Системы устойчивость кинетическая

Лиофобные дисперсные системы характеризуются кинетической агрегативной устойчивостью, определяемой скоростью процесса коагуляции. Кинетика коагуляции описывается уравнением Смолуховского [c.160]

Если бы устойчивость лиофобных коллоидов определялась только равновесием, то повышение температуры и связанное с ним усиление броуновского движения дисперсных частиц должно было бы всегда вести к увеличению устойчивости системы. Однако в золях, суспензиях и эмульсиях повышение температуры ведет, наоборот, к понижению устойчивости. Это противоречие было полностью устранено Н. П. Песковым, когда он в 1920 г. предложил различать два типа устойчивости — кинетическую и агрегативную устойчивость. [c.324]

Дисперсные системы делят на лиофильные, обладающие термодинамической агрегативной устойчивостью, и лиофобные, которые термодинамически неустойчивы к агрегации, но могут быть устойчивы кинетически. [c.129]

Рассмотрим условия потери устойчивости кинетических систем вдали от равновесия для химической реакции, протекающей в мембране Ат ЯТ. Энтропия такой системы в возмущенном состоянии выражается соотношением [c.27]

Аналогично для механизма зародышеобразования, описываемого соотношением (4.26), была выбрана пара кинетических параметров и=10,0 и / = 5,5, которые лежат в области устойчиво сти (см. рис. 4.5). Были испытаны 22 системы начальных значений для [So, Si, Ь] в пределах [0,5 0,9 0,25] —[5,0 5,0 5,5]. Во всех случаях траектории go, Si, Ь сходились к стационарному состоянию [ о, El, S2]=[l,0 1,0 1,0], являющемуся устойчивым для линеаризованной системы при кинетических параметрах и=10,0, /=5,5. Причем в результате численного исследования было определено [20], что первые три момента колеблются с частотой 0,112. [c.340]

Традиционно для описания и анализа функционирующей реакционноспособной системы используют прямые кинетические методы, суть которых состоит в написании и решении специфической для изучаемого процесса системы дифференциальных кинетических уравнений. Очевидными достоинствами прямых кинетических подходов к описанию термодинамически неравновесных процессов являются детально отработанные алгоритмы получения и решения кинетических уравнений, удобные критерии устойчивости кинетических систем, а также возможность описания различных специфических динамических эффектов, таких как множественность стационарных состояний, возможные осцилляции скорости сложных химических реакций, предельные циклы , бифуркации, хаотические режимы протекания реакции и т.п. Следует, однако, подчеркнуть, что необходимым условием адекватности результатов, получаемых прямыми кинетическими методами, являются справедливость априорных представлений о схеме исследуемых химических превращений и достаточно точное знание констант скоростей отдельных элементарных стадий. [c.291]

Процессы формирования ССЕ и расслоении могут протекать в диффузионных (высокая вязкость системы) и кинетических областях и соответственно зависеть от диффузионных и кинетических факторов. Между прочностью П и устойчивостью т существует взаимосвязь [c.132]

Углубление коагуляции для структурированной промывочной жидкости с неизменным содержанием твердой фазы приводит к разрыву сплошности структуры, в результате чего система теряет кинетическую устойчивость. Углублению коагуляции дисперсных частиц способствуют действия на систему тепла и холода, электрического п магнитного полей, механических сил и химических агентов. Наиболее сильное влияние на коагуляцию дисперсных спстем, в том числе структурированных, оказывают электролиты. [c.73]

Необходимым условием слипания двух частиц дисперсной фазы является их сближение, достаточное для проявления сил притяжения. Если частота столкновений коллоидных частиц мала, то дисперсная система может быть устойчивой (кинетический фактор устойчивости). Это может иметь место при очень малой концентрации дисперсных частиц (например, в некоторых аэрозолях) или при очень большой вязкости дисперсионной среды (например, в дисперсных системах типа Т1—Т2). [c.308]

Во всех дисперсных системах, в которых отсутствует способность к хаотическому движению частиц, последние благодаря действию поля тяжести будут постепенно оседать до тех пор, пока полностью частицы дисперсной фазы не выпадут в осадок. Такие системы называют кинетически-неустойчивыми системами, например пыльный воздух. Кинетическая устойчивость системы зависит исключительно от ее способности к диффузии (при условии постоянства степени дисперсности), а также от веса ее частиц и характеризуется толщиной слоя, в котором распределяется система над поверхностью Земли. [c.312]

