Число электростатического отталкивания

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]

Первые измерения размера атомного ядра были выполнены Резерфордом в экспериментах по рассеянию а-частиц. Более точные измерения осуществляются в экспериментах по рассеянию нейтронов, потому что нейтроны не отклоняются в результате электростатического отталкивания от ядер. Многочисленные эксперименты по рассеянию нейтронов показали, что радиус ядра пропорционален кубическому корню из числа содержащихся в нем нуклонов, т.е. что объем ядра пропорционален числу его нуклонов. [c.407]

Возрастание приведенной вязкости при разбавлении раствора полиэлектролита вызвано так называемым полиэлектролитным набуханием, т. е. увеличением объема и соответственно линейных размеров макромолекулярных клубков из-за увеличения электростатического отталкивания одноименно заряженных звеньев цепи. При разбавлении раствора полиэлектролита ионная сила раствора, создаваемая самим полиэлектролитом, уменьшается. По мере разбавления все большее число компенсирующих низкомолекулярных противоионов уходит из объема заряженного макромолекулярного клубка, образуя вокруг него диффузный слой, расширяющийся с разбавлением. Эффективный заряд макромолекул соответственно возрастает, что и приводит к дополнительному набуханию поли-электролитных клубков. Следует отметить, что удельная вязкость раствора полиэлектролита при разбавлении уменьшается. Возрас- [c.120]

В отличие от молекул молекулярные ионы — многоатомные частицы, несущие электрический заряд, сами по себе не могут образовать какое-либо вещество, так как между ними действуют силы электростатического отталкивания. Поэтому, например, существует ион аммония МН1,, в котором четыре атома Н образуют химические связи с ионом но не существует и не может существовать вещества аммония. Электростатическое отталкивание может быть скомпенсировано лишь одновременным присутствием эквивалентного числа отрицательно заряженных ионов, скажем, ионов С1 . Вместе с ионами С1 ионы МЩ образуют вещество — хлористый аммоний. [c.53]

Физический смысл полученных эффектов нетрудно понять. Электростатические взаимодействия препятствуют диссоциации уксусной кислоты, поскольку образующиеся разноименно заряженные ионы притягиваются друг к другу. Повышение ионной силы, т. е. увеличение общего числа заряженных частиц в растворе, ослабляет взаимодейст-т между ионами и СНз СОО , создавая вокруг каждого из них более плотную ионную атмосферу, поэтому диссоциация усиливается. Наоборот, во втором примере электростатическое отталкивание между ионами СЫ и [Ре(СЫ)5] препятствует их обратной ассоциации, и повышение ионной силы, ослабляющее отталкивание между этими ионами, способствует их ассоциации. [c.231]

Все атомные ядра, кроме ядер атома водорода, содержат целое число протонов, большее единицы. Между ними должны действовать огромные силы отталкивания. Размер ядра — порядка м. Потенциал, создаваемый одним протоном на расстоянии м, составляет около 1 400 000 В, а сила отталкивания между двумя протонами на таком расстоянии равна 230 Н (ньютонов). Тем не менее ядра, содержащие число протонов и нейтронов большее единицы, существуют за счет особых ядерных сил притяжения, действуюш,их между нуклонами на очень малых расстояниях и значительно превосходящих силы электростатического отталкивания. [c.23]

Кулоновский интеграл характеризует электростатическое взаимодействие заряженных частиц в системе. Его можно разбить на отдельные слагаемые, каждое из которых имеет простое истолкование, в том числе энергию отталкивания ядер, электронов и притяжения электронов к ядрам. [c.78]

