенциал отталкивания превышает потенциал присущего частицам притяжения. Электростатическая стабилизация лиофобных коллоидных дисперсий в неводных средах уже обсуждалась в терминах теории ДЛВО ранее [5]. В последние годы при использовании истощающего диализа были получены водные дисперсии коллоидных частиц полимера, практически свободные от примесей электролита [1, 36] и поэтому содержащие только на поверхности частиц ионы и противоионы. Эти латексы высокоустойчивы при всех доступных концентрациях. Действительно, Кригер [37 ] показал, что между значительно удаленными друг от друга частицами в дисперсиях низких концентраций могут возникать дальнодействующие силы отталкивания, значительно превышающие кТ. Ввиду того, что рассматриваемые водные системы являются устойчивыми, вероятно, вследствие простого кулонов-ского отталкивания, возникает вопрос, почему тот же механизм не может привести к стабилизации полимерных дисперсий в органических жидкостях. Однако причина этого положения вещей устанавливается просто. [c.28]

Адгезионные соединения в процессе эксплуатации могут подвергаться действию высоких температур, растворителей, влаги, ионизирующих излучений и других факторов. Для обеспечения устойчивости к этим воздействиям целесообразно создавать химические связи между молекулами адгезива и субстрата. Даже дальнодействующие электростатические силы, обусловленные взаимным притяжением обкладок двойного электрического слоя, в некоторых случаях не могут конкурировать с химическими связями. Например, в среде с высокой диэлектрической проницаемостью притяжение обкладок двойного электрического слоя может значительно снизиться, а химические связи не нарушаются. [c.369]

Степень адсорбции ионов электролитов частицами различных минералов неодинакова. Минералы, в которых между структурными элементами решеток действуют преимущественно близкодействующие ковалентные связи (кварц, глинистые минералы) с небольшой долей ионной составляющей (определяется степенью замещения кремния алюминием в полимерных каркасах, слоях) и с малой плотностью ее, характеризуются меньшей степенью воздействия на ионы электролитов. Наоборот, решетки, в которых связь между ее элементами преимущественно ионная (дальнодействующая) и плотность распределения зарядов по поверхности высокая (Са +СОз -, Мд +СОз - и др.), будут сильнее воздействовать на заряженные частицы электролитов. Таким образом, избирательная способность к ионам солей у известняков (а также у полевых шпатов, гематита) выше, чем у кварца и глинистых минералов. Кроме того, поскольку катионы обычно состоят из одной частички, имеющей малый размер и большую подвижность, а анионы чаще всего являются радикалами (СОз -, 5042") более крупных размеров и меньшей подвижности, на поверхности твердых тел быстрее адсорбируются катионы, чем анионы. Какая-то часть катионов Ыа+, К+, Са +, Mg2+ избирательно адсорбируется (в порядке Мд>Са>ЫаЖ) под действием поверхностной энергии Гиббса в первую очередь на поверхности зерен известняка, полевого шпата, затем кварца, сообщая этим зернам положительный заряд. Под непосредственным воздействием этих ионов на поверхности частиц упорядочиваются молекулы ПАВ и воды, создавая вместе с ионами адсорбционную оболочку вокруг зерен. Наличие положительных зарядов на таких адсорбционных комплексах (известняк —катионы — ПАВ — вода) приводит к тому, что вокруг них ориентируются отрицательно заряженные глинистые частицы и ионы 8042-, НСО3-, тоже предварительно адсорбировавшие на себе молекулы ПАВ и воды. Какая-то часть ионов Ыа+, К+, Mg +, Са2+ и 5042-, НСО3- остается в гидратированном виде в жидкой фазе. Таким образом, в суспензии действуют силы электростатического притяжения и отталкивания крупных адсорбционных комплексов (известняк —катионы —ПАВ — вода), мелких катионов и анионов, дипольные взаимодействия между униполярными комплексами, водородная связь между молекулами воды. Свободная же вода, разделяющая все частицы друг от друга, обеспечивает текучесть суспензии. [c.286]

Вторая существенная особенность расплавленных солей, затрудняющая их.изучение, состоит в том, что частицы расплава электростатически заряжены. Объяснение термодинамических свойств растворов электролитов на заре теоретической химии вызывало большие трудности, порожденные дальнодействую-щим характером кулоновского взаимодействия, в корне отличного от взаимодействия Леннарда-Джонса, часто используемого в качестве потенциальной энергии атомов благородных газов. Из решения, предложенного Дебаем и Хюккелем в их основополагающей работе [1], стало ясно, насколько значителен эффект этих дальнодействующих сил. Характерно, что различные равновесные свойства разбавленных растворов электролитов в растворителях-неэлектролитах, поддающиеся измерению, не могут быть представлены в виде степенных рядов по концентрации соли, как это делается для растворов неэлектролитов. [c.77]

Существенно, что, используя натяжения электромагнитного поля Максвелла 1и вводя соответствующие тензоры, м>ожно заменить силы электростатического взаиМ Одействия ионов П(0 закону Кулона и молекулярного взаимодействия на силы близкодействия. Исключив дальнодействующие силы, 1МОЖПО вполне обоснованно записать, что [c.550]

Для сбли.жающихся коллоидных частичек преобладание молекулярных сил взаимодействия осуществляется на относительно больших (силы дальнодействия) и очень малых расстояниях, в промежутке между которыми отталкивающие силы электростатической природы обусловливают существование энергетического барьера, обеспечивающего агрегативную устойчивость частичек. На величину энергетического барьера существенное влияние оказывают природа и концентрация электролита, вводимого в систему. [c.94]

Вторым видом дальнодействующих сил являются индукционные силы. Они обусловлены взаимодействием постоянных электрических моментов каждой молекулы с наведенными электрическими моментами других молекул. В противоположность электростатическим силам, которые могут быть либо силами притяжения, либо силами отталкивания в зависимости от ориентаций диполей, индукционные силы являются обязательно силами притяжения. Наиболее важная индукционная сила — сила взаимодействия дипольного момента одной молекулы (скажем, молекулы А) с дипольным моментом, наведенным ею на другой молекуле (Б). Полагая, что молекулы воды характеризуются изотропной поляризуемостью а, представим потенциаль-альиую функцию этой силы в виде [c.47]

Теория ДЛФО объяснила все главные закономерности коагуляции гидрозолей электролит 1ми и объединила на общей количественной основе имевшиеся ранее представления (преимущественно качественные), относившиеся к различным частным случаям и нередко казавшиеся противоречивыми. В последние годы наметились также пути дальнейшего развития этой теории, связанные с представлениями о возможности протекания обратимого агрегирования частиц. Действительно, при очень малых расстояниях между частицами, помимо сил межмолекулярного притяжения, электростатического отталкивания и т. д., отражающих дальнодействие частиц, необходимо также учитывать и иные факторы, проявляющиеся при непосредственном соприкосновении частиц. Сюда относятся, например, своеобразное структурирование вблизи твердой поверхности гидратных оболочек и особенно силы упругости, обусловливающие борновское отталкивание поверхностных атомов в точке соприкосновения частиц или отталкивание адсорбированных на пове рхности частиц молекул ПАВ в области контакта. Это означает, что ближний потенциальный минимум, будучи более или менее глубоким, остается конечным. [c.316]

Ковалентно жестко связанные частицы твердого тела затрачивают при критическом смещении значительные энергии на преодоление сил связей. Для перехода таких частиц в раствор требуются большие энергии активации. Ионопостроенные твердые тела, связанные дальнодействующими электростатическими кулоновскими силами, будут растворяться с меньшими энергиями активации. Скорость растворения ионопостроенных твердых тел будет определяться скоростью диффузионных процессов в растворе [228, 229]. Скорость растворения кислородных борных и силикатных стекол с характерными для них значительными ковалентными составляющими химической связи [230— 232] не зависит от перемешивания раствора. При растворении этих стекол получены повышенные значения энергии активации растворения ( 13 ккал/моль) [229, 233]. Заметное влияние ковалентной слагаемой связи проявляется также при растворении платиновых металлов [234]. [c.207]

Энергия ионной кристаллической решетки. Теория ионных кристаллов исходит из того, что в решетке существуют дальнодействую-щие электростатические силы притяжения между разноименными ионами и отталкивания между одноименными. Любой рассматриваемый ион в решетке непосредственно окружен противоионами, а одноименные ионы расположены за ними, и такое чередование сохраняется во всей решетке. Поэтому энергия кулоновского притяжения разноименных ионов преобладает над кулоновским отталкиванием. Надо учитывать такн<е квантовомеханическое отталкивание ионов (см. 28). Однако вклад такого отталкивания невелик, как и вклады поляризации и ван-дер-ваальсового притяжения ионов. Максимально устойчивой, равновесной структуре кристаллической решетки отвечает минимум энергии. Им же определяется и равновесное расстояние между ионами. [c.130]

Теперь обратимся к физическому механизму действия механохимической машины. Каким образом превращает она сосредоточенную в отдельных ковалентных связях химическую энергию в рассредоточенную с низкой плотностью по большому объему упругую энергию Ответ на этот вопрос нам дает изучение полимерных электролитов. Единственный тип молекулярных сил, обладающих достаточным дальнодействием, позволяющим превратить химическую энергию связей в объемную упругую энергию, — это электростатические кулоновские силы между зарядами. Белкп являются высокомолекулярными электролитами, их макромолекулы несут заряды. Несравненно проще ведут себя полимерные электролиты простого химического строения. На подобных модельных веществах и удалось исследовать и понять физические принципы механохпмип. Поэтому мы остановимся на этих классических работах Качальского и Куна. [c.190]

Современное состояние теории растворов таково, что мы не можем, за исключением очень редких случаев, твердо установить а priori, какие конкретно силы обусловливают сольватацию того или иного вещества в жидкой фазе. Принятое разделение сольватационных эффектов на эффекты специфической и неспецифической сольватации не вскрывает существа вопроса, а лищь подчеркивает и без того известную истину — растворенная частица может подвергаться как химическому, так и физическому воздействию среды. На первый взгляд кажется, что если специфическое взаимодействие между растворенным веществом и растворителем отсутствует, то можно ограничиться рассмотрением влияние среды на заряд или дипольный момент частицы, используя существующие модели электростатической сольватации. Но, во-первых, число систем, для которых можно пренебречь специфическими эффектами, ограничено во-вторых, расчет (даже лищь дальнодействующих сил) по электростатическим моделям очень сложен и, как мы покажем ниже, может быть осуществлен только для самых простых систем. [c.87]

При отсутствии дальнодействующих сил Го по величине близко к межатомному расстоянию в ассоциатах. При возникновении дальнодействующих сил величина Го изменяется. Если участники реакции обладают противоположными эффективными зарядами, то потенциал электростатического взаимодействия V (г) = —дУег увеличивает Го до значения [c.567]

Физика межмолекулярных сил. В зависимости от структуры сталкивающихся частиц возможны несколько видов потенциалов межмолекулярных сил — функции ф( ). Известно, что для электрически нейтральных молекул потенциал взаимодействия частиц обычно берется в том виде, который показан на рис. 10.1, т. е. на больших расстояниях действуют притягивающие силы, а на малых — отталкивающие. Притягивающие (дально-действующие) силы обычно уменьшаются по величине, как г с увеличением г, а отталкивающие (короткодействующие) силы обычно уменьшаются по величине, как г" с увеличением г, где п много больше 7. Дальнодей-ствующие притягивающие силы относятся к силам, получающимся, когда за счет несимметричного распределения электронного облака относительно ядра каждой частицы образуются индуцированные диполи. Большая часть компонент дальнодействующих сил электростатического происхождения и их можно объяснить путем использования законов электростатики и квантовой механики. Короткодействующие силы являются более сложными и могут быть описаны только с использованием квантовой теории. Некоторое представление о возможных составляющих дальнодействующих компонент потенциалов взаимодействия частиц может быть получено из [c.384]

Существенное упрощение в трактовке равновесия таких прослоек достигается, если исключить из рассмотрения силы, зависящие от расстояния, заменив их эквивалентными им силами близкодействия. Сведение сил электростатического взаимодействия, связанных с объемными зарядами ионного происхождения, к силам близкодействия производится с помощью тензора натяжений электростатического поля Максвелла. Заменить силами близкодействия силы молекулярного притяжения можно, пользуясь теорией, развитой Лифшйцем [2] и сводящей эти силы к флуктуациям электромагнитного полЯ. Включая и соответствующий этим последним тензор в тензор давления, мы исключаем силы дальнодействия, приложенные к элементам объема прослойки. [c.89]

Коэффициент активности электролита существенно зависит от концентрации. В разбавленных растворах взаимодействие между ионами представляет собой простое кулоновское притяжение или отталкивание это взаимодействие является значительно более дальнодействую-щим, чем другие межмолекулярные взаимодействия. При бесконечном разбавлении распределение ионов в растворе электролита можно рассматривать как совершенно случайное, поскольку расстояния между ионами становятся слишком большими, чтобы они могли притягиваться друг к другу, и коэффициент активности в этом случае равен единице. Однако при более высоких концентрациях, когда расстояния между ионами уменьшаются, силы кулоновского притяжения и отталкивания начинают играть значительную роль. Вследствие этого взаимодействия концентрация положительных ионов вблизи отрицательного и соответственно концентрация отрицательных ионов вблизи положительного несколько повышаются по сравнению со средней концентрацией е растворе. Притяжение между ионом и окружающей его ионной атмосферой приводит к уменьшению коэффициента активности электролита. Этот эффект заметнее в случае многовалентных ионов и для растворителей с меньшей диэлектрической постоянной, в которых электростатические взаимодействия проявляются сильнее. [c.191]

Большинство систем с водородными связями наблюдалось в растворе или в кристаллах, а рассмотрение таких факторов, как сольватация или дальнодействующие кристаллические силы, может усложнить анализ связи. Всего несколько систем исследовано в газовой фазе в нх число входят некоторые простейшие молекулы, изучение которых особенно важно. В табл. 15.4 приведены энергии димеризации для пяти газофазных димеров. Теория комплексов со слабой водородной связью очень близко следует теории донорно-акцепторных комплексов, изложенной в предыдущем разделе. Расчеты показывают, что при ком-плексообразовании происходит миграция электронов в направлении донорного атома водорода. Главное отличие водородной связи состоит в существовании большого электростатического притяжения в песвязывающем состоянии, которое обычно отсутствует для донорно-акцепторных комплексов. В настоящее вре- [c.368]