Коллоидные частицы всегда имеют одноименный заряд, возникающий в результате избирательной адсорбции одного из ионов электролита, присутствующего в системе. Наличие у частиц электрического заряда одного и того же знака обусловливает их взаимное отталкивание и препятствует сближению на такие расстояния, на которых могут действовать достаточно большие силы сцепления. Кроме даго, наличие на частицах сольватной оболочки из молекул дисперсионной среды также препятствует сближению частиц до расстояний, на которых начинают превалировать силы притяжения (см. гл. IV и VI). Однако пока в системе не началась агрегация или в результате агрегации произошло лишь незначительное укрупнение частиц, - система сохраняет кинетическую устойчивость, а частицы,-находясь в тепловом движении, остаются во взвешенном состоянии и не оседают на дно сосуда. [c.13]

Несмотря на термодинамическую неустойчивость (AF>0), многие лиофобные коллоидные системы оказываются вполне устойчивыми кинетически, не изменяясь заметно в течение длительного времени (иногда десятилетиями). Очевидно, что эти системы существуют в метастабильном состоянии, т. е. потенциальный барьер для них достаточно высок. [c.239]

Таким образом, дисперсные системы могут быть разделены на два основных класса суспензоиды — высокодисперсные гетерогенные системы (лиофильные или лиофобные), частицы которых представляют собой агрегаты атомов или молекул, отделенные четко различимой физической границей раздела фаз от окружающей среды молекулярные коллоиды — гомогенные однофазные системы, устойчивые и обратимые, образующиеся самопроизвольно, с отдельными сольватированными макромолекулами в качестве кинетических единиц. Размеры макромолекул (хотя бы в одном измерении) относятся к коллоидной области дисперсности. По этой причине мы считаем целесообразным в нащей классификации отнести растворы ВМС к дисперсным системам, в частности к коллоидным (молекулярные коллоиды), несмотря на то, что гомогенность этих систем как будто не позволяет говорить ни о границе раздела фаз, ни о свободной поверхностной энергии в растворах ВМС. Как мы увидим далее (см. раздел V. 8), понятия гетерогенности и гомогенности относительны. [c.16]

Если же рассматривать процессы принудительного разрушения дисперсной системы, ее кинетическая устойчивость может контролироваться той из сил, которая обусловливает движение частицы к поверхности коллектора. Наиболее устойчивы аэрозоли с размером частиц порядка микрометра и десятых долей микрометра. Аэрозоли в этом интервале дисперсности и являются основным объектом газоочистки. [c.352]

Если статическое равновесие между действием сил тяготения и броуновского движения таково, что основная масса частиц за сравнительно короткое время оказывается на дне сосуда, то система называется кинетически неустойчивой, если же частицы в основном остаются распределенными в объеме раствора, то система называется кинетически устойчивой, Лиофобные золи обычно имеют такие размеры и плотности частиц, что обладают достаточно высокой кинетической устойчивостью в системах, где не происходят процессы, изменяющие степень дисперсности. [c.306]

Так, дисперсные системы, состоящие из частиц с радиу сом от 0,1 ж/с до 1 ммк, качественно отличны от суспензии Частицы таких систем находятся в непрерывном хаотическом движении, вследствие чего обладают и осмотическим давлением и способностью к диффузии. Благодаря непрерывному движению частиц они являются кинетически устойчивыми. Кинетически устойчивые системы в проходящем свете прозрачны, в то время как суспензии мутны. Подобного рода дисперсные системы получили название коллоидных систем. [c.204]

Истинные растворы агрегативно устойчивы, а коллоидные — нет. Стремление коллоидных частиц к агрегации, т. е. к объединению в более крупные частицы (с чем связано уменьшение поверхности раздела фаз и свободной поверхностной энергии дисперсной фазы), называется агрегативной неустойчивостью коллоидной системы. Если убыль поверхностного изобарного потенциала дисперсной фазы происходит за счет уменьшения межфазного натяжения посредством специфической адсорбции ионов или молекул на поверхности, то, несмотря на термодинамическую неустойчивость, коллоидная система оказывается кинетически достаточно устойчивой. [c.321]