Межмолекулярное притяжение не исчерпывается ориентационными и индукционными взаимодействиями. Известно большое число веществ, таких, как, например, благородные газы, молекулы которых неполярны и относительно мало поляризуются. И тем не менее эти вещества получены как в жидком, так и в твердом состояниях. Возникновение при этом взаимодействий было впервые объяснено Ф. Лондоном. Он показал, что электростатическое отталкивание между электронами двух каких-либо атомов или молекул уменьшается, если движение электронов происходит таКим образом, что они все время оказываются максимально удаленными друг от друга. При таком согласованном движении электронов каждый из атомов можно рассматривать как мгновенный электрический диполь, положительный полюс которого расположен в ядре атома, а отрицательный — в точке нахождения данного электрона. При согласованном движении электронов такие мгновенные диполи ориентируются друг к другу противоположно заряженными концами, в результате чего происходит их электростатическое притяжение. [c.57]

В чем причина невысоких значений координационных чисел атомов, ионов или молекул, из которых построены кристаллы Всестороннему максимальному сближению частиц в кристалле могут препятствовать два фактора во-первых, определенная направленность связей между частицами и, во-вторых, несоответствие их размеров. Направленность связей играет решающую роль в расположении частиц, между которыми устанавливаются атомные или водородные связи. Поэтому координационные числа атомов в атомных кристаллах совпадают с валентностью элемента, а координационные числа молекул, образующих Н-связи, — с числом этих связей, образуемых каждой молекулой. Этот же фактор может проявляться и в структуре металлических и ионных кристаллов, если в связях между атомами металлов или ионами имеются признаки атомной связи. В ионных кристаллах на взаимное расположение ионов в основном влияют несоответствие их размеров и электростатическое отталкивание одноименно заряженных ионов. [c.109]

Само понятие о внутреннем экране, понимаемом как действие одного только электростатического отталкивания, симбатного с числом внутренних электронов, закрывающих заряд ядра, делается смутным и теряет наглядный смысл из-за появления отталкивания нового типа. [c.27]

Флокуляция особенно характерна для обратных эмульсий, в которых силы дальнего электростатического отталкивания обычно иеве-лики из-за малых значений заряда капель. - Однако и для заряженных капель в обратной эмульсии электростатическое отталкивание при достаточной их концентрации может не обеспечивать устойчивости к флокуляции это связано с тем, что 1из-за небольшого содержания электролитов в системе и низкого значения диэлектрической проницаемости среды толщина ионной атмосферы может быть очень велика (микроны и десятки микрон), что соизмеримо с расстоянием между каплями. Напомним, что положение энергетического барьера взаимодействия частиц, определяемого равновесием сил молекулярного притяжения и электростатического отталкивания (см. 4 гл. IX), отвечает толщине зазора, близкой к удвоенной толщине ионной атмосферы поэтому капли в достаточно концентрированных обратных эмульсиях как бы уже с самого начала расположены на расстояниях, соответствующих преодолению энергетического барьера. Устойчивость обратных эмульсий к флокуляции возможна при наличии структурно-механического барьера, обеспечивающего достаточно малую величину энергии взаимодействия капель при этом электростатическое отталкивание может содействовать уменьшению сил притяжения частиц. Проблема стабилизации обратных эмульсий против флокуляции капель приобрела в последнее время большое значение в связи с попытками использования подобных систем в виде водно-топливных эмульсий, содержащих до 30% воды. Введение эмульгированной воды в бензин и другие топлива, помимо более эффективного использования горючего, обеспечивают повышение его октанового числа и улучшение состава выхлопных газов при работе двигателя внутреннего сгорания. [c.290]

Ядерные процессы так же, как и химические, характеризуются выходом продуктов реакции. В данном случае под выходом подразумевается отношение количества образовавшихся в результате реакции новых ядер к общему числу частиц, являющихся снарядами . Как правило, выход ядерных реакций весьма маЛ. Только небольшая часть частиц, направленных на мишень, вступает во взаимодействие с ядром. Малый выход ядерных реакций объясняется, прежде всего, чрезвычайно малым размером ядра по сравнению с размерами атома (отношение сечения площади ядра к сечению площади атома имеет порядок 1P ). Кроме того, большое влияние на выход реакции оказывает электростатическое отталкивание, которое испытывает заряженная частица со стороны одноименно заряженного ядра. [c.77]

