Устойчивость дисперсных систем теория ДЛФО

Второе различие, связанное с небольшой глубиной второго минимума (обычно 1 < 7 < ОкТ), заключается в том, что агрегаты, образованные при дальнем взаимодействии, могут сравнительно легко распадаться (при кин> )- Таким образом, существование второго минимума, предсказанное теорией ДЛФО, приводит к весьма важному следствию образованию систем золь 5 агрегат, обладающих относительной устойчивостью и обратимостью. Интерес к этим системам, все возрастающий в последнее время, объясняется тем, что фиксация частиц во втором минимуме может привести при достаточной концентрации дисперсной фазы к превращению золя в полностью структурированную систему. Идея структурирования на основе дальнего взаимодействия, выдвинутая еще Фрейндлихом и Лэнгмюром до появления теории ДЛФО, была развита и количественно обоснована Ефремовым на базе этой теории [16]. [c.254]

Особый случай К. представляет гетерокоагуляция, при к-рой две дисперсные системы взаимно коагулируют друг друга в результате прилипания частиц одной дисперсной фазы к частицам другой. Гетерокоагуляция наступает, напр., при смешении двух агрегативно устойчивых золей с разноименно заряженными пов-стями частиц, между к-рыми в соответствии с теорией ДЛФО ионно-электростатич. силы приводят к притяжению частиц, а не к их отталкиванию. [c.413]

Одна из характерных особенностей коллоидных растворов заключается в их высокой чувствительности к ионному составу дисперсионной среды. В некоторых случаях даже неконтролируемые (в силу своей малости) изменения ионного состава среды заметно влияют на свойства коллоида. По этой причине почти вся история развития представлений об устойчивости коллоидных растворов — это история экспериментального и теоретического изучения устойчивости этих растворов к действию на них электролитов. Теория ДЛФО, по крайней мере в первичном замысле, была предназначена для решения исключительно этой проблемы, поэтому ее с полным основанием следует определить как теорию устойчивости коллоидов к действию на них электролитов, которая может быть построена на анализе взаимодействия двух частиц. В настоящее время на первый план выдвигаются проблемы изучения тех свойств, которые являются результатом одновременного взаимодействия множества частиц или даже всех частиц дисперсной системы (коллективного взаимодействия). Очевидно, что оно тесно связано со структурой дисперсной системы — характером их взаимного расположения в пространстве и времени. [c.625]

Сопоставляя соотношения (VI. 116), (VI. 117) и (VI. 119), можно сделать вывод, что в соответствии с теорией ДЛФО нейтрализационная коагуляция более характерна для систем с частицами, обладающими малым электрическим потенциалом. Особенно сказывается на коагуляции в таких системах специфическая адсорбция ионов добавляемого электролита, имеющих заряд, одноименный е зарядом противоионов двойного электрического слоя. Эти ионы, находясь в адсорбционном слое, резко снижают потенциал срд (VI. 117)—происходит нейтрализация фо-потенциала уже в адсорбционном слое. Так как при специфической адсорбции ионов возможна перезарядка поверхности частиц, то для нейтрализаци онной коагуляции характерна область между минимальной и максимальной концентрацией электролита. При введении электролита в количестве, превышающем некоторое максимальное значение, дисперсная система может перейти во вторую область устойчивости, в которой частицы будут иметь заряд, противоположный заряду частиц в первой области устойчивости. [c.335]

Мы еще не в состоянии утверждать, что при достаточно малых контактах (высокой дисперсности) решающими всегда окажутся обрамляющая зона и линейное натяжение, хотя и не можем исключить такую возможность. В одном случае чередование устойчивого бесконтактного состояния за счет %-барьера с аналогичным состоянием, вызванным расклинивающим давлением, описанное в работе [12], показывает превалирующую роль и-эффектов в достаточно малых пузырьках. Но даже если %-эффекты перекрывают П-эффекты в микродисперсных системах, роль теории ДЛФО и данные по тонким слоям полностью сохранят свое значение для проблем устойчивости. Дело в том, что избыточную энергию на единицу длины периметра контакта можно рассматривать как избыточную энергию тонкого кольцеобразного слоя с возрастающей толщиной. [c.282]

Теория ДЛФО ограничивается рассмотрением потенциальных кривых для двух дисперсных частиц. Это объясняется тем, что коагуляция, протекающая в разбавленных золях, определяется парным взаимодействием частиц, положенным, как мы видели, в основу теорий кинетики коагуляции Смолуховского и Н. А. Фукса. Однако для определения условий устойчивости концентрированных золей необходимо учитывать коллективные взаимодействия частиц. Такие золи не только обладают практически достаточной стабильностью, но часто обнаруживают и периодическое расположение частиц аналогично узлам кристаллической решетки. Подобные периодические коллоидные структуры образуют, например, некоторые вирусы и монодисперсные латексы. Условием периодичности, конечно, является прежде всего достаточная монодисперсность системы. Как отметили еще Бернал и Фанкухен, периодическое расположение свидетельствует о дальнодействующих силах между коллоидными частицами. [c.295]