При более высоких значениях межфазной поверхностной энергии <У12 система лиофобна (гидрофобна), т. е. принципиально неустойчива в термодинамическом смысле и требует стабилизации. В этом случае агрегативная устойчивость системы становится кинетическим понятием и выражается величиной обратной скорости коагуляции (характеристическим временем коагуляции или коалесценции) [8]. [c.11]

Известно, что в механических системах устойчивое равновесие соответствует минимуму потенциальной энергии системы. Так, шарик самопроизвольно скатывается из положения а на наклонной поверхности (рис. 69), причем его потенциальная энергия переходит сначала в кинетическую энергию движеиия шарика как целого, а затем в энергию теплового движения молекул. В положении б шарик находится в равновесии. [c.190]

Таким образом, система вода-нефть с малой концентрацией воды, оставаясь термодинамически неустойчивой, становится устойчивой кинетически. При содержании воды 0,1% слиянш капель воды практически не происходит. Эту величину следует принять минимально возможной при обессоливании нефти. [c.22]

На рис. 10.17 приведены зависимости величин Еот и Е р от расстояния между коллоидными частицами. Как видно, результирующая энергия взаимодействия (кривая 3 на рис. 10.17) приводит к притяжению (Е в < 0) на очень м 1лых и отталкиванию (E b > 0) на больших расстояниях. между частицами. Решающее значение для устойчивости дисперсных систем имеет величина потенциальног о барьера отталкивания (Е акс), которая, в свою очередь, зависит от хода кривых Еот и Е р. При больших значениях этого барьера коллоидная система устойчива. Слипание коллоидных частиц возможно лишь при достаточном их сближении. Это требует преодоления потенциального барьера отталкивания. Прн некоторых небольших положительных значениях Емакс (кривая 3) преодолеть его могут лишь немногие коллоидные частицы с достаточно большой кинетической эиер-гией. Это соответствует стадии медленной коагуляции, когда только пебо.ш.шая часть соударений коллоидных частиц приводит к их слипанию. При медленной коагуляции со временем происходит некоторое уменьшение общего числа коллоидных частиц в результате образования агрегатов из 2—3 первичных частиц, но коагулят не выпадает. Подобную коагуляцию, не сопровождающуюся видимым изменением коллоидного раствора, называют скрытой коагуляцией. При Дс1льнейшем уменьшении потенциального барьера скорость коагуляции, характеризуемая изменением числа частиц в единицу времени, возрастает. Наконец, если потенциальный барьер переходит из области отталкивания в область притяжения (кривая 4 на рис. 10.17), наступает быстрая коагуляция, когда каждое [c.309]

Уравнения (XIII.2.1) и (XIII.2.2) позволяют вычислить, на какой высоте концентрация частиц изменится в заданное количество раз. Расчеты показывают, что для такой системы, как воздух, высота h. , на которой концентрация кислорода уменьшается вдвое, составляет 5 км. Высота, на которой концентрация уменьшится в 10 раз, равна 100 км. Для такой системы, как коллоидный раствор золота в воде с величиной частиц 1,86 нм, концентрация частиц уменьшится вдвое на высоте 215 см и в 10 раз на высоте 4300 см. Для грубодисперсного золя золота с величиной частиц 186 нм (в сто раз большей) уже на высоте 0,2 мкм концентрация уменьшится вдвое, а на высоте 4 мкм уменьшится в 10 раз. Это означает, что практически все частицы золота сконцентрируются вблизи дна сосуда, а на высоте h = =4 мкм будет практически чистая дисперсионная среда. Такая система будет кинетически неустойчивой. Коллоидный раствор с величиной частиц 1,86 мкм обладает более высокой кинетической устойчивостью. [c.402]