Наибольший успех теории дальнодействующих поверхностных ил электростатической и молекулярной природы связан с тем обстоятельством, что на ее основе оказалось возможным количественно объяснить устойчивость лиофобных коллоидов и роль электролитов в их дестабилизации. Лиофобные золи — зто коллоиды, частицы которых относительно слабо взаимодействуют с молекулами дисперсионной среды. Их взаимодействие поэтому может быть сведено к силам электростатического отталкивания, возникающим при перекрытии ионных атмосфер, и силам дисперсионного взаимодействия. Это было предположено уже в статье Кальмана и Вильштетера [1] и положено в основу теории медленной коагуляции слабо заряженных и высокодисперсных коллоидов одного из авторов [2, 3] данной монографии. Практически нулевая скорость коагуляции обеспечивает лгрегативную устойчивость дисперсной системы, т. е. устойчивость ло отношению к процессам агрегирования. [c.259]

Постоянство Р в переходной зоне предполагает равенство нулю суммы объемных сил, действующих на элементарную прослойку толщиной 2 (см. рис. 11.5). Роль таких сил могут играть электрические силы, действующие на заряды двойных диффузных слоев, и силы молекулярного притяжения со стороны смежных слоев. Учитывая электромагнитную природу последних, можно использовать представления Фарадея-Максвелла о том, что электростатические и электромагнитные силы передаются эквивалентными силами натяжения, зависящими от локальных значений напряженности электрического и магнитного полей. Эта идея конкретно была реализована в макроскопической теории ван-дер-ваальсовых сил [11, 12], которая позволила заменить дальнодействующие молекулярные силы тензором Лифшица [11] и включить его наряду с тензором электростатического поля в тензор поля давления. [c.37]

Высокие потенциальные барьеры, обусловленные действием электростатических и структурных сил, объясняют также установленный во многих опытах факт неслипания поверхностей кварца в воде и водных растворах даже при действии значительных сил прижима [175, 221]. Разумеется, это будет иметь место до тех пор, пока поверхность кварца остается еще достаточно гидрофильной. Неслипание гидрофильных поверхностей может указывать на отсутствие ближней потенциальной ямы. Действительно, если использовать для структурной составляющей уравнение (VII.19) с параметрами и 1а, найденными Пэшли [157], то окажется, что в области к < 1,5 нм значения П превышают значения П - Однако количественные оценки здесь не надежны из-за ограниченной применимости в этой области расстояний континуальной теории поверхностных сил. В отличие от этого в области дальней потенциальной ямы (А = 30—60 А) расчеты всех составляющих дальнодействующих поверхностных сил могут быть выполнены достаточно надежно. [c.248]

В основу теории ДЛФО было положено предположение, что в силу термодинамической неустойчивости лиофобных золей их агрегатив-ная устойчивость может иметь лишь кинетический характер, а устойчивое состояние следует трактовать как замороженное состояние с практически нулевой скоростью коагуляции. Причиной такой устойчивости является то, что в коллоидных растворах в отличие от обычных молекулярных или истинных растворов дальнодействующие поверхностные силы способны при определенных условиях создавать достаточно высокий потенциальный барьер, резко уменьшающий вероятность сближения частиц или даже практически целикомисклю-чающий зту возможность. Поэтому важнейшее место в решении задачи об устойчивости любого либфобного золя теория ДЛФО отводит анализу силовых и потенциальных кривых получаемых суперпозицией электростатического отталкивания и молекулярного притяжения. [c.260]

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]

Уравнение (22) многократно подтверждалось экспериментально, но часто объяснялось по-другому. Оно применимо для случая, когда скорость электродного процесса определяется не диффузией, затруднениями при росте кристаллов или сопутствующим химическим процессом, а переходом ионов через границу. Это требование выполняется, например, при выделении никеля, водорода и хлора на соответствующих электродах. В других случаях, таких, как выделение ртути и свинца, кадмия, цинка (последние — только при соскабливании с электрода), скорость определяется диффузией к границе это означает, что энергетический горб между положениями покоя иоион настолько низок, что щ иц кТ. В таком случае число переходов в секунду через квадратный сантиметр можно принять приблизительно равным газокинетическому числу ударов. Если гидратация ионов имеет преимущественно электростатический характер, то подобный низкий энергетический порог вероятен вследствие значительного дальнодействия соответствующих сил. Если, однако, добавляются еще и другие — значительные по величине — сипы взаимодействия, увеличивающие крутизну кривой потенциальной энергии, то и активационный порог оказывается выше. [c.77]