Обращение знака заряда на поверхности кремнезема. Растворимые гидролизованные ионы ТЬ +, Zr +, Ве +, 20 +, Ре + и А1 + способны ирочно адсорбироваться на кремнеземе, поэтому когда они содержатся в избыточном количестве по сравнению с тем содержанием, которое требуется для образования покрытия на поверхности кремнезема, то положительный поверхностный заряд меняется на отрицательный. Гидролизованные полимерные разновидности или основные соли металлов адсорбируются на кремнеземе при значительно меньшей величине pH, чем это наблюдается для простых гидратированных ионов. Механизм изменения знака заряда, как рассматривалось в гл. 4 в связи с обсуждением вопроса о коллоидных частицах кремнезема, в равной мере хорошо применим ко всем кремнеземным поверхностям (см. лит. к гл. 4 [424—435]). Подробное рассмотрение примера, связанного с изменением знака заряда, исследованного в работе [219], приводилось выше при описании адсорбции ионов алюминия. Как отметили Джеймс, Визе и Хили [276], в дисперсных системах, в которых наблюдается коагуляция иод воздействием гидролизованных ионов металла, нет никакой очевидной корреляции между электрокинетическнм потенциалом и устойчивостью коллоидной системы. Это показывает, что теория ДЛФО, ио-видимому, не может быть применена. Авторы работы сравнивали адсорбционное поведение ионов Со +, Га +, ТЬ + на одном и том же образце ЗЮг. [c.930]

Следовательно, такое состояние частиц дисперсной системы термодинамически наиболее вьп одно. Это обстоятельство можно понимать как отражение в теории ДЛФО факта термодинамической неустойчивости дисперсных систем, т. е. невыгодности дисперсного состояния некоторого фиксированного количества вещества по сравнению с его монолитным состоянием. Однако переходу в это состояние, который осуществим только путем сближения частиц, препятствует потенциальный барьер. При достаточно большой величине барьера термодинамически наиболее устойчивое состояние (переход к контактному взаимодействию) оказывается недостижимым, и дисперсная система оказывается в аг-регативно устойчивом состоянии — приобретает способность сохранять неизменным первоначальный размер частиц. Мерой устойчивости при этом считается величина ( высота ) потенциального барьера А11. [c.628]

В рамках теории устойчивости коллоидов (ДЛФО) коагуляция может происходить с преодолением потенциального барьера отталкивания частиц, а может происходить и без его преодоления при наличии достаточно глубокой потенциальной ямы на дальних расстояниях между частицами. В первом случае возникает непосредственный (фазовый) контакт частиц. Частицы могут при этом спекаться за счет перекристаллизации дисперсной фазы в зоне контакта. Структуры с таким видом связи называются кристаллизационными. Процесс структурирования, как и коагуляция, имеет в этом случае необратимый характер. Дисперсные системы с кристаллизационной структурой обладают свойствами хрупкого твердого тела. Во втором случае (безбарьерной коагуляции) связь частиц значительно слабее и она вполне обратима, т. е. легко разрушается и снова восстанавливается, Соответственно этому и состояние системы способно обратимо изменяться. Разрушение связей между частицами, а следовательно, и разрушение структуры, может быть вызвано слабыми механическими воздействиями, например перемешиванием раствора, переливанием его в другой сосуд и т. д. В состоянии покоя разрушенные связи, а с ними и структурное состояние системы полностью восстанавливаются. Количество циклов разрушения и восстановления структуры ничем не ограничено. Способность структурированных систем к обратимым изотермическим разрушениям и восстановлениям структурного состояния называется тиксотропией. Внешним признаком разрушения структуры может быть заметное разжижение взвеси. Восстановление структуры при этом сопровождается ее загустеванием. Этот процесс может занимать достаточно большое время (минуты, часы), а может происходить и практически мгновенно. Частным проявлением тиксотропии служит зависимость вязкости взвеси от времени, если восстановление структуры происходит достаточно медленно. Мгновенное тик-сотропное восстановление структурного состояния и, соответственно, механических свойств дисперсных [c.677]

Выще при рассмотрении столкновения двух частиц в дисперсной системе, содержащей жидкую и твердую фазы, была найдена минимальная относительная скорость частиц Умин, которую им необходимо получить от внещнего источника, чтобы дисперсная система стала агрегативно неустойчивой. (Предполагалось, что в статике данная система была устойчивой.) Ясно, что условие ио>Рмчн является лищь необходимым условием коагуляции. Покажем это на примере системы, устойчивость которой в статических условиях согласно теории ДЛФО обеспечивается лищь электростатическим фактором. Как показано выше [см. (1.38)], для того, чтобы частицы смогли преодолеть электростатический барьер, необходимо выполнение условия [c.25]