Если при установившемся седиментационно-диффузионном равновесии основная масса частиц дисперсной фазы за сравнительно короткое время окажется в осадке, систему считают кинетически (седиментационно) неустойчивой. Это характерно для микрогете-рогенных систем (суспензий, эмульсий и т. п.). Если же частицы в основном остаются во взвешенном состоянии, система является кинетически (седиментационно) устойчивой. К таким системам относятся ультрамикрогетерогенные системы — коллоидные растворы (золи). В реальных системах частицы обычно неоднородны по размерам, и в задачу седиментационного анализа входит опре-дение распределения частиц по размерам, т. е. относительного содержания различных фракций в полидисперсной системе. [c.375]

Если седиментационное равновесие таково, что основная масса частиц диспершой систшы за сравнительно короткое время оседает на дно сосуда то система называется кинетически неустойчивой, мпрш1ер суспензии глины, цемента. Если же частицы в основном остаются распределенными в о еме, то система называется кинетически устойчивой. Лиофобные золи по сравнению с суспензиями обладают достаточно высокой кинетической устойчивостью, если в системе не происходит процессов, резко понижающих степень дисперсности. [c.313]

Значительный прогресс в понимании особых классов реакционных сетей был достигнут другими исследователями. Ранняя попытка получить глобальные результаты для открытой системы с идеальной кинетикой действующих масс была предпринята Широм [17]. Однако, как отмечено Хиггинсом [6], Я-функция Шира, которая фактически характеризует термодинамическую возможность системы достичь предполагаемого стационарного состояния, не является для всех систем функцией Ляпунова, как это утверждал. Шир. В статье, явившейся поворотной вехой, Хорн и Джексон [9] показали, что, если строго положительное стационарное состояние существует, возможность достижения его характеризуется локальной функцией Ляпунова в том случае, когда поток для стационарного состояния уравновешен. Если можно также установить, что на границах симплекса равновесия отсутствуют, и если точка равновесия находится во внутренней области симплекса, то она единственная и глобально устойчива. Наша формулировка первоначально мотивировалась стремлением распространить эти результаты на системы с кинетическим законом действующих масс в общем случае неидеальных растворов и определить другие классы систем, для которых могут быть сделаны аналогичные выводы. Примеры трудностей, возникающих в случае неидеальных систем, указаны в работе Отмерз [14]. Результаты предшествующего раздела дают представление о том, как могут быть рассмотрены другие классы систем и кинетические уравнения для скорости реакции. [c.347]

В зависимости от источника происхождения эти стоки имеют колебания pH среды от 4 до 13, повышенные температуры (до 60 °С), разнообразный химический и дисперсный состав загрязнений. Они представляют собой самоэмульгирующие коллоидные системы, обладающие кинетической и термодинамической устойчивостью. [c.226]

При использовании двух разноименно-заряженных коллоидов можно добиться укрупнения частиц и уменьшения времени коагуляции непосредственно в месте введения в организм. Так, при слиянии равных объемов положительно и отрицательно заряженных радиозолей фосфата хрома или фосфата цирконила размеры частиц за счет электростатического взаимодействия сильно увеличиваются, система становится кинетически неустойчивой и через 15- мин наступает процесс коагуляции. Однако этого времени вполне достаточно для введения раствора в ткань опухоли. Понизить устойчивость фосфатных радиоактивных коллоидов можно-также путем одновременного введения положительно и отрицательно заряженных растворов. [c.41]

Несмотря на термодинамическую неустойчивость, многие лиофоб-ные коллоидные системы оказываются вполне устойчивыми кинетически и не изменяют свои свойства в течение длительного времени. [c.17]

Влияя на разиеры ассоциатов, иозно регулировать степень дио- персности системы, ее кинетическую устойчивость и таким образом добиваться регулирования выхода кокса. [c.8]

Наоборот, применение методов защиты, уменьшающих степень термодинамической неустойчивости системы, всегда способствует понижению скорости коррозии независимо от того, с каким основным контролем корродирует система или с каким контролем применен одновременно другой метод защиты. Однако при обпхем большом кинетическом торможении (Р + - - Р — очень велико) система будет более инертна в смысле возможности изменения скорости коррозии с изменением степени термодинамической нестабильности. < апример, если система устойчива по причине сильного анодного фЛторможения, что имеет место для нержавеющих сталей, то добавоч-(1 ная изоляция металла от коррозионной среды существенно не изме- нит общей коррозионной устойчивости системы. [c.17]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология