Кривая взаимодействия частиц

Рис. VI.4. Потенциальная кривая взаимодействия частиц

Рис. 93. Потенциальная кривая взаимодействия частиц тиксотропной системы

VI.6. Потенциальные кривые взаимодействия частиц. Порог коагуляции [c.150]

Что называют быстрой и медленной коагуляцией Какова взаимосвязь между скоростью коагуляции и видом потенциальной кривой взаимодействия частиц [c.179]

Найденное таким образом значение потенциала плоскости максимального приближения, близкое к фо-потенциалу поверхности, может быть использовано для расчета потенциальных кривых взаимодействия частиц, характеризующих устойчивость дисперсной системы (см. гл. УП). [c.75]

Решение. Для построения потенциальной кривой взаимодействия частиц необходимо вычислить / и для различных расстояний /г. Для вычисления выбирают формулу (VI.39). По значениям о1= 12, ецо = 80 ирис. VI. 1 [c.162]

Рис. 3.87. Потенциальные кривые взаимодействия частиц в ПКС

Для облегчения расчетов даны также решения типовых задач. Достаточно большой набор задач для самостоятельного решения позволяет давать студентам индивидуальные задания, причем некоторые задачи решаются комплексно (например, характеристика пористой структуры адсорбента и расчет удельной поверхности по Киселеву, расчет потенциальных кривых взаимодействия частиц и др.). [c.4]

Рис. 65. Потенциальные кривые взаимодействия частиц

В аналитическом виде потенциальную кривую взаимодействия частицы с двумя соседними можно представить [c.154]

Дипольные силы являются дальнодействующими и поэтому на потенциальной кривой взаимодействия частиц в электрическом поле на больших расстояниях всегда имеется потенциальная яма. Ее глубина зависит от напряженности поля и увеличивается с ростом Е. При достаточной глубине энергетического минимума происходит коагуляция частиц, имеющая обратимый характер при снятии электрического поля система восстанавливает первоначальную устойчивость. Энергия дипольного взаимодействия может стать больше потенциального барьера. В этом случае в системе наблюдается необратимая коагуляция. [c.157]

Задаются значениями Н в диапазоне О Результаты расчетов сводят в табл. VI.4 и строят потенциальную кривую взаимодействия частиц (рис. 1.4). [c.163]

Рис. VI.5, Потенциальная кривая взаимодействия частицы и плоскости в гравитационном поле

В задачах VI.11.1—VI.11.10 построить потенциальные кривые взаимодействия частиц при концентрациях электролита и Сд и определить, иа какое расстояние сближаются частицы при случайном столкновении, если их кинетическая энергия равна половине потенциального барьера. Коллоидный раствор коагулирует при концентрации водного раствора электролита, равной с р. Из электрокинетических исследований известен -потенциал при с- 0. [c.173]

Потенциальные и силовые кривые взаимодействия частиц являются важнейшим инструментом теоретического анализа свойств дисперсных систем. При этом, как правило, предполагается, что в исходном состоянии системы частицы находятся на бесконечно большом удалении одна от другой или они равномерно распределены по всему доступному для них пространству, если оно ограниченно. При сближении частиц до их прямого контакта потенциальная энергия взаимодействия достигает абсолютного минимума. [c.628]

Экстремальные точки потенциальной или силовой кривой взаимодействия частиц при некотором заданном значении параметра Дебая (концентрации электролита) можно искать, не прибегая к предварительному вычислению его критического значения. Независимой переменной при этом будет только межчастичное расстояние. Как уже отмечалось, структура формул (3.7.25)- [c.632]

Анализ многообразных свойств структур в дисперсных системах позволил П. А. Ребиндеру разделить их на два основных класса, различающихся по видам взаимодействия частиц дисперсной фазы. Исходя из того, что коагуляция соответствует первичному п вторичному минимуму потенциальной кривой взаимодействия частиц, он предложил различать конденсационно-кристаллизационные и коагуляционные структуры. Конденсациоиио-кри-сталлизацпонное структурообразование, отвечающее коагуляции в первичной потенциальной яме, происходит путем непосредственного химического взаимодействия между частицами и их срастания с образованием жесткой объемной структуры. Если частицы аморфные, то структуры, образующиеся в дисперсных системах, принято называть конденсационными, если часпщы кристаллические, то структуры являются кристаллизационными. При непосредственном срастании частиц механические свойства структур соответствуют свойствам самих частиц. Конденсационно-кристаллизаци-онные структуры типичны для связнодисперсных систем, т. е. систем с твердой дисперсионной средой. Такие структуры придают телам прочность, хрупкость и не восстанавливаются после разрушения. [c.365]

Рис. IX.I. Возможные формы потенциальных кривых взаимодействия частиц 1—4— см. текст

Как показано на рис. 1.11, на потенциальной кривой взаимодействия частиц имеется два энергетических минимума первичный и вторичный) и максимум, называемый барьером отталкивания. Взаимодействие частиц определяется высотой барьера отталкивания, глубиной энергетических минимумов и энергией соударяющихся частиц. Возможны следующие случаи. [c.33]

В учебниках и руководствах по водоснабжению при описании потенциальной кривой взаимодействия частиц, как правило, допускают серьезные ошибки. [c.33]

В работе [6] на примере коагуляции монодисперсных золей золота и иодида серебра была предпринята попытка строгой проверки теории ДЛФО путем сопоставления концентраций электролита, при которых наступает быстрая коагуляция и которым соответствует исчезновение энергетического барьера на потенциальных кривых взаимодействия частиц, вычисленных с помощью данной теории. [c.20]

Теоретической интерпретации лучше всего поддается флокуляция в условиях равновесия адсорбции ВМС. Этот случай реализуется при введении флокулянта в дисперсию по методу двойной добавки, так как здесь к половине объема исходного золя добавляется коллоидный раСтвор, частицы которого содержат равновесные слои адсорбированного полимера. Зависимость степени флокуляции золя, осуществленной по этому методу, от содержания электролитов в системе может быть объяснена на основе анализа потенциальных кривых взаимодействия частиц, вычисленных по формулам теории ДЛФО и найденных независимым методом толщин адсорбционных полимерных слоев [6, 127, 138]. При расчетах электрических сил отталкивания между частицами Au и Agi принимали, что адсорбированный полимер не влияет на распределение зарядов в ДЭС, поэтому покрытых и непокрытых частиц можно уподобить таковым для незащищенных частиц. Расчеты показали [6, 131], что условием флокуляции неионным полимером при равновесной адсорбции ВМС является не исчезновение потенциального барьера между частицами, а его смещение к поверхности на расстояние, заведомо меньшее Д, т. е. когда этот барьер спрятан внутри полимерной оболочки. С помощью этих представлений удалось объяснить закономерности флокуляции золей Au и Agi добавками поливинилового спирта и полиэтиленоксида [6, 130]. [c.144]

Важную информацию о возможном механизме флокуляции дисперсий в результате адсорбции катионных ПЭ дало рассмотрение потенциальных кривых взаимодействия частиц, вычисленных по теории ДЛФО [6, 128, 130]. В качестве приближения принимали, что адсорбированные макроионы не изменяют значение I/, , которое рассчитывали по формуле (1.10). [c.147]

Как видно из рис. 5.11, потенциальные кривые взаимодействия частиц Agi в изученных условиях — пологие с наличием невысокого, но протяженного барьера, что вполне достаточно для стабилизации золя. Этот барьер снижается до нескольких кТ лишь при достижении -потенциала частиц порядка 10 мВ. Однако здесь необходимо иметь в виду и то, что из-за формирования на поверхности частиц адсорбционной полимерной оболочки координата отсчета для энергии отталкивания должна быть смещена на расстояние, равное толщине этого слоя А это также приведет к росту высоты энергетического барьера. [c.148]

Как видно из рис. 35, на результирующей потенциальной кривой взаимодействия частиц при больших расстояниях между ними наблюдается неглубокий минимум (дальняя потенциальная яма), свидетельствующая о превалировании сил молекулярного притяжения (кривая /). Это объясняется тем, что силы молекулярного притяжения убывают по степенному закону, а силы электростатического отталкивания для больших расстояний — по экспоненциальному. На средних расстояниях (около 100 нм), отвечающих эффективной толщине ионных оболочек частиц, преобладают силы электростатического отталкивания, поэтому на суммарной кривой появляется энергетический барьер. При малых расстояниях между частицами силы отталкивания остаются конечными, а силы притяжения значительно возрастают, в результате чего приобретают перевес силы вандерваальсового притяжения, что характеризуется резким спадом энергетической кривой (ближняя потенциальная яма). [c.136]

Анализ многообразных свойств структур в дисперсных системах позволил П. А. Ребиндеру разделить их на два основных класса, различающихся по видам взаимодействия частиц дисперсной фазы. Исходя из того, что коагуляция соответствует первичному и вторичному минимуму потенциальной кривой взаимодействия частиц, он предложил различать конденсаци-онно-кристаллизационные и коагуляционные структуры. Конденсационно-кристаллизационное структурообразование, отвечающее коагуляции в первичном потенциальном минимуме, осуществляется путем непосредственного химического взаимо- [c.417]

Количественное описание взаимодействия дисперсных частиц на различных расстояниях принципиально возможно на основе современного учения о поверхностных силах и сводится к определению потенциальной энергии системы или к установлению баланса действующих в ней сил. Исходя из общего понятия о расклинивающем давлении тонких жидких слоев, Дерягин разработал метод расчета свободной энергии и сил, действующих между двумя заряженными поверхностями в растворах сильного электролита, и показал, что при некоторых условиях на потенци-альной (или силовой) кривой взаимодействия частиц при сохранении барьера отталкивания возникает на относительно далеком расстоянии от поверхности достаточно глубокий минимум (рис. 3 и 4) [85—87]. Такое состояние системы может привести к взаимной фиксации частиц, длительность которой определяется высотой барьера и глубиной минимума, зависящими, в свою очередь, от природы и величины действующих сил. [c.19]

Рис. 23. Суммарные потенциальные, кривые взаимодействия частиц при различном содержании электролита в пери )-дических структурах ограниченного объема

Рис. 27. Суммарные потенциальные кривые взаимодействия частиц полиакрилонитрила (г ЮОА, — 37 мв при концентрации водной суспензии (в объемн. /о) /-38,0 (и,= Ы0 ) 2-30,6 (И2=Э-10 ) 3-15,0 (Иа=6.10 >) 4-6,5 ( 4= -4,3-10 JИ- )

Рис. 34. Суммарные потенциальные кривые взаимодействия частиц в электрическом поле ( 1) и в его отсутствие (хг), когда 2/- > Я.

В мадоконцентрированных системах, где расстояние между частицами значительно превышает значимое для силовых поляризационных эффектов, возможно использование совокупности линейных и квадратических эффектов по полю. Это означает, что принципиально возможно разделение системы с наличием одной—двух частиц в безграничном объеме, что чрезвычайно важно для соответствующих технологических процессов. Как в неполярных, так и полярных дисперсионных средах поляризационные силы взаимодействия между частицами описьшаются сходными формулами в том смысле, что они содержат величину /г , что является прямым подтверждением дипольного характера сил. Это же означает, что электрические параметры режима злектрообработки, а не электрохимические, наиболее важны для реализации процессов. Используя значения напряженности поля, обеспечивающие минимум потенциальной энергии на кривой взаимодействия частиц, возможно [c.16]

Рис. 65. Потенциальные кривые взаимодействия частиц а — агрегативио устойчивая система б —коагуляция во вторичном энергетическом минимуме в — коагуляция в первичном энергетическом минимуме

Тип и свойства структур, образующихся в коллоидных системах, зависят от характера сил взаимодействия между частицами. Согласно теории етруктурообразования все структуры в коллоидных системах разделяются на два типа коагуляционные и конденсационно-кристал-лизационные. В основу этой классификации положена потенциальная кривая взаимодействия частиц, вытекающая из теории ДЛФО (см. рис. 46). [c.187]

Назовите два основных типа структур дисперсных систем (классификация Ребиндера). Как они образуются (проиллюстрируйте по-тенцнальной кривой взаимодействия частиц) и чем отличаются их реологические характеристики Приведите примеры реальных структур различных типов. [c.204]

Молекулы растворенных в воде органических веществ, особенно высокомолекулярных соединений, несущих гидратные оболочки, создают на поверхности твердых частиц адсорбционно-гидратные слои значительной протяженности. Эти слои простираются на расстояния, перекрывающие оба минимума на потенциальной кривой взаимодействия частиц, и могут достигать нескольких микромет-70 [c.70]

Но еще большего развития достигают гидратные слои в результате адсорбции длинноцепочных ПАВ, особенно высокомолекулярных полимеров. Большие молекулы линейных полимеров, несущие собственные гидратные оболочки, создают на поверхности дисперсных частиц адсорбционно-гидратные слои значительной протяженности и плотности, которые перекрывают не только первую, но во многих случаях и вторую потенциальную яму на результирующей кривой взаимодействия частиц (см. рис. П1.1). [c.78]

VI. 10.6. Определить расстояние соответствующ,ее потенциальному н силовому барьерам на кривых взаимодействия частиц для слабозаряженных поверхностей. [c.166]

Расчеты силовых и потенциальных кривых взаимодействия частиц важны не только для анализа устойчивости и агрегатного состояния дисперсных систем. На их основе могут быть определены некоторые реологические характеристики, как зто было, например, сделано в работах Воларовича с сотр. [228—230], в которых проведены расчеты предельного напряжения сдвига суспензий. [c.251]

При некотором повышении концентрации электролита > 2> i) толщина ДЭС уменьшается, электростатическое отталкивание действует на меиьших расстояниях на потеицпальной кривой взаимодействия частиц появляется вторичный энергетический минимум Ai/min (рис. 65,6), обусловленный преобладанием [c.118]

В основу современной физической теории устойчивости и коагуляции ионностабилизированных коллоидных систем положены представления о молекулярных силах притяжения и электростатических силах отталкивания между частицами золя, являющимися основными слагающими (молекулярная и электростатическая компоненты) расклинивающего давления жидкой пленки. Как видно из рис. 7.2, а, на результирующей потенциальной кривой взаимодействия частиц при больших расстояниях между ними наблюдается неглубокий минимум (дальняя потенциальная яма), свидетельствующий о превалировании сил молекулярного притяжения. Это объясняется тем, что силы молекулярного притяжения убывают по степенному закону, а силы электростатического отталкивания — по экспоненциальному. На средних расстояниях (около 100 нм), отвечающих размеру эффективных ионных оболочек частиц, преобладают силы электростатического отталкивания, чему соответствует энерге- [c.610]

Рис. 5.11. Потенциальные кривые взаимодействия частиц Agi с адсорбированным ПМВП при различных значениях электрокинетического потенциала. Эквивалентная концентрация КС1 в системе 1,5-10 " моль/дм.

Под коагуляционными структурами гюнимают структуры, которые образуются при коагуляции, соответствующей вторичному минимуму потенциальной кривой взаимодействия частиц дисперсной фазы (хо я конденсационно-кристаллизационные структуры также формируются в результате коагуляции). При образовании коагуляционных структур взаимодействие частиц, осупдествляемое через прослойки дисперсионной среды, является, как правило, ван-дер-ваальсовым, и поэтому пространственный каркас такой структуры не может отличаться высокой прочностью. Механические свойства коагуляционных структур определяются не столько свойствами частиц, образующи.х структуру, сколько характером и особенностями межчастичных связей и прослоек среды. Коагуляционные структуры имеют обычно жидкую дисперсионную среду. Для них характерна способность восстанавливать структуру во времени после ее механического разрушения. Это явление получило название тиксотропии. Соответственно подобные структуры часто еще называют коагуляционно-тиксотропными. [c.418]

При небольшом увеличении содержания электролита, например, до такой концентрации, при которой и = 10 слг, потенциальные барьеры Ai)imax и Ai/2max уМеНЬШатСЯ, НО НС настолько, что бы могло быстро наступить непосредственное слипание частиц (см. Приложение V). Однако сжатие ионных слоев обеспечит появление достаточно глубокого вторичного минимума на потенциальных кривых взаимодействия частиц 1 — 1 и 1—2. В этом случае столкновение крупных частиц с крупными (1-—1) и крупных с мелкими (1—2) приведет к их взаимной фиксации на далеком расстоянии, в то [c.45]

ПКС ограниченного объема, были изучены рядом исследователей [6, 248, 249, 273, 296]. Устинова с соавторами [296] указывает, что пленки, полученные из фторсополимерного латекса, до термообработки состоят из достаточно хорошо изолированных друг от друга дисперсных частиц. Ковылов [273] измерил предельное напряжение сдвига То водных дисперсий полиакрилонитрила (см. рис. 24), а также построил потенциальные кривые взаимодействия частиц латекса (рис. 27). [c.63]

Рис. VIII. Потенциальные кривые взаимодействия частиц, а —Окись алюминия при х (в сл )

Справочник химика 21

Химия и химическая технология