При использовании катионных детергентов, например, ЦТАБ, формируется двойной электрический слой, в котором положительные заряды направлены внутрь капилляра. Тем самым достигается обращение ЭОП. Вследствие того, что поверхность заряжена положительно, адсорбция катионных белков тормозится электростатическим отталкиванием от стенки. При этом в случае основных белков достигается большое число ступеней разделения и симметричность пиков. Вообще следует обращать внимание на то, чтобы добавленным детергентом не превысить критическую концентрацию мицеллообразования (ККМ). [c.68]

Роль d-электронов. Структуры в табл. 4.2, имеющие симметрию ниже четырехугольной искаженной пирамиды, можно описать, если учесть вклады s-, р- и d-электронов центрального атома. Эти атомы являются элементами, расположенными в периодической таблице ниже третьего периода, и высшие d-орбитали с главным квантовым числом >3 у них вакантные. И в этом случае формально общее число электронов, участвующих в связи, можно рассчитывать совершенно таким же способом. Электронные пары, образующие связи, ориентируются так, чтобы их электростатическое отталкивание было минимальным, что дает структуру тригональной бипирамиды (пять пар) и правильного октаэдра (шесть пар). У благородных га-зов насчитывается не нуль, а восемь валентных электронов. [c.154]

Указанные выше тенденции можно легко объяснить, если рассмотреть электростатическое отталкивание между неподеленными парами электронов лигандов, расположенных вокруг центрального катиона металла, и d-электронами этого катиона. Приближенное рассмотрение природы связей по методу молекулярных орбиталей позволяет объяснить величину координационного числа зависимостью между числом связывающих молекулярных орбиталей и числом находящихся на них электронов. Характерное значение координационного числа для того или иного центрального катиона важно не только для понимания природы стабильных комплексов, но и для выяснения характера переходного состояния и промежуточных продуктов при проведении реакции с участием комплексных соединений. [c.221]

Для количественного описания медленной коагуляции Смолуховский предложил формальным образом ввести в выражение для числа столкновений (частоты столкновения) частиц в единицу времени коэффициент а < 1, характеризующий долю столкновений, приводящих к образованию агрегатов. Введение этого коэффициента равносильно увеличению характерного времени коагуляции в 1/а раз. Скорость коагуляции можно охарактеризовать фактором устойчивости IV, равным отношению числа столкновения частиц без учета и с учетом силы электростатического отталкивания [57] [c.214]

Скорость коагуляции характеризуется фактором устойчивости W, равным отношению числа столкновений частиц без учета и с учетом силы электростатического отталкивания [9] [c.270]

Гели менее чувствительны к свойствам электролитов, чем золи и суспензии, поскольку, помимо сил молекулярного притяжения и остаточных сил электростатического отталкивания, на структурные свойства гелей влияют другие факторы. В условиях небольших концентраций катионов металла, имеющих место нри добавлении коагулянтов к обрабатываемой воде, на структуру продуктов гидролиза сильное влияние оказывает ориентация частиц в агрегатах. Причем, так как с увеличением числа гидроксильных грунн, связанных с катионом металла, скорость ориентации понижается, гидроокиси двухвалентных металлов имеют обычно кристаллическую структуру, а гидроокиси трехвалентных — аморфную [84 (стр. 105), 119 (стр. 10)]. На аморфный характер свежеосажденных гидроокисей алюминия и железа указывают результаты многих исследований [156—164]. Со временем, хотя гидратные оболочки и препятствуют упорядочению структуры, происходит постепенная кристаллизация гидроокисей [145, 163, 164]. [c.89]

Силы, действующие между нуклонами ядра, очень велики и имеют малый радиус действия. Энергия связи увеличивается приблизительно линейно с ростом числа нуклонов. Энергия связи максимальна, если каждый нуклон окружен максимально возможным числом других нуклонов. Поэтому упаковка нуклонов отвечает наименьшей поверхности ядра (шаровая форма). Эта капельная модель ядра объясняет, почему самыми устойчивыми являются, в общем, ядра со средней массой. Легкие ядра обладают относительно малым поверхностным натяжением . У тяжелых ядер электростатическое отталкивание протонов снижает устойчивость. Четно-четные (чч) ядра (Z и N — четные числа) более устойчивы, чем чн- и нч-ядра (ЛГ или Z — нечетные), а последние более устойчивы, чем нн-ядра (2 и N — нечетные). [c.394]

Процесс собирания зарядов (см. разд. 2) для капли жидкости описывается практически теми же формулами, что и для твердого шара, хотя следует учитывать возможность деформации шаровой капли. Она возникает как результат совместного действия сил поверхностного натяжения и сил электростатического отталкивания находящихся на капле зарядов. Соотношение этих сил можно характеризовать электроповерхностным числом Ngs, которое равно [c.173]

Электростатическая модель, предложенная Сэрсеем , основана на том, что каждая связывающая или неподеленная электронная пара имеет характеристический электростатический заряд, сконцентрированный на прямой, соединяющей центральный атом со связанным атомом или с неподеленной парой. Если принять, что все эти характеристические заряды расположены на одинаковом расстоянии от центрального атома, можно сделать заключение о форме молекулы, определяя углы между связями таким образом, чтобы отталкивание в результате взаимодействия этих характеристических зарядов было минимальным. Итак, первым шагом является расчет характеристических зарядов различных атомов в молекулах, для которых экспериментально определены углы между связями. Затем связывающим парам приписывают определенные числа электростатического отталкивания (ЧЭО), которые являются мерой электростатического отталкивания электронных пар, связывающих различные атомы, при условии, что ЧЭО для неподеленной пары принято за единицу. Значение ЧЭО в действительности является функцией плотности характеристического заряда, локализованного в какой-то произвольной точке вдоль линии связи. Оказалось, что требуется знать только два параметра — период, в котором находится центральный атом, и вид присоединенных к нему атомов. Например, значение ЧЭО, равное 0,94 для кислорода, получено независимо от того, в каком периоде расположен центральный атом это значение, как оказалось, можно успешно применять для предсказания углов между связями и для [c.219]

Электростатическая модель, предложенная Сэрсеем , основана на том, что каждая связывающая или неподеленная электронная пара имеет характеристический электростатический заряд, сконцентрированный на прямой, соединяющей центральный атом со связанным атомом или с неподеленной парой. Если принять, что все эти характеристические заряды расположены на одинаковом расстоянии от центрального атома, можно сделать заключение о форме молекулы, определяя углы между связями так, чтобы отталкивание в результате взаимодействия этих характеристических зарядов было минимальным. Итак, первым шагом является расчет характеристических зарядов различных атомов в молекулах, для которых эскпериментально определены углы между связями. Затем связывающим парам приписывают определенные числа электростатического отталкивания (ЧЭО), которые являются мерой электростатического отталкивания электронных пар, связывающих различные атомы, при условии, что ЧЭО для неподеленной пары принято за единицу. Значение ЧЭО в действительности является функцией плотности характеристического заряда, локализованного [c.211]

Полиэлектролитное набухание наблюдается также при изучении зависимости вязкости раствора слабого полиэлектролита от pH или от степени ионизации. При добавлении кислоты (или щелочи) к слабому полиоснованию (или слабой поликислоте) образуется полисоль, которая хорошо диссоциирована в водном растворе. Поэтому по мере нейтрализации увеличивается число одноименных зарядов в цепи, между ними возникают силы электростатического отталкивания, приводящие к тому, что конформации полиэлектролитных клубков становятся более вытянутыми. Изменение конформации сопровождается увеличением вязкости рас-твора в десятки и сотни раз (рис. IV. 4). Максимальное разворачивание наблюдается не в точке полной нейтрализации, а при а = 0,6 0,8. При более высоких значениях а вязкость уменьшается, что объясняется повышением цонной силы раствора и экранированием зарядов в цепи. Повышение ионной силы приводит к подавлению полиэлектролитного набухания. Поэтому максимум на кривых зависимости приведенной вязкости от pH снижается при повышении концентрации полиэлектролита или при введении в раствор низкомолекулярных солей. [c.122]

Наиболее эффективная защита системы (особенно концентрированной) от протекания процессов коагуляции, в том числе и при введении электролитов, обеспечивается применением поверхностно-активных веществ низкомолекулярных мицеллообразующих ПАВ и высокомолекулярных так называемых защитных коллоидов . Адсорбция таких высокоэффективных стабилизаторов приводит к возникновению на поверхности частиц струк-турно-механического барьера, полнсютью предотвращающего коагуляцию частиц и возникновение между ними непосредственного контакта, р 1звитие которого может вызвать необратимое изменение свойств систем. Роль структурно-механического барьера особенно велижа при стабилизации обратных систем — суспензий и золей полярных веществ в неполярных средах, в которых электростатическое отталкивание, как правило, не существенно. Полное предотвращение сцепления частиц благодаря образованию защитного слоя ПАВ может происходить не только в разбавленных золях, но и в концентрированных пастах в последнем случае ПАВ служит пластификатором, обеспечивающим легкоподвижность системы (см. гл. XI). Подбор ПАВ для стабилизации суспензий и золей различного типа сходен с выбором ПАВ для стабилизации прямых и обратных эмульсий это должны быть ПАВ, относящиеся к третьей и четвертой группам с высокими значениями ГЛБ при стабилизации суспензий и золей в полярных средах и низкими (маслорастворимые ПАВ) — в неполярных. [c.355]

Основываясь на простой теории электростатического отталкивания, постарайтесь определить, каким будет координационный многогранник, если общее число связывающих и несвязывающих электронных пар составит 4, 5, 6, 7, 8, 12 [c.488]

Пространственное расположение простых связей и несвязывающих электронных пар вокруг какого-либо атома несложно предсказать на основе учета общего числа электронных пар в валентной оболочке данного атома. Все связывающие и иесвязывающие электроныые пары располагаются вокруг атома таким образом, чтобы отталкивание между ними было минимальным. Это правило является естественным следствием учета электростатического отталкивания электронов и принципа запрета Паули электроны с одинаковым спином избегают находиться в одной и той же области пространства. В табл. [c.132]

Силы структурного отталкивания обнаруживаются не только в пленках на поверхности твердых тел, но и в тонких симметричных жидких прослойках. Впервые на это было обращено внимание в работах Дерягина [1—3]. Для моделирования контакта сближающихся частиц были использованы свежевытянутые, молекулярно гладкие кварцевые нити, скрещенные под углом 90° [174]. Контакт осуществлялся в различных жидкостях, в том числе в воде и водных растворах электролита. Сближенные нити не обнаруживали сильного прилипания, которое должно было бы быть при существовании глубокр-го ближнего минимума на потенциальной кривой. Так как силк электростатического отталкивания были подавлены достаточно большой концентрацией электролита, существование высокого силового барьера, препятствующего слипанию, могло быть связано только с проявлением сил отталкивания другой природы, скорее всего структурной. [c.234]

Однако реальные термодинамически равновесные периодические кол лоидные системы, например латексные, могут иметь самые различные в том числе низкие, концентрации, и их образование в последнем случае несомненно, обязано силами ионно-электростатического отталкивания что предположили еще Бернал и Фанкухен [156]. Экспериментальное изу чение образования, устойчивости и строения периодических коллоидных систем далеко продвинулось в работах Хачису совместно с Козе и др. [157-159], применившими прямой метод наблюдения этих систем с помощью оптического микроскопа. [c.12]

Примеры разнообразных геометрических форм, соответствующих различным числам упаковки, обобщены на рис. 5.6. Одноцепные ПАВ с большими концевыми группами (головами) и Л 5 < 1/3 склонны к формированию регулярных или сферических мицелл. Обратные мицеллы образуются при относительно небольших площадях концевых групп (голов), подобных ПАВ с двумя углеводородными радикалами (АОТ) и при Л 5> 1. Цилиндрические мицеллы также формируются в случае одноцепных ПАВ при небольшой относительной плотности концевой группы (головы) и с условием 1/3 < 7 5 < 1/2. Ионные же ПАВ, как правило, формируют сферические мицеллы, но при высоких значениях ионной силы часто способны к формированию и цилиндрических мицелл, когда электростатическое отталкивание между концевыми группами (головами) снижается. ПАВ с двумя углеводородными радикалами и относительно большими концевыми группами (головами) при условии 1/2 Мембранные липиды, например, лецитин, фосфатидилглицерин, сфингомелин и диалкилдиметиламмониевые галоиды (ДДАБ) преимущественно образуют именно их. [c.151]

Устойчивость коллоидных расгворов может быть обусловлена различными причинами. Важную роль в обеспечении устойчивости золей играет электростатическое отталкивание между частицами с одноименным зарядом. При увеличении зарядов путем добавления раствора, содержащего большое число ионов, золь разрушается (коагулирует). [c.32]

Как и в других подобных исследованиях, Джастров и Пирс рассматривали случай больших скоростей движения шара в сильно ионизованном газе. Они заключили, что шар радиуса а заряжается отрицательно из-за больших скоростей электронов в окружающем ионизованном газе. Формулу для скорости появления электрического заряда на шаре, равного Z зарядам, в потоке с большой скоростью приводит Чопра [68]. Вокруг шара возникает слой положительных ионов толщины б вследствие электростатического отталкивания заряженным шаром отрицательно заряженных частиц, кроме высокоэнергетических электронов. Джастров и Пирс предположили, что б одинакова по поверхности шара и что б можно рассчитывать по нижеприводимой формуле, в которой считается, что задан потенциал поверхности шара фо (обусловленный X зарядами) и что отличная от нуля плотность числа ионов г равна плотности числа электронов (в газе нет незаряженных частиц и допускается только однократная ионизация) [c.179]

Грэм [29] предположил существование некоторой ковалентной связи между специфически адсорбированными анионами и ртутью. В качестве доказательства, подтверждающего это предположение, он привел линейную зависимость между дифференциальной емкостью при предельно положительных потенциалах, при которых только могут быть проведены измерения, и логарифмом концентрации ионов ртути в солях, соответствующих данному аниону. Эта интерпретация природы специфической адсорбции была отвергнута Левиным, Беллом и Кальвертом [31], которые считали причиной специфической адсорбции- действие сил изображения (см. раздел 4 этой главы), и Бокрисом, Деванатханом и Мюллером [32], которые утверждали, что степень и тип ионной гидратации являются главным фактором, который необходимо учитывать. Последняя группа авторов привела в качестве аргумента против интерпретации Грэма несоответствие между энергией связи галогенидов ртути (32, 23, 17 и 7 ккал1моль при переходе от фторида к иодиду) и степенью ад-Сорбируемости галогенов на ртути. Эти данные относятся к условиям, очень отличным от тех, которые существуют на поверхности раздела ртуть/раствор, но эта оговорка вряд ли может быть причиной такого расхождения. Бокрис и др. полагают, что ионы с высоким первичным числом гидратации обнаруживают малую склонность к специфической адсорбции, тогда как ионы с низким числом первичной гидратации проявляют сильную специфическую адсорбцию, в случае если электростатическое отталкивание не слишком велико. (О различии между первичной и вторичной гидратацией см. в работе Конуэя и Бокриса [33].) Общей тенденцией (табл. 4) является возрастание специфической адсорбции при переходе от к Сз+ и от к 1 . Несомненно, кроме гидратации, нужно учитывать и другие факторы, [c